一种用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法，包括以下步骤，A）使用录波仪记录优质电力园区中电能质量监测点异常的电压波形；B）分析记录的电能质量监测点异常的电压波形，得到电压暂降的电压波形的暂降深度；C）根据优质电力园区中敏感用户对电压暂降的耐受性，对敏感用户进行耐受性分级；D）根据分析结果，从多种电压暂降治理措施中选取能够满足敏感用户的需求，同时经济性最好的一种电压暂降治理措施进行治理。本发明的用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法，针对发生的电压暂降，迅速响应，对其进行治理，从而为电压暂降敏感用户的安全经济运行提供保障，具有良好的应用前景。
【专利说明】
一种用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法，属于电能质量分 析技术领域。
【背景技术】
[0002] 电压暂降，又称为电压骤降、电压凹陷或电压跌落，电压暂降是供电电压方均根值 在短时间内突然下降后又迅速恢复到正常状态的事件，一般典型时间为0.5~30个周波的 时间。
[0003] 随着用电设备朝着越来越精细化的方向发展，数字式控制设备在国民经济各部门 中发挥着越来越大的作用，如各种自动化生产线、计算机系统、可编程逻辑控制器等。这些 设备一方面能够提高生产效率、解放生产力，另一方面，这些设备对电能质量问题尤其是对 电压暂降极其敏感，持续数个周波的电压暂降就有可能使得生产中断，造成极大的经济损 失。目前，电压暂降已经成为最严重的电能质量问题之一受到了越来越多的重视，电压暂降 补偿装置种类众多，例如，固态切换开关(SSTS)、不间断电源(UPS)、动态电压补偿器(DVR)、 分布式电源(DG)等，不同的补偿装置在治理成本以及治理效果均存在一定的差异。
[0004] 优质电力园区，即把对电能质量敏感的用户统一建设在一个相对集中的区域中， 综合应用各种电能质量治理设备为敏感用户提供服务，使电力供应能够满足用户的需求。 而对于园区中的敏感用户而言，电压暂降无疑是最为严重的电能质量问题，因此，对园区中 电压暂降进行综合治理，减少用户损失，显得尤为必要。
[0005] 目前，对优质电力园区中电压暂降的综合治理控制尚且比较缺乏，如何提出针对 优质电力园区中电压暂降的综合治理方法，为电压暂降敏感用户的安全经济运行提供有力 的保障，是当前急需解决的问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是为了克服现有技术中对优质电力园区中电压暂降的综合治理控 制尚且比较缺乏，如何提出针对优质电力园区电压暂降的综合治理方法的问题。本发明的 用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法，将对电压暂降敏感的电力用户统一管理， 对于不同敏感用户采用不同的治理装置配置和控制，针对发生的电压暂降，迅速响应，对其 进行治理，从而为电压暂降敏感用户的安全经济运行提供保障，具有良好的应用前景。 [0007]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
[0008] -种用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法，其特征在于:包括以下步骤，
[0009] 步骤(A)，使用录波仪记录优质电力园区中电能质量监测点异常的电压波形，所述 电能质量监测点异常为电能质量监测点的电压出现非正弦的异常情况；
[0010] 步骤(B)，分析记录的电能质量监测点异常的电压波形，得到电压暂降的电压波形 的暂降深度；
[0011] 步骤(c)，根据优质电力园区中敏感用户对电压暂降的耐受性，对敏感用户进行耐 受性分级；
[0012] 步骤(D)，根据步骤(B)和步骤(C)的分析结果，从多种电压暂降治理措施中选取能 够满足敏感用户的需求，同时经济性最好的一种电压暂降治理措施进行治理。
[0013] 前述的用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法，其特征在于:步骤(A)，使 用录波仪记录优质电力园区中电能质量监测点异常的电压波形，包括以下步骤，
[0014] (A1)在优质电力园区中PCC点以及敏感负荷接入点装设电能质量监测设备，实时 监测对应点的电压波形情况；
[0015] (A2)，当电压波形出现非正弦的异常情况时，记录当前的电压波形。
[0016] 前述的用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法，其特征在于:步骤(B)，分 析记录的电能质量监测点异常的电压波形，包括以下步骤，
[0017] (B1)对记录的电压波形进行分析，判断所出现的异常情况是否为电压暂降，若不 是电压暂降，则退出电压暂降的综合治理;若是电压暂降，则执行(B2);
[0018] (B2)对为电压暂降的电压波形进行计算，得到该电压暂降的电压波形的暂降深 度。
[0019] 前述的用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法，其特征在于:步骤(C)，分 析优质电力园区中敏感用户对电压暂降的耐受性，包括以下步骤，
[0020] (C1)调研园区中各个敏感用户对电压暂降幅值的耐受度；
[0021] (C2)根据敏感用户对电压暂降耐受能力的不同，将敏感用户分为A级、AA级、AAA级 三个等级，其中，A级表示对电压暂降的耐受能力最强，对电压暂降最不敏感;AAA级表示对 电压暂降最为敏感，耐受能力最弱;AA级适中。
[0022] 前述的用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法，其特征在于:步骤(D)，从 多种电压暂降治理措施中选取能够满足敏感用户的需求，同时经济性最好的一种电压暂降 治理措施进行治理，包括以下步骤，
[0023] (D1)根据得到的敏感用户耐受性分级结果，对优质电力园区中敏感用户进行电压 暂降治理装置进行配置安装；
[0024] (D2)根据得到电压暂降电压波形的暂降深度，控制相应的敏感用户相操作对应的 电压暂降治理装置，对电压暂降进行统一治理。
[0025] 前述的用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法，其特征在于:若用户对电 压暂降深度的耐受程度仅为90%，即当发生电压暂降后电压降到90%以下，均会对用户造 成严重用的影响，则将其归类为AAA级用户；若用户对电压暂降深度的耐受程度为70%，即 当电压暂降深度为70%-90%时，用户还可以正常工作，但是电压低于70%，则不能正常工 作，将其归类为AA级用户；若用户对电压暂降深度的耐受程度超过50%，即电压幅值低于 50 %才不能够正常工作，将其归类为A级用户。
[0026] 本发明的有益效果是:本发明的用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法， 针对发生的电压暂降，迅速响应，对其进行治理，从而为电压暂降敏感用户的安全经济运行 提供保障，并具有以下优点，
[0027] (1)将对电压暂降敏感的电力用户统一管理，有利于对电压暂降进行更为高效迅 速的治理；
[0028] (2)对电压暂降敏感用户进行分级，对于不同敏感用户采用不同的治理装置配置 和控制，更加有针对性，治理结果能满足不同用户对电能质量的不同需求；
[0029] (3)综合考虑用户的电压暂降耐受性和电压暂降治理成本，有利于提高电压暂降 治理的经济性。
【附图说明】
[0030] 图1是本发明的用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法的流程图。
[0031] 图2是本发明的一实施例的电压暂降治理装置的配置安装图。
[0032] 图3是本发明的一实施例的各个电压暂降治理装置的协调控制流程图。
【具体实施方式】
[0033] 下面将结合说明书附图，对本发明做进一步说明。以下实施例仅用于更加清楚地 说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0034] 如图1所示，用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法，其特征在于:包括以 下步骤，
[0035] 步骤(A)，使用录波仪记录优质电力园区中电能质量监测点异常的电压波形，所述 电能质量监测点异常为电能质量监测点的电压出现非正弦的异常情况，包括以下步骤，
[0036] (A1)在优质电力园区中PCC点以及敏感负荷接入点装设电能质量监测设备，实时 监测对应点的电压波形情况；
[0037] (A2)，当电压波形出现非正弦的异常情况时，记录当前的电压波形，因为对于理想 三相交流电源而言，其电压暂降应为三相对称的正弦波形，并且各相电压幅值相位不发生 变化，当检测到的电压波形不满足理想波形的要求时，即判断为电压波形出现异常，记录该 异常电压波形，为步骤(B)的分析做准备；
[0038] 步骤(B)，分析记录的电能质量监测点异常的电压波形，得到电压暂降的电压波形 的暂降深度，包括以下步骤，
[0039] (B1)对记录的电压波形进行分析，判断所出现的异常情况是否为电压暂降，若不 是电压暂降，则退出电压暂降的综合治理，可对其进行判定属于的电能质量问题，并作相应 的处理;若是电压暂降，则执行(B2)，判断过程采用有效值检测法，
[0040] (1)设置有效值检测时间窗口 T为半个周波；
[0041] (2)求取该波形半个周波内的电压信号u(t)的均方根值Urms，
[0043] 其中，T为时间窗口的长度，为半个周波，to为均方根值计算的开始时间，判断电压 均方根值是否低于额定电压的90%，若满足，判定为电压暂降，否则，滑动至下一个时间窗 口，进行均方根值的计算；
[0044] (B2)对为电压暂降的电压波形进行计算，得到该电压暂降的电压波形的暂降深 度，根据上述的（2)计算异常的电压波形所有时间窗口的电压均方根值，选择所有时间窗口 中最小的电压均方根值，即为该电压暂降波形的暂降深度；
[0045] 步骤(C)，根据优质电力园区中敏感用户对电压暂降的耐受性，对敏感用户进行耐 受性分级，包括以下步骤，
[0046] (C1)调研园区中各个敏感用户对电压暂降幅值的耐受度；
[0047] (C2)根据敏感用户对电压暂降耐受能力的不同，其中，若用户对电压暂降深度的 耐受程度仅为90%，即当发生电压暂降后电压降到90%以下，均会对用户造成严重用的影 响，则将其归类为AAA级用户;若用户对电压暂降深度的耐受程度为70%，即当电压暂降深 度为70%-90%时，用户还可以正常工作，但是电压低于70%，则不能正常工作，将其归类为 AA级用户；若用户对电压暂降深度的耐受程度超过50%，即电压幅值低于50%才不能够正 常工作，将其归类为A级用户。
[0048]步骤(D)，根据步骤(B)和步骤(C)的分析结果，从多种电压暂降治理措施中选取能 够满足敏感用户的需求，同时经济性最好的一种电压暂降治理措施进行治理，包括以下步 骤，
[0049] (D1)根据得到的敏感用户耐受性分级结果，对优质电力园区中敏感用户进行电压 暂降治理装置进行配置安装，如图2所示，一实施例的安装图，
[0050]以L1表示A级敏感用户，能够承受电压暂降的能力最强，对其配置SVC作为电压暂 降补偿装置；以L2表示AA级敏感用户，对其配置UPS作为电压暂降补偿装置；以L3表示AAA级 敏感用户，对其配置DVR作为电压暂降补偿装置；
[0051] (D2)根据得到电压暂降电压波形的暂降深度，控制相应的敏感用户相操作对应的 电压暂降治理装置，对电压暂降进行统一治理，如图2所示的实施例，各个电压暂降治理装 置的协调控制流程图，如图3所示，
[0052] (1)若电压暂降深度Usag〈50%，切换固态开关，将供电线路切换至备用馈线上，并 对卩??母线电压进行进一步的计算;若电压暂降50%〈1]838〈90%，无需切换固态开关，直接 进行下一步;若暂降电压是否满足Usag>90%，若满足，则电压暂降治理结束，若不满足，进 行下一步；
[0053] (2)计算电压暂降深度，若暂降电压Usag>70%，仅仅投入DVR对AAA级敏感用户进 行治理，UPS与SVC不动作;若暂降电压50%<Usag〈70%，则投入DVR和UPS分别对AAA级用户 和AA级用户进行电压暂降治理，SVC不动作;若Usag〈50%，同时启用DVR、UPS、SVC对三个级 别的敏感用户进行电压暂降补偿；
[0054] (3)对治理结果进一步检测，若因容量不足等原因而导致电压不能补偿至用户所 需要的值，启用分布式电源(DG)对园区中的电压暂降进行一定的补偿支持。
[0055] 综上所述，本发明的用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法，针对发生的 电压暂降，迅速响应，对其进行治理，从而为电压暂降敏感用户的安全经济运行提供保障， 并具有以下优点，
[0056] (1)将对电压暂降敏感的电力用户统一管理，有利于对电压暂降进行更为高效迅 速的治理；
[0057] (2)对电压暂降敏感用户进行分级，对于不同敏感用户采用不同的治理装置配置 和控制，更加有针对性，治理结果能满足不同用户对电能质量的不同需求；
[0058] (3)综合考虑用户的电压暂降耐受性和电压暂降治理成本，有利于提高电压暂降 治理的经济性。
[0059]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该 了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原 理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进 都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界 定。
【主权项】
1. 一种用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法，其特征在于:包括以下步骤， 步骤(A)，使用录波仪记录优质电力园区中电能质量监测点异常的电压波形，所述电能 质量监测点异常为电能质量监测点的电压出现非正弦的异常情况； 步骤(B)，分析记录的电能质量监测点异常的电压波形，得到电压暂降的电压波形的暂 降深度； 步骤(C)，根据优质电力园区中敏感用户对电压暂降的耐受性，对敏感用户进行耐受性 分级； 步骤(D)，根据步骤(B)和步骤(C)的分析结果，从多种电压暂降治理措施中选取能够满 足敏感用户的需求，且经济性最好的电压暂降治理措施进行治理。2. 根据权利要求1所述的用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法，其特征在于： 步骤(A)，使用录波仪记录优质电力园区中电能质量监测点异常的电压波形，包括以下步 骤， (Al)在优质电力园区中PCC点以及敏感负荷接入点装设电能质量监测设备，实时监测 对应点的电压波形情况； (A2)，当电压波形出现非正弦的异常情况时，记录当前的电压波形。3. 根据权利要求1所述的用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法，其特征在于： 步骤(B)，分析记录的电能质量监测点异常的电压波形，包括以下步骤， (BI)对记录的电压波形进行分析，判断所出现的异常情况是否为电压暂降，若不是电 压暂降，则退出电压暂降的综合治理;若是电压暂降，则执行(B2); (B2)对为电压暂降的电压波形进行计算，得到该电压暂降的电压波形的暂降深度。4. 根据权利要求1所述的用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法，其特征在于： 步骤(C)，分析优质电力园区中敏感用户对电压暂降的耐受性，包括以下步骤， (Cl)调研园区中各个敏感用户对电压暂降幅值的耐受度； (C2)根据敏感用户对电压暂降耐受能力的不同，将敏感用户分为A级、AA级、AAA级三个 等级，其中，A级表示对电压暂降的耐受能力最强，对电压暂降最不敏感;AAA级表示对电压 暂降最为敏感，耐受能力最弱;AA级适中。5. 根据权利要求1所述的用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法，其特征在于： 步骤(D)，从多种电压暂降治理措施中选取能够满足敏感用户的需求，同时经济性最好的一 种电压暂降治理措施进行治理，包括以下步骤， (Dl)根据得到的敏感用户耐受性分级结果，对优质电力园区中敏感用户进行电压暂降 治理装置进行配置安装； (D2)根据得到电压暂降电压波形的暂降深度，控制相应的敏感用户相操作对应的电压 暂降治理装置，对电压暂降进行统一治理。6. 根据权利要求4所述的用于优质电力园区中电压暂降的综合治理方法，其特征在于： 若用户对电压暂降深度的耐受程度仅为90%，即当发生电压暂降后电压降到90%以下，均会 对用户造成严重用的影响，则将其归类为AAA级用户;若用户对电压暂降深度的耐受程度为 70%，即当电压暂降深度为70%-90%时，用户还可以正常工作，但是电压低于70%，则不能正常 工作，将其归类为AA级用户;若用户对电压暂降深度的耐受程度超过50%，即电压幅值低于 50%才不能够正常工作，将其归类为A级用户。
【文档编号】H02J3/00GK105958478SQ201610343001
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】陈兵, 顾伟, 罗珊珊, 史明明, 王旭冲, 储佳伟, 邱海峰, 吕振华
【申请人】国网江苏省电力公司电力科学研究院, 国家电网公司, 东南大学