电力系统中电压骤降特性及其传播

电能质量标准

№4电力科学与工程

　　　　　　　　　　　　　2004ELECTRICPOWERSCIENCEANDENGINEERING文章编号:167220792(2004)0420047205

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电力系统中电压骤降特性及其传播

张　哲1,卢本初2,陈红坤1

(11武汉大学电气工程学院,湖北武汉430072;21南宁530023)

CharacteristicsandPropagationofPZHANGZhe1,LUBenN1

(1.Wuhan,,GuangxiElectricPowerInstitute,Nanning530023,China)

Abstract:RemainingVoltageandPositive-Negativecoeffi2cientbasedonsymmetricalcomponentmethodisproposedtorepresentthecharacteristicvoltageofsagsatthePCCandtheunbalancere2sponseofelectricnetwork.Thetransformertransformmatrixandthephasetransformmatrixareprovidedtosimplifythecalculationofthecustomersidevoltage.Basedonthefactthatdifferenttransformershaveinfluenceonthevoltagesagtype,atransformfunctionispre2sentedtoidentifythechangesofthevoltagesagtypes.Severalindicesofsagsareprovided.Theirvariationsintheprocessofpropagationarepresented.

Keywords:powerquality;voltagesags;transformmatrix;index

主要分析研究由这两种短路故障引起的电压骤降。

电压骤降是最为严重的电能质量问题之一[3,4],由此引起各种敏感负荷误操作而导致生产中断的经济损失相当可观[5]。研究电压骤降特性对预防和减少电压骤降对用户的影响有重要作用。系统某处发生故障而引起的电压骤降会通过输电网向各个电压等级传播,大范围内的用户都可能受到电压骤降的影响,电压骤降传播特性刻画了这种影响的严重程度。故障点、故障类型以及变压器的连接方式和系统的接地方式都会影响电压骤降的传播特性。

通常在研究电压骤降特性时只考虑幅值的变化情况和电压骤降的持续时间。但在电压骤降发生过程中不仅电压幅值发生变化

,同时还伴随着相角偏移。因此仅凭幅值和持续时间来刻画电压骤降特性是不够的。特征电压和不平衡性是独立的骤降特性,不会随骤降类型和故障相的改变而改变。本文使用了剩余复数电压向量来刻画电压骤降特性:其中向量幅值表示特征电压幅值;相角表示骤降过程中的相角偏移。同时引入不平衡系数来表征系统正负序网络的不平衡性。

摘要:在采用对称分量法分析电力系统中短路故障的基础上引用剩余复数电压向量和PN系数来表征(公共连接点)

PCC骤降特征电压和网络不平衡特性,同时给出变压器变换

矩阵和相变换矩阵,使二次侧(用户端)电压计算更为简便。在分析各种不同类型变压器对电压骤降类型影响的基础上提出一种骤降类型变换映射函数,能够更好地分辨电压骤降传播过程中骤降类型的变化情况,并提出几种电压骤降特性指标,给出了各种指标在传播过程中的变化情况。关键词:电能质量;电压骤降;变换矩阵;特性指标中图分类号:TM711　　　文献标识码:A

　　引　言

1　电压骤降特性分析

111　两相短路故障

电压骤降是指供电系统某点电压有效值短时下降后又迅速恢复到标称值附近,电压幅值标幺值在011到019之间,持续时间一般从015周波到30周波之间　[1]。主要是由系统中某处电流短时增加引起的,如系统或用户内部故障、开关操作、变压器以及电容器组的投切、大型负荷启动等。据统计,超过80%的电压骤降是由系统故障引起[2]。考虑到故障类型多为单相短路和两相短路故障,因此本文

收稿日期:2004207205;修订日期:2004209212

图1所示为电压分配模型,其中E为系统电压;Zs为系统源阻抗;Zl为馈线阻抗。假设b,c相发生相间短路(以a相作为参考相),PCC点残余电压的正序分量和负序分量为V1和V2,两者的和值与差值分别为:

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