電網電壓非正常工作的幾種(zhǒng)現像_全方位供用電設施服務

一般來講，暫态電能(néng)質量問題主要指：電壓跌落、電壓驟升、短時斷電等。，電壓跌落定義爲供電電壓有效值快速下降到額定值的９０％一１０％，持續時間爲．０５個周波一１分鍾。在同樣的持續時間下，電壓有效值快速上升到額定值的１１０％一１８０％，則定義爲電壓驟升。如果持續時間超過(guò)了ｌ分鍾，則認爲是電壓偏低或電壓偏高。短時斷電定義爲完全喪失電力供應，持續時間至少爲１．５個周波。電壓跌落問題由于發(fā)生的頻率遠遠大于短時斷電，即使幾百公裡(lǐ)以外的故障，也有可能(néng)引起(qǐ)本地的電壓幅值跌落，己經(jīng)上升爲目前國(guó)際上電能(néng)質量問題關注的焦點。

目前國(guó)内外有關電壓跌落本身的研究主要集中在以下幾個方面(miàn)：引起(qǐ)電壓跌落的原因分析，電壓跌落特征量監測方法的研究，電壓跌落控制裝置的研究，電壓跌落在複雜網絡中傳播特性的研究，電壓跌落預估方法的研究。系統凹陷域分析是計算出系統中發(fā)生會引起(qǐ)所關心的公共連接點（ｐｏｉｎｔ　ｏｆ　ｃｏｍｍｏｎ　ｃｏｕｐｌｉｎｇ，　ＰＣＣ）節點電壓幅值跌落至低于設定電壓值的故障範圍，它將(jiāng)爲該節點連接的敏感負荷遭受電壓跌落影響的可能(néng)性提供分析依據，是電壓跌落評估中的一項重要内容。因此，對(duì)系統的凹陷域進(jìn)行分析與研究具有重要意義。

電壓擾動

交直流電力系統中的大擾動主要有：發(fā)電機故障切除、直流輸電系統因故障（或無故障）部分或全部切除、變壓器和線路等元件故障并切除、大負荷的投入或切除。其中線路故障最爲常見，故障形式有各種(zhǒng)短路、開(kāi)路和複合故障。對(duì)于電力系統安全穩定要求，一般采用三道(dào)防線：常見的單相短路，不采取任何措施，網絡本身需保證穩定要求；三相永久短路等少發(fā)的嚴重故障，采取措施後(hòu)全系統應保持穩定；®三相短路後(hòu)一相開(kāi)關拒動等多重故障，可采取系統解列措施，避免全系統發(fā)生崩潰。直流輸電系統的故障如何與交流故障等值，一直沒(méi)有明确的規定。目前通常考慮單極故障按類故障計，雙極故障按類故障計。随着網絡的擴大和最高電壓等級網絡的加強，系統失穩事(shì)故造成(chéng)的損失顯著增加，因此，安全穩定标準要适度提高。

將(jiāng)電壓穩定性問題适當分類，對(duì)電壓穩定性的分析，造成(chéng)不穩定基本因素的識别，以及提出改善穩定運行的方法等都(dōu)是有利的。①按擾動的規模來講電壓穩定問題可以分爲小擾動電壓穩定性，大擾動電壓穩定性。一是小擾動電壓穩定性是在如系統負荷逐漸增長(cháng)，送到負荷節點的功率的微小變化之下系統控制電壓的能(néng)力。小擾動下系統能(néng)夠穩定運行意味着系統本身能(néng)夠不斷調整以适應變化的情況，系統控制系統有能(néng)力在小擾動後(hòu)令人滿意地運行，保證系統發(fā)出的無功等于消耗的無功，在出現最大負荷時能(néng)成(chéng)功地供電。這(zhè)種(zhǒng)形式的穩定性由負荷特性、連續作用的控制及給定瞬間的離散控制作用所确定。系統對(duì)小擾動的響應特性取決于初始運行條件、輸電系統強度以及所用的發(fā)電機的勵磁控制等因素。依靠負荷和電源自身固有的調節能(néng)力，使擾動前後(hòu)的電壓值相同或者相近。二是大擾動電壓穩定性是關于在發(fā)生諸如系統故障後(hòu)，系統控制電壓的能(néng)力。這(zhè)些擾動包括輸電線上短路、失去一台大發(fā)電機或負荷，或者失去兩(liǎng)個子系統間的輸電線。系統對(duì)大擾動的響應涉及大量的設備。此外，用來保護單個元件的裝置對(duì)系統變量變化的響應也影響系統的特性。②按照失穩事(shì)故的時間場景電壓穩定問題可以分爲：一是暫态電壓穩定性，穩定破壞的時間框架從０～大約１０秒，這(zhè)也是暫态功角穩定性的時間框架。在這(zhè)類電壓不穩定中，電壓失穩和功角失穩之間的區别并不總是清晰的，也許兩(liǎng)種(zhǒng)現象同時存在。這(zhè)類電壓崩潰是由諸如感應電動機，和直流換流設備等不良的快速反應負荷元件造成(chéng)的。對(duì)于嚴重的電壓下降感應電動機可能(néng)失速，吸收無功功率急劇增加，進(jìn)而將(jiāng)引起(qǐ)其臨近的其它感應電動機失速。除非盡快切除該類負荷，否則會導緻電壓崩潰。二是中期電壓穩定性，穩定破壞的時間框架通常爲３０秒到５０秒，典型者爲２到３分。發(fā)生此類電壓失穩事(shì)故時電力系統一般處于高負荷水平，且從遠方電源送入大量功率，當重載條件下運行的系統受到突然的大擾動後(hòu)，由于電壓敏感性負荷的作用，系統能(néng)夠暫時保持穩定。但擾動後(hòu)網絡無功損耗大量增加，引起(qǐ)負荷區域電壓下降，當自動調節分接頭的變壓器和配電電壓調節器動作，而恢複末端變壓器負荷側電壓，從而恢複負荷功率時，網絡傳輸電流進(jìn)一步增大加劇輸電網絡中電壓的下降。同時送端發(fā)電機可能(néng)因過(guò)勵磁限制而隻發(fā)送有功，甚至由于發(fā)電機長(cháng)時間過(guò)電流而被切除。這(zhè)樣含電源在内的輸電網絡已經(jīng)不可能(néng)提供足夠的無功功率，以支持負荷消耗與網絡無功損耗的需要，就會最終導緻電壓崩潰對(duì)于這(zhè)類電壓崩潰事(shì)故，運行人員來不及幹預，自動調節分接頭的變壓器及配電電壓調節器，發(fā)電機過(guò)勵限制等因素在此過(guò)程中起(qǐ)重要作用。應當指出的是，在這(zhè)一過(guò)程中自動調節分接頭的變壓器的作用是抑制或加劇電壓崩潰的進(jìn)程，與負荷特性分接頭位置及系統無功儲備有關。三是長(cháng)期電壓不穩定性，這(zhè)種(zhǒng)場景的電壓崩潰發(fā)展過(guò)程經(jīng)曆一個相當長(cháng)的時間，其過(guò)程可大緻描述如下：負荷過(guò)速增長(cháng)，導緻主要負荷母線電壓單調下降。幾分鍾内由于自動調節分接頭的變壓器及調度幹預等作用，電壓的下降得到遏止後(hòu)，一方面(miàn)自動調節分接頭的變壓器使網上負荷得到恢複，另一方面(miàn)負荷繼續快速增加，電源的增加或當地無功補償增加，跟不上負荷增長(cháng)速度的需要，電壓下降進(jìn)一步惡化，最終導緻部分地區電壓崩潰，系統瓦解，造成(chéng)大面(miàn)積停電。在長(cháng)期電壓不穩定事(shì)故中，往往沒(méi)有直接的擾動。其原因是本來已經(jīng)薄弱的嚴重過(guò)載的結構，不合理的網絡中的負荷恢複和快速增長(cháng)造成(chéng)的。

電壓驟降和電壓暫降

電壓暫降和電壓驟降的區别：

電壓暫降就是電壓突然降低，但是在很短時間内又恢複正常，電壓暫降與電壓過(guò)低的區别是，電壓暫降的時間很短，但是降低的幅度很大，有時暫降後(hòu)的電壓僅爲正常電壓的１０％。

形成(chéng)的原因：

要理解電壓暫降形成(chéng)的原因，首先要知道(dào)，電網電壓降低的是線路中有過(guò)大的電流。供電線路都(dōu)是有一定阻抗的，當電流流過(guò)阻抗時，就會産生電壓降，電流越大，電壓降越大，電網的電壓越低。

引起(qǐ)電壓驟降的原因是線路在短時間内出現了遠遠超過(guò)正常情況的電流，結果導緻出現了遠低于正常電壓的電壓。引起(qǐ)瞬間大電流的原因往往是線路中出現了短路故障。當線路的某個局部出現短路故障時，導緻電流急劇增大，電壓驟然降低。但是故障電路中的保護裝置（保險絲、斷路器等）會馬上開(kāi)始動作，將(jiāng)故障點隔離，于是電壓又恢複正常，這(zhè)就形成(chéng)了短暫的電壓降低。另外，大功率負荷突然接入電網也會導緻電壓驟降。

電網側導緻電壓暫降的原因包括氣候條件（大風、雷電等）、電力公司的設備故障、施工或交通事(shì)故、動物、植物等，表１是某地區發(fā)生電壓暫降事(shì)故的原因統計。雖然現實中導緻電壓暫降的原因随着氣候、地理等因素變化，但是很多調查都(dōu)表明，雷電是主要的原因。

調查表明，５０％以上的電壓暫降是用戶内部引起(qǐ)的，其中主要的原因是負荷的接入和線路故障。