引言

 

电压暂降（VoltageSag）又称电压下降、电压突然下降、电压凹陷等。石化行业习惯称之为“摇电”，是指电压有效值突然下降，然后突然恢复正常的现象。国际电气与电子工程师协会（IEEE）将电压暂降定义为电压下降到额定值的90%～10%，其典型持续时间为10ms到几秒。

 

一、电压暂降简述

 

1.1概念

 

事实上，电压暂降也可以称为“晃动”。一般来说，是指雷击、短路等因素引起的电网短时间电压波动或短时间断电。同时，根据相关规定，将电压暂降定义为电力系统在运行过程中，某一点工频电压方根平均值突然下降至10%~90%，持续时间为10~60秒，然后恢复正常。此外，如果电压暂降时间较长，敏感设备将处于异常停机状态，严重影响设备运行的稳定性。如果情况严重，还会导致设备故障和经济损失。

 

1.2危害

 

电压暂时下降后，电网电压下降、接触器释放、工作电机过热等问题可能严重影响敏感电气设备运行的稳定性。同时，如果电压暂时下降更严重，敏感电气设备也可能导致失控，导致安全事故，不仅造成经济损失，而且造成人员伤亡。因此，暂时缓解紧张不仅影响用户体验和电气行业的发展，而且影响社会保障生产和用户人身安全，可能进一步阻碍敏感电气设备的用户体验和发展。

 

二、电压暂降风险影响因素

 

临时电压降的风险是对其概率和严重性的综合衡量。就概率而言，电压的暂时下降主要是由电网故障引起的。由发动机启动等原因引起的电压暂时下降往往很低，可以通过相关措施有效消除。故障发生后，由于传播特性的暂降，不同位置节点的残余应力范围会有所不同，导致不同的结果。因此，临时下降的概率主要考虑到电网故障的影响和临时下降的传播特征。关于重力的影响，临时电压降与用户端的关系比电气系统的其他问题更为密切，同一临时电压降事件对不同过程和用户的影响非常不同。因此，在评估临时退化影响的严重性时，必须考虑用户临时退化的影响。简而言之，在系统端，当外部操作环境发生变化时，就会出现网络故障。不同节点的残余电压范围因电网运行方式而异，具体取决于暂降传播特性。在用户方面，由于不同类型的用户和工作计划、敏感设备及其工作状态，用户对临时下降的容忍度特征不同，用户对临时下降的反应不确定，因此需要使用分析方法，在确定临时降低风险水平时，将考虑残余应力范围和用户的临时降低公差特征。因此，将失败条件、暂时退化的沟通特征和用户的暂时容量特征视为临时降低风险的影响因素，然后根据这些因素选择合适的数据进行临时降低风险评估。

 

三、新电力系统背景下电压暂降风险评估技术

 

3.1基于仿真模拟的风险评估

 

通过系统故障分析，通过仿真电压暂降风险评估获得电网公共连接点暂降风险。目前，基于模拟的电压暂降风险评估大多采用随机抽样模拟电力系统故障，以进行风险评估。MonteCarlo方法允许对故障变量进行随机采样，并通过计算大规模随机故障来量化网络中不同节点的临时电压降风险。在蒙特卡罗法的基础上，文献还优化了故障概率模型，建模了新能源贡献的不确定性，建模了分布式电源，扩大了模拟范围，使其概率分布特征更加准确，从而改进了随机抽样模型。上述风险评估方法采用随机抽样模拟故障，反映了电力系统的随机性质，简单易编程，适合评估电网区域的整体风险水平。然而，其准确性与样本数量密切相关，对大型电网的分析导致随机变量的增加，为了确保结果的准确性，样本数量将显著增加，这需要大量的时间和信息技术资源。

 

3.2优化供电方式

 

一是增加供电装置。停电时，供电装置自动连接供电线路，提供稳定电压；二是在电力系统中安装电流线圈，增加故障点与关键设备之间的电气距离，实现电压供应稳定，消除电压暂降问题；三是在现有电力系统中增加再生设备，有效消除临时电压降问题。例如，不间断电源(UPS)可以实现不间断电源传输的目标，从而降低中断传输后出现临时电压降的可能性。此外，当实际电压暂时降低时，可以选择使用动态电压调节器(DVR)完成删除。

 

3.3增加动态电压恢复装置

 

当装置控制系统检测到异常电压时，以1毫秒的响应速度发出指令，传输逆变器单元，释放超级电容器存储的电能，以补偿电压暂时下降时丢失的电压波形。电容器数量可根据工艺要求灵活配置，补偿时间可达几十毫秒至几秒。当电网电压恢复正常时，当设备将负荷恢复到电网时，会有一定的相位差异。当控制系统将输出电压相位调整到电网相同相位时，输出设备以确保负荷电压的稳定性。超级电容器用作储能元件。与电池组相比，电容器的充放电量超过100万，使用寿命长，无需维护。采用DVR技术的防震装置可用于400伏低压系统，最大容量约2500kva。由于容量有限，价格昂贵，不能用来补偿所有低压负荷。结合企业的实际情况，最敏感的低压负荷是造粒装置的聚丙烯。由于造粒机工作负荷重，旋转惯性低，保护联锁多，电压下降时电压或转速略有下降，可能导致联锁停车，因此负荷被认为是技术的优先事项。结合现场接线方法和变电站空间布局，造粒机负荷可采用动态电压恢复装置，电源输出线与变频器输入线之间可增加DVR装置，有效提高容量。

 

3.4供电侧电压暂降治疗措施

 

根据电压暂降的原因和传播途径，供电侧电压暂降的治理措施可分为两类。第一类是防治电压暂降的形成条件，通过减少短路故障的发生，减少故障的清除时间，降低电压暂降的危害程度。例如，供电侧可以通过规范和完善树木修剪政策、增加避雷器、定期维护绝缘子等方式减少短路故障的发生，有效降低电压暂降问题的严重性。--一些重要负荷一般设置保护装置，电压暂降通常随着保护装置的动作而消除，因此可以认为电压暂降的持续时间与保护装置的动作时间密切相关。通过缩短保护设备的运行时间，可以快速运行，减少故障清除时间，在一定程度上减轻电压暂降造成的危害。另一种是根据电压暂降的传播方式进行防治，合理规划电网拓扑，利用固态开关、故障限流器、固态断路器等设备对电网进行改造，可以在一定程度上提高电压暂降的幅度和持续时间。

 

结束语：

 

综上所述，各用电企业在实际条件允许的情况下，应尽量利用短路容量较大的供电网向企业供电。这不仅可以使企业各供配电设备的继电保护正确，还可以避免或减少企业对各种电气设备（如电机降压启动装置）的投资，大大降低企业电能使用和维护的相关成本，在一定程度上降低企业的经济成本，确保企业供配电系统的长期、稳定、安全、可靠运行。