一、什么是電壓波動(dòng)？
電壓波動(dòng)是指電壓幅值在一定范圍內(nèi)有規(guī)則的變動(dòng)時(shí)，電壓變動(dòng)或貢品電壓包絡(luò)線的周期性變化，或是電壓幅值不超過(guò)0.9~1.1（p.u.）的一系列隨機(jī)變化；電壓波動(dòng)值為電壓方均根最大值與最小值之差相對(duì)額定電壓的百分比。電壓波動(dòng)引起照明燈的照度波動(dòng)。
二、什么叫閃變？其標(biāo)準(zhǔn)是什么？
閃變用于說(shuō)明對(duì)不同頻率電壓波動(dòng)引起燈閃的敏感程度及引起閃變刺激性程度的電壓波動(dòng)值。閃變的定義：人眼對(duì)照度波動(dòng)的一種主觀感覺(jué)。
電弧爐、軋鋼機(jī)等大功率裝置的運(yùn)行會(huì)引起電網(wǎng)電壓的波動(dòng)。電壓波動(dòng)常會(huì)導(dǎo)致許多電氣設(shè)備不能正常工作。通常，白熾燈對(duì)電壓波動(dòng)的敏感程度要遠(yuǎn)大于日光燈、電視機(jī)等電氣設(shè)備，并且所有建筑的照明都大量使用白熾燈，若電壓波動(dòng)的大小不足以使白熾燈閃爍，則肯定不會(huì)使日光燈、電視機(jī)等設(shè)備工作異常。因此通常選用白熾燈的工況來(lái)判斷電壓波動(dòng)值是否能夠被接受。
閃變的主要決定因素如下：
（一）供電電壓波動(dòng)的幅值、頻度和波形。
（二）照明裝置。以對(duì)白熾燈的照度波形影響最大，而且與白熾燈的瓦數(shù)和額定電壓有關(guān)。
（三）人對(duì)閃變的主觀視感。
因?yàn)闆Q定閃變的因素較復(fù)雜，而各國(guó)照明供電的額定電壓又不盡相同，經(jīng)過(guò)國(guó)際電熱協(xié)會(huì)（UIE）和國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）多年的協(xié)調(diào)，至今閃變的國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)已在力求統(tǒng)一。目前我司閃變工作采用的標(biāo)準(zhǔn)為中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)2008年發(fā)布的《電能質(zhì)量 電壓波動(dòng)和閃變》（GB 12326-2008），該標(biāo)準(zhǔn)參考國(guó)際上普遍承認(rèn)的IEC61000-3-7標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，用短時(shí)閃變值Pst和長(zhǎng)時(shí)閃變值Plt來(lái)衡量電壓閃變。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)，在系統(tǒng)正常運(yùn)行的較小方式下，以一周（168）為測(cè)量周期，所有Plt應(yīng)滿足：
Plt
≤110kV >110kV
1 0.8
三、引起電壓閃變的原因有哪能些？
引起電壓閃變的原因有很多，主要分為三類：一是電源引起的電力系統(tǒng)電壓閃變；二是負(fù)載的切換、電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)引起的電壓閃變；三是沖擊性負(fù)荷投入電網(wǎng)運(yùn)行引起的電壓閃變。
四、哪種情況屬電源引起的電壓閃變?
電源引起的點(diǎn)煙閃變主要是指風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的閃變。這是因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出功率隨風(fēng)速變化而改變，隨機(jī)性很大，造成功率的連續(xù)波動(dòng)和暫態(tài)擾動(dòng)，從而使電網(wǎng)產(chǎn)生電壓波動(dòng)和閃變。
五、哪種情況屬電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)引起的電壓閃變?
在實(shí)際工作中，許多用戶的電動(dòng)機(jī)根據(jù)工序要求需要不斷啟停，在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，高浪涌電流和低功率因數(shù)共同作用引起閃變。電扇、泵、壓縮機(jī)、空調(diào)、冰箱、電梯等屬于這種負(fù)載。另外，功率因數(shù)校正電容器的投切也引起電壓閃變。根據(jù)電動(dòng)機(jī)引起的閃變干擾限制，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)引起的電壓變動(dòng)越大，就要求其單位事件內(nèi)啟動(dòng)的次數(shù)越少。
六、哪種情況沖擊性負(fù)荷的投入引起的電壓閃變?
沖擊性負(fù)荷的種類很多，如電弧爐、軋鋼機(jī)、礦山絞車、電力機(jī)車等， 這類負(fù)荷的功率都很大，達(dá)幾萬(wàn)千瓦甚至幾十萬(wàn)千瓦，他們共同具有以下特點(diǎn)。
（一）有功功率和無(wú)功功率隨機(jī)地或周期地大幅度波動(dòng)。
（二）有較大的無(wú)功功率，運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)通常較低。
（三）負(fù)荷三相嚴(yán)重不對(duì)稱。
（四）產(chǎn)生大量的諧波反饋入電網(wǎng)中，污染供電系統(tǒng)。
因此，這些負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定，產(chǎn)生快速或緩慢的波動(dòng)。而且，由于這些沖擊性負(fù)荷的特性又各有差異，他們產(chǎn)生的閃變情況也不相同。
七、如何抑制電壓波動(dòng)和閃變?
（一）合理的選擇變壓器的分接頭以保證用電設(shè)備的電壓水平。在新建變電站或用戶新增配電變壓器，應(yīng)盡可能采用有載調(diào)壓變壓器。
（二）設(shè)置電容器進(jìn)行人工補(bǔ)償。電容器分為并聯(lián)補(bǔ)償和串聯(lián)補(bǔ)償。并聯(lián)電容補(bǔ)償主要是為了改變網(wǎng)絡(luò)中無(wú)功功率因數(shù)，從而抑制電壓波動(dòng)、提高用戶功率因數(shù)、改變電壓質(zhì)量。串聯(lián)電容補(bǔ)償主要是為了改變線路參數(shù)，從而減少線路電壓損失、提高線路末端電壓并減少電能損耗。
（三）線路出口加裝限流電抗器。在發(fā)電廠10kV電纜出線和大容量變電所線路出口加裝限流電抗器，以增加線路的短路阻抗，限制線路故障時(shí)的短路電流，減少電壓的波及范圍，提高線路遭短路時(shí)的電壓。
（四）采用電抗值最小的高低壓配電線路方案。電纜線路的電抗約為架空線路的1/5，因此，應(yīng)盡量?jī)?yōu)先采用電纜線路供電。
（五）配電變壓器并列運(yùn)行。變壓器并列運(yùn)行是減少變壓器阻抗的唯一方法。
（六）大型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)帶電容補(bǔ)償。其目的主要為了對(duì)大型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行個(gè)別補(bǔ)償。在線路結(jié)構(gòu)上使電動(dòng)機(jī)和電容器同時(shí)投入運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)較大的滯后啟動(dòng)電流和電容器較大的超前沖擊電流的抵消作用，使其從一開(kāi)始啟動(dòng)就有了良好的功率因數(shù)，并且在整個(gè)負(fù)荷范圍內(nèi)都保持良好的功率因數(shù)，對(duì)電力系統(tǒng)電壓波動(dòng)起到了很好的穩(wěn)定作用。
（七）改變系統(tǒng)設(shè)計(jì)，降低電壓擾動(dòng)。故障線路的電壓波動(dòng)程度要大于相鄰線路。把重要負(fù)荷和經(jīng)常出現(xiàn)故障的線路或干擾源分開(kāi)是降低電壓擾動(dòng)的可行方案之一。這里所說(shuō)的干擾源是指有大型電機(jī)啟動(dòng)或軋鋼機(jī)等沖擊性負(fù)荷的用戶。改變系統(tǒng)設(shè)計(jì)是供電部門(mén)在與用戶簽署供用電合同時(shí)事先考慮的問(wèn)題。需要供電部門(mén)長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)出年故障次數(shù)少或干擾源小的線路提供給重要負(fù)荷使用，減少客戶的投訴和用電的損失。
（八）采用電力穩(wěn)壓器穩(wěn)壓。這種電力穩(wěn)壓器主要用于低壓供配電系統(tǒng)，能在配電網(wǎng)絡(luò)的供電電壓波動(dòng)或負(fù)載發(fā)生變化時(shí)自動(dòng)保持輸出電壓的穩(wěn)定，確保用電設(shè)備的正常運(yùn)行。
八、補(bǔ)償裝置有哪些？
目前，大部分用于改善和提高電能質(zhì)量的補(bǔ)償裝置都具有抑制電壓波動(dòng)與閃變的功能，如靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）、有源濾波器（APF）、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器（DVR）以及配電系統(tǒng)電能質(zhì)量統(tǒng)一控制器（DS-UniCon）等。
九、什么是靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）？
電壓閃變是電壓波動(dòng)的一種特殊反映，閃變的嚴(yán)重程度必將與負(fù)荷變化引起的電壓變動(dòng)相關(guān)，在電網(wǎng)短路容量一定的情況下，電壓閃變主要是由于無(wú)功負(fù)荷的劇烈變動(dòng)所致，因此對(duì)于電壓閃變的抑制，最常用方法是安裝靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置，目前這方面技術(shù)已相當(dāng)成熟。但是，由于某些類型的SVC本身還產(chǎn)生低次諧波電流，須與無(wú)源濾波器并聯(lián)使用，實(shí)際運(yùn)行時(shí)有可能由于系統(tǒng)諧波諧振使某些諧波嚴(yán)重放大。因此，在進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，要求采用具有短的響應(yīng)時(shí)間、并且能夠直接補(bǔ)償負(fù)荷的無(wú)功沖擊電流和諧波電流的補(bǔ)償器。
除了綜合改善電能質(zhì)量這一直接效果外，SVC在電力系統(tǒng)中已成為控制無(wú)功和電壓，提高輸電穩(wěn)定性，限制系統(tǒng)過(guò)電壓，增加系統(tǒng)阻尼的重要技術(shù)措施。SVC的應(yīng)用還可以給干擾源用戶帶來(lái)多方面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。例如電弧爐采用SVC后還可以提高功率因數(shù)，降低損耗，縮短鋼的熔煉時(shí)間，降低單位損耗，提高鋼產(chǎn)量等。
十、什么是有源電力濾波器（APF）？
要抑制電壓閃變，必須在負(fù)荷電流急劇波動(dòng)的情況下，跟隨負(fù)荷變化實(shí)時(shí)補(bǔ)償無(wú)功電流。近年來(lái)采用電力晶體管（GTR）和可關(guān)斷晶閘管（GTO）及脈寬調(diào)制（PWM ）技術(shù)等構(gòu)成的有源濾波器，可對(duì)負(fù)荷電流作實(shí)時(shí)補(bǔ)償，如圖3所示。有源電力濾波器的工作原理與傳統(tǒng)的SVC完全不同，它采用可關(guān)斷的電力電子器件和基于坐標(biāo)變換原理的瞬時(shí)無(wú)功理論進(jìn)行控制，其作用原理是利用電力電子控制器代替系統(tǒng)電源向負(fù)荷提供所需的畸變電流，從而保證系統(tǒng)只須向負(fù)荷提供正弦的基波電流。
有源電力濾波器與普通SVC相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：響應(yīng)時(shí)間快，對(duì)電壓波動(dòng)、閃變補(bǔ)償率高，可減少補(bǔ)償容量；沒(méi)有諧波放大作用和諧振問(wèn)題，運(yùn)行穩(wěn)定；控制強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)控制電壓波動(dòng)、閃變，穩(wěn)定電壓作用，同時(shí)也能有效地濾除高次諧波，補(bǔ)償功率因數(shù)。
十一、什么是動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)？
有功功率的快速波動(dòng)同樣會(huì)導(dǎo)致電壓閃變，這就要求補(bǔ)償裝置在抑制電壓波動(dòng)與閃變時(shí)除了進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償使供電線路無(wú)功功率波動(dòng)減小外，還得提供瞬時(shí)有功功率補(bǔ)償。因而傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償方法不能有效的改善這類電能質(zhì)量問(wèn)題，只有帶儲(chǔ)能單元的補(bǔ)償裝置才能滿足要求。
動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器（DVR）的基本結(jié)構(gòu)如圖4所示，其接法是將1臺(tái)由3個(gè)單相電壓源變流器構(gòu)成的三相變流器串聯(lián)接入電網(wǎng)與欲補(bǔ)償?shù)呢?fù)荷之間。這里逆變器采用3個(gè)單相結(jié)構(gòu)，目的是為了更靈活地對(duì)三相電壓和電流進(jìn)行控制，并提供對(duì)系統(tǒng)電壓不對(duì)稱情況的補(bǔ)償。該裝置的核心部分為同步電壓源逆變器，當(dāng)線路側(cè)電壓發(fā)生突變時(shí)，DVR通過(guò)對(duì)直流側(cè)電源的逆變產(chǎn)生交流電壓，再通過(guò)變壓器與原電網(wǎng)電壓相串聯(lián)，來(lái)補(bǔ)償系統(tǒng)電壓的跌落或抵消系統(tǒng)電壓的浪涌。由于DVR通過(guò)自身的儲(chǔ)能單元，能夠在ms級(jí)內(nèi)向系統(tǒng)注入正常電壓與故障電壓之差，可用于克服系統(tǒng)電壓波動(dòng)對(duì)用戶的影響，因此是解決電壓波動(dòng)、不對(duì)稱、諧波等動(dòng)態(tài)電壓質(zhì)量問(wèn)題的有效工具。
它起了將系統(tǒng)與負(fù)荷隔離的作用，是面向負(fù)荷的補(bǔ)償裝置。該裝置僅對(duì)特定負(fù)荷加以補(bǔ)償，所以其容量?jī)H取決于負(fù)荷的補(bǔ)償容量和要求的補(bǔ)償范圍。目前大部分DVR裝置的直流側(cè)采用電容來(lái)提供直流電壓，只能提供有限的能量，若要求DVR長(zhǎng)時(shí)間提供電壓補(bǔ)償，則必須讓DVR輸出的電壓和電流垂直，這樣DVR裝置不提供有功，只進(jìn)行無(wú)功交換，可以滿足長(zhǎng)期工作的要求。
十二、什么是統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器？其它補(bǔ)償裝置有哪些？
統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器（UPFC）結(jié)合了串、并聯(lián)補(bǔ)償裝置的特點(diǎn)，具有對(duì)電壓、電流質(zhì)量問(wèn)題統(tǒng)一補(bǔ)償?shù)墓δ?，屬于綜合的補(bǔ)償裝置。含有儲(chǔ)能單元的串、并聯(lián)組合的用戶電力綜合補(bǔ)償裝置除了應(yīng)用于配電系統(tǒng)的諧波補(bǔ)償外，還可以解決瞬時(shí)供電中斷和電壓波動(dòng)等動(dòng)態(tài)電壓質(zhì)量問(wèn)題，提高供電的可靠性。
另外，除了前面的所介紹的補(bǔ)償裝置外，靈活交流輸電系統(tǒng)（FACTS）也能抑制電壓波動(dòng)和閃變。該系統(tǒng)通過(guò)控制電力系統(tǒng)的基本參數(shù)來(lái)靈活控制系統(tǒng)潮流，使輸送容量更接近線路的熱穩(wěn)極限，能提高輸電系統(tǒng)輸送容量。目前主要的FACTS有：靜止無(wú)功補(bǔ)償同步器（STATCOM），晶閘管投切電容器型（TSSC），可控串聯(lián)補(bǔ)償電容器（TCSC）等。在10kV以上系統(tǒng)中，通過(guò)FACTS改變線路電抗能減小電壓波動(dòng)，特別是并聯(lián)補(bǔ)償裝置（如STATCOM），通過(guò)與系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功功率交換，以維持線路電壓恒定，因此是抑制系統(tǒng)電壓波動(dòng)、閃變和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性特別是電壓穩(wěn)定性的有力工具。
近些年，靜止無(wú)功補(bǔ)償同步器（STATCOM）也稱為SVG，隨著大功率高速半導(dǎo)體器件發(fā)展正在逐步實(shí)用化，基本原理是利用可關(guān)斷大功率電力電子器件（如IGBT）組成自換相橋式電路，經(jīng)過(guò)電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的幅值和相位，或者直接控制其交流側(cè)電流，就可以使該電路吸收或者發(fā)出滿足要求的無(wú)功電流，實(shí)現(xiàn)集動(dòng)態(tài)補(bǔ)償感性無(wú)功功率和容性無(wú)功功率于一身，具有能夠動(dòng)態(tài)補(bǔ)償大范圍快速變化的瞬時(shí)無(wú)功功率的特點(diǎn)。
SVG與SVC裝置比較具有如下優(yōu)點(diǎn)：1）采用數(shù)字控制技術(shù)，系統(tǒng)可靠性高，基本不需要維護(hù)，可以節(jié)省大量的維護(hù)費(fèi)用；2）在提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性、阻尼系統(tǒng)震蕩等方面的性能大大優(yōu)于傳統(tǒng)的同步調(diào)相機(jī)；3）控制靈活、調(diào)節(jié)速度更快、調(diào)節(jié)速度廣，在感性和容性運(yùn)行工況下均可連續(xù)快速調(diào)節(jié)，響應(yīng)速度可達(dá)毫秒級(jí)；4）靜止運(yùn)行、安全穩(wěn)定，沒(méi)有調(diào)相機(jī)那樣的大型轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，無(wú)磨損，無(wú)機(jī)械噪聲，將大大提高裝置壽命，改善環(huán)境影響；5）對(duì)電容器的容量要求不高，可以省去常規(guī)裝置中的大電感和大電容及龐大的切換機(jī)構(gòu)，使SVG的體積小、損耗低；6）連接電抗小。SVG接入電網(wǎng)的連接電抗，作用是濾除電流中存在的較高次諧波，另外起到將變流器與電網(wǎng)連接起來(lái)的作用，因此其電感量遠(yuǎn)小于補(bǔ)償容量相同的TCR等SVC裝置所需的電感量；7）SVG輸出電流不依賴于電壓，表現(xiàn)為恒流源特性，具有更寬的運(yùn)行范圍。而SVC本質(zhì)是阻抗型補(bǔ)償，輸出電流和電壓成線性關(guān)系。因此系統(tǒng)電壓變低時(shí)，同容量SVG可以比SVC提供更大的補(bǔ)償容量；8）SVG比SVC具有更快的響應(yīng)速度，因而更適合抑制電壓閃變。SVG響應(yīng)時(shí)間在10ms以內(nèi)，而SVC響應(yīng)時(shí)間一般在20~40ms。SVG從額定容性無(wú)功功率變?yōu)轭~定感性無(wú)功功率(或相反)可在1ms之內(nèi)完成，這種響應(yīng)速度完全可以勝任對(duì)沖擊性負(fù)荷的補(bǔ)償；9）SVG的橋式電路采用多重化技術(shù)、多電平技術(shù)或PWM技術(shù)來(lái)消除次數(shù)較低的諧波，并使如7、11等較高次數(shù)諧波減小到可以接受的程度。而SVC本身要產(chǎn)生一定量的諧波，如TCR型的5、7次特征次諧波量比較大，占基波值的5%~8%；其他如SR，TCT等也產(chǎn)生3、5、7、11等次的高次諧波，這給SVC系統(tǒng)的濾波器設(shè)計(jì)帶來(lái)許多困難；10）在故障條件下，SVG比SVC具有更好的控制穩(wěn)定性。SVC使用了大量電容器電抗器，當(dāng)外部系統(tǒng)容量與補(bǔ)償裝置的容量可比時(shí)，SVC會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定性，而SVG對(duì)外部系統(tǒng)運(yùn)行條件和結(jié)構(gòu)變化不敏感；11）SVG比同容量SVC占地面積小、成本低。SVG由于使用直流電容器儲(chǔ)能，可以減小電容器體積，且不需要并聯(lián)電抗器即可以控制無(wú)功功率平滑變化，因此安裝尺寸大大減?。?2）SVG能夠在一定范圍內(nèi)提供有功功率，減少有功功率沖擊。SVC只能提供無(wú)功功率，不具備提供有功功率的功能。
目前國(guó)內(nèi)已研制成低壓小容量的SVG裝置，相關(guān)研究正在持續(xù)開(kāi)展，通過(guò)大量資料及實(shí)際應(yīng)用表明，SVG是一種很有發(fā)展前景的補(bǔ)償裝置。