一、什么是電壓波動？
電壓波動是指電壓幅值在一定范圍內(nèi)有規(guī)則的變動時，電壓變動或貢品電壓包絡(luò)線的周期性變化，或是電壓幅值不超過0.9~1.1（p.u.）的一系列隨機(jī)變化；電壓波動值為電壓方均根最大值與最小值之差相對額定電壓的百分比。電壓波動引起照明燈的照度波動。
二、什么叫閃變？其標(biāo)準(zhǔn)是什么？
閃變用于說明對不同頻率電壓波動引起燈閃的敏感程度及引起閃變刺激性程度的電壓波動值。閃變的定義：人眼對照度波動的一種主觀感覺。
電弧爐、軋鋼機(jī)等大功率裝置的運(yùn)行會引起電網(wǎng)電壓的波動。電壓波動常會導(dǎo)致許多電氣設(shè)備不能正常工作。通常，白熾燈對電壓波動的敏感程度要遠(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，若電壓波動的大小不足以使白熾燈閃爍，則肯定不會使日光燈、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判斷電壓波動值是否能夠被接受。
閃變的主要決定因素如下：
（一）供電電壓波動的幅值、頻度和波形。
（二）照明裝置。以對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）人對閃變的主觀視感。
因?yàn)闆Q定閃變的因素較復(fù)雜，而各國照明供電的額定電壓又不盡相同，經(jīng)過國際電熱協(xié)會（UIE）和國際電工委員會（IEC）多年的協(xié)調(diào)，至今閃變的國際電工標(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)為中國國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會2008年發(fā)布的《電能質(zhì)量 電壓波動和閃變》（GB 12326-2008），該標(biāo)準(zhǔn)參考國際上普遍承認(rèn)的IEC61000-3-7標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，用短時閃變值Pst和長時閃變值Plt來衡量電壓閃變。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、電動機(jī)的啟動引起的電壓閃變；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)波動和暫態(tài)擾動，從而使電網(wǎng)產(chǎn)生電壓波動和閃變。
五、哪種情況屬電動機(jī)啟動引起的電壓閃變?
在實(shí)際工作中，許多用戶的電動機(jī)根據(jù)工序要求需要不斷啟停，在電動機(jī)啟動時，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)電動機(jī)引起的閃變干擾限制，電動機(jī)啟動引起的電壓變動越大，就要求其單位事件內(nèi)啟動的次數(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)幾萬千瓦甚至幾十萬千瓦，他們共同具有以下特點(diǎn)。
（一）有功功率和無功功率隨機(jī)地或周期地大幅度波動。
（二）有較大的無功功率，運(yùn)行時的功率因數(shù)通常較低。
（三）負(fù)荷三相嚴(yán)重不對稱。
（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，電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定，產(chǎn)生快速或緩慢的波動。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)中無功功率因數(shù)，從而抑制電壓波動、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，限制線路故障時的短路電流，減少電壓的波及范圍，提高線路遭短路時的電壓。
（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)盡量優(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)電動機(jī)帶電容補(bǔ)償。其目的主要為了對大型感應(yīng)電動機(jī)進(jìn)行個別補(bǔ)償。在線路結(jié)構(gòu)上使電動機(jī)和電容器同時投入運(yùn)行，電動機(jī)較大的滯后啟動電流和電容器較大的超前沖擊電流的抵消作用，使其從一開始啟動就有了良好的功率因數(shù)，并且在整個負(fù)荷范圍內(nèi)都保持良好的功率因數(shù)，對電力系統(tǒng)電壓波動起到了很好的穩(wěn)定作用。
（七）改變系統(tǒng)設(shè)計，降低電壓擾動。故障線路的電壓波動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是降低電壓擾動的可行方案之一。這里所說的干擾源是指有大型電機(jī)啟動或軋鋼機(jī)等沖擊性負(fù)荷的用戶。改變系統(tǒng)設(shè)計是供電部門在與用戶簽署供用電合同時事先考慮的問題。需要供電部門長期統(tǒng)計出年故障次數(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)的供電電壓波動或負(fù)載發(fā)生變化時自動保持輸出電壓的穩(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與閃變的功能，如靜止無功補(bǔ)償器（SVC）、有源濾波器（APF）、動態(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、什么是靜止無功補(bǔ)償器（SVC）？
電壓閃變是電壓波動的一種特殊反映，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功負(fù)荷的劇烈變動所致，因此對于電壓閃變的抑制，最常用方法是安裝靜止無功補(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，須與無源濾波器并聯(lián)使用，實(shí)際運(yùn)行時有可能由于系統(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，要求采用具有短的響應(yīng)時間、并且能夠直接補(bǔ)償負(fù)荷的無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)中已成為控制無功和電壓，提高輸電穩(wěn)定性，限制系統(tǒng)過電壓，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)荷電流急劇波動的情況下，跟隨負(fù)荷變化實(shí)時補(bǔ)償無功電流。近年來采用電力晶體管（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，可對負(fù)荷電流作實(shí)時補(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)變換原理的瞬時無功理論進(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)時間快，對電壓波動、閃變補(bǔ)償率高，可減少補(bǔ)償容量；沒有諧波放大作用和諧振問題，運(yùn)行穩(wěn)定；控制強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)控制電壓波動、閃變，穩(wěn)定電壓作用，同時也能有效地濾除高次諧波，補(bǔ)償功率因數(shù)。
十一、什么是動態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)？
有功功率的快速波動同樣會導(dǎo)致電壓閃變，這就要求補(bǔ)償裝置在抑制電壓波動與閃變時除了進(jìn)行無功功率補(bǔ)償使供電線路無功功率波動減小外，還得提供瞬時有功功率補(bǔ)償。因而傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償方法不能有效的改善這類電能質(zhì)量問題，只有帶儲能單元的補(bǔ)償裝置才能滿足要求。
動態(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臺由3個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個單相結(jié)構(gòu)，目的是為了更靈活地對三相電壓和電流進(jìn)行控制，并提供對系統(tǒng)電壓不對稱情況的補(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，DVR通過對直流側(cè)電源的逆變產(chǎn)生交流電壓，再通過變壓器與原電網(wǎng)電壓相串聯(lián)，來補(bǔ)償系統(tǒng)電壓的跌落或抵消系統(tǒng)電壓的浪涌。由于DVR通過自身的儲能單元，能夠在ms級內(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)電壓波動對用戶的影響，因此是解決電壓波動、不對稱、諧波等動態(tài)電壓質(zhì)量問題的有效工具。
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。該裝置僅對特定負(fù)荷加以補(bǔ)償，所以其容量僅取決于負(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)采用電容來提供直流電壓，只能提供有限的能量，若要求DVR長時間提供電壓補(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)行無功交換，可以滿足長期工作的要求。
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)，具有對電壓、電流質(zhì)量問題統(tǒng)一補(bǔ)償?shù)墓δ?，屬于綜合的補(bǔ)償裝置。含有儲能單元的串、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，還可以解決瞬時供電中斷和電壓波動等動態(tài)電壓質(zhì)量問題，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）也能抑制電壓波動和閃變。該系統(tǒng)通過控制電力系統(tǒng)的基本參數(shù)來靈活控制系統(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FACTS改變線路電抗能減小電壓波動，特別是并聯(lián)補(bǔ)償裝置（如STATCOM），通過與系統(tǒng)進(jìn)行無功功率交換，以維持線路電壓恒定，因此是抑制系統(tǒng)電壓波動、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)出滿足要求的無功電流，實(shí)現(xiàn)集動態(tài)補(bǔ)償感性無功功率和容性無功功率于一身，具有能夠動態(tài)補(bǔ)償大范圍快速變化的瞬時無功功率的特點(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；4）靜止運(yùn)行、安全穩(wěn)定，沒有調(diào)相機(jī)那樣的大型轉(zhuǎn)動設(shè)備，無磨損，無機(jī)械噪聲，將大大提高裝置壽命，改善環(huán)境影響；5）對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，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)時間在10ms以內(nèi)，而SVC響應(yīng)時間一般在20~40ms。SVG從額定容性無功功率變?yōu)轭~定感性無功功率(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)計帶來許多困難；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，SVC會產(chǎn)生不穩(wěn)定性，而SVG對外部系統(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功功率平滑變化，因此安裝尺寸大大減??；12）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只能提供無功功率，不具備提供有功功率的功能。
目前國內(nèi)已研制成低壓小容量的SVG裝置，相關(guān)研究正在持續(xù)開展，通過大量資料及實(shí)際應(yīng)用表明，SVG是一種很有發(fā)展前景的補(bǔ)償裝置。