電壓波動和閃變是電網(wǎng)電能質(zhì)量的兩個重要指標(biāo)，電壓波動是指電網(wǎng)電壓方均根值(有效值)一系列的變動或連續(xù)的改變，閃變是指燈光照度不穩(wěn)定造成的視感。下面本文主要根據(jù)GB12326 電能質(zhì)量電壓波動和閃變介紹電壓波測量及閃變測量的相關(guān)內(nèi)容。

一電壓波動測量

　　電壓波動可通過電壓方均根值曲線U(t)來描述，電壓變動d和電壓變動頻度r則是衡量電壓波動大小和快慢的指標(biāo)。

　　電壓變動d的定義表達(dá)式為：

　　式中：

　　△U——電壓方均根值曲線上相臨兩個極值電壓之差；

　　UN——系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)電壓。

　　當(dāng)電壓變動頻度較低且具有周期性時，可通過電壓方均根值曲線U(t)的測量，對電壓波動進(jìn)行評估。單次電壓變動可通過系統(tǒng)和負(fù)荷參數(shù)進(jìn)行估算。

　　當(dāng)已知三相負(fù)荷的有功功率和無功功率的變化量分別為△Pi和△Qi，可用下式計算：

　　式中：

　　RL、XL分別為電網(wǎng)阻抗的電阻、電抗分量。

　　在高壓電網(wǎng)中，一般XL》RL，則：

　　式中：

　　Ssc——考察點(一般為PCC)在正常較小方式下的短路容量。

　　在無功功率的變化量為主要成分時(例如大容量電動機(jī)啟動)，可采用下式進(jìn)行粗略估算。

　　對于平衡的三相負(fù)荷：

　　式中：

　　△Si——三相負(fù)荷的變化量。

　　對于相間單相負(fù)荷：

　　式中：

　　△Si——相間單相負(fù)荷的變化量。

二閃變測量

　　根據(jù)IEC 61000-4-15制造的IEC閃變儀是目前國際上通用的測量閃變的標(biāo)準(zhǔn)儀器，其簡化原理框圖如下圖所示。

圖1：IEC閃變儀模型簡化框圖

　　框1為輸入級，主要用來實現(xiàn)把不同等級的電源電壓(從電壓互感器或輸入變壓器二次側(cè)取得)降到適用于儀器內(nèi)部電路電壓值，同時還產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制波，用于儀器自檢。

圖2：由S(t)曲線作出的CPF曲線示例

　　框2、3、4綜合模擬燈-眼-腦環(huán)節(jié)對電壓波動的反應(yīng)。其中框2對電壓波動分量進(jìn)行解調(diào)，獲得與電壓變動成線性關(guān)系的電壓;框3的帶通加權(quán)濾波器反映了人對60w230V鎢絲燈在不同頻率的電壓波動下照度變化的敏感程度，通頻帶為0.05Hz~35Hz;框4包含一個平方器和時間常數(shù)為300ms的低通濾波器，用來模擬等-眼-腦環(huán)節(jié)對燈光照度變化的暫態(tài)非線性相應(yīng)和記憶效應(yīng)?？?的輸出S(t)反映了人的視覺對電壓波動的瞬時閃變感覺水平。如圖2所示，可對S(t)作不同的處理來反映電網(wǎng)電壓引起的閃變情況。進(jìn)入框5的S(t)值是用累積概率函數(shù)CPF的方法進(jìn)行分析。在觀察期內(nèi)(10min)，對上述信號進(jìn)行統(tǒng)計。圖中為了簡明起見，分為10級，以第七級為例，由圖2可得：

　　用CPF7，代表S值處于7級(或1.2pu~1.4pu)的時間T7占總觀察時間的百分?jǐn)?shù)，相繼求出CPFi(i=1~10)即可作出圖3所示的CPF曲線。測試時實際儀器分級輸應(yīng)不小于64級。

圖3：CPF曲線

　　由CPF曲線獲得短時間閃變值：

　　式中：

　　P0.1、P1、P3、P10、P50分別為CPF曲線上等于0.1%、1%、3%、10%、50%時間的S(t)值。

　　長時間閃變值Plt由測量時間段內(nèi)包含的短時間閃變值計算獲得：

　　式中：

　　n——長時間閃變值測量時間內(nèi)所包含的短時間閃變值個數(shù)。

　　經(jīng)過上述數(shù)據(jù)處理，Pst和Plt可有圖1所示的框5輸出，每計算獲得一個Pst可依據(jù)上式進(jìn)行遞推計算，獲得一個Plt。

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