主要的电压质量问题：

1、电压偏差及其处理措施

电压偏差的定义为实际电压偏离额定电压的百分比。计算公式如下：

                        电压偏差=f(实际电压一额定电压)／额定电压]x100％ .................................... (1)

造成电压偏差最主要的原因是无功负荷，电网中无功负荷的变化和电力系统运行方式的改变使加在设备上的电压偏离了其额定电压。电压偏差的波形如下图1所示。

    

        图1  电压偏差波形图

处理措施：中低压系统限制和减少电压偏差的系统措施有：

1）正确选择变压器的电压分接头；

2）降低系统阻抗；

3）采用无功功率补偿措施；

4）平衡三项负荷，或安装三相不平衡治理设备；

5）安装调压器（LVR）。

2、频率偏差

频率偏差同电压偏差类似。电力系统频率偏差的允许值为0．2Hz，当电力系统容量较大时，偏差值可以放宽到0．5Hz。

产生频率偏差的主要原因是发电机的有功输出和有功负荷的不平衡。频率的变化对电力系统中的电机正常运行有很大的影响，频率偏差严重时将导致非常严重的事故。频率偏差的波形如下图2所示。

       图2  频率偏差波形图

 处理措施：

    1）降低系统及电气元件的阻抗；

    2）发电系统保证频率符合国家标准，供电系统传输环节和耗能环节的各种设备在运行中所能承受的频率偏差符合国家标准，具备抗运行中频率扰动的能力，保证供配电系统及电气设备经济运行；

    3）电力系统频率自动调整。（设备自身的硬性问题）

 

3、电压波动与闪变

电压波动定义为电压均方根值相对快速变动或连续改变的程度，电压闪变反映了电压波动引起的灯光闪烁对人视觉产生影响的效应，引起照度闪变的电压波动现象叫电压闪变。电压波动波形图如下图3所示。

     图3 电压波动波形图

处理措施：电压的波动和闪变主要由冲击性负荷产生。一、从根源出发，改进用电设备性能；二、提高供电能力的措施有：

1）提高供电电压等级。

2）架设特殊大型负荷群的专用线路。

3）在敏感负荷附近采用分散发电技术。

4）安装的补偿装置

    晶闸管投切电容器TSC(Thyristor Switched Capacitor)：用晶闸管组成无触点的电力电子开关快速投切电容器组，来实现容性无功功率的调节。其关键技术是在电容器电流过零时的瞬间切除。

静止无功发生器SVG(Static Var Generator)：SVG实际上是将自换相桥式电路通过电抗器并联在电网上，形成可以产生超前相位或者滞后相位电流的逆变器。与TCR型SVC装置不同的是，SVG的电压调节范围不受电网参考电压的影响，效应速度快。进阶篇将详细介绍SVG的工作原理。

4、电压暂降与中断

 IEEE标准及国家标准《电能质量电压暂降与短时中断》（GB/T30137-2013）规定了电压暂降定义：

 电压暂降是指电力系统中某点工频电压有效值暂时降低至额定电压的10%～90%（即幅值为0.1～0.9（p.u.）），并持续10ms～1min，此期间内系统频率仍为标称值，然后又恢复到正常水平的现象。电压暂降以剩余电压百分比为度量。短时中断是指一相或多相电压瞬时降低到0.1p.u.以下，且持续时间为10ms-1min。

                                              

                                图4 电压暂降波形图                     图5 电压中断波形图 

处理措施：

1）飞轮：飞轮储能，能耗高，有移动部件，定期维护费用高，长期使用存在可靠性问题。

2）UPS：不间断电源高能耗，需要日常维护和定期更换储能电池，产生谐波，不适合工业和动态负载，长期使用存在可靠性等问题。

3）SSTS：固态切换开关，安装及定时维护条件苛刻，需要真正独立双回路，供电且允许瞬时切换，无任何能量储存，不适合非常敏感的负载。

4）在线式的AVC：全天在线，效率低;不能治理深度很深的电压暂降；补偿变压器的副边直接接入电网，安装困难；

5）RTS AVC：仅在电压暂降时介入，高效率，免维护；深的电压暂降才是真正危害和用户痛点。10%～90%电压暂降，电压中断，电压暂升全治理，真正解决用户痛点；采用注入变压器，变压器和主线分离，安装简便。