电压暂降的检测与仿真毕业设计（含外文翻译）

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1、山西大学工程学院前言本设计为电压暂降的检测与仿真。根据所学知识以及结合所查找的资料对电压暂降进行研究。设计任务共分五章，内容包括绪论，电压暂降，电压暂降的检测方法，仿真分析和结论。本设计从2012年2月20日开始进行，由刘芳老师指导，赵永丽，程晓婷，邓航，苗亚男，冯伟，樊金龙，潘进利，高健民共同设计完成。在本设计过程中，参阅了书末所列的参考文献，以及国内有关制造厂、设计院、发电厂和高等院校编写的说明书、图纸和运行规程等技术资料。在此，一并谨致诚挚谢意。由于时间仓促，水平有限，设计中不免有疏漏之处，恳请老师批评

2、指正，提出宝贵意见。樊金龙2012年5月21日36山西大学工程学院第一章电压暂降的概念及研究意义1．1选题背景及研究意义电能作为一种走进市场的商品，也和其他商品一样，需要讲求质量。随着科学技术的进步，越来越多的高科技产品走入人们的生活，对电能质量的要求也越来越高，是否能够提供高质量的电能是电力部门需要面临的重要问题之一。公用电网的理想状态是以恒定频率、正弦波形及规定的电压水平对用户进行供电。在三相交流系统中，三相的电压和电流的幅值应大小相等、相位对称并互差120°。但系统中运行的发电机、变压器、电力线路等设备

3、不同程度的存在非线性或不对称性，并且因为调控手段不尽完善，运行操作、外来干扰、故障和各种不可预见的原因等随时可能发生，理想的状态并不存在，由此带来了电网运行及供用电环节中的各种问题，即电能质量问题。IEEE制定的电力系统电能质量特性参数及其分类，图1类别典型频谱典型持续时间典型电压幅值瞬变现象冲击脉冲纳秒级5ns上升＜50ns微秒级1ms上升50ns～1ms毫秒级0.1ms上升＞1ms振荡低频＜5kHz0.3～50ms0～4pu中频5～500kHz20ms0～8pu高频0.5～5MHz5ms0～4pu暂降（凹

4、陷）0.5～30周波0.1～0.9pu暂升（凸起）0.5～30周波1.1～1.8pu间断0.5周波～3s＜0.1pu暂降30周波～3s0.1～0.9pu暂升30周波～3s1.1～1.4pu间断3s～1min＜0.1pu36山西大学工程学院暂降3s～1min0.1～0.9pu暂升3s～1min1.1～1.2pu长时间变动持续间断＞1min0.0pu欠电压＞1min0.8～0.9pu过电压＞1min1.1～1.2pu电压不平衡稳态0.5～2％波形畸变直流偏置稳态0～0.1％谐波0～100thH稳态0～20％间谐波

5、0～6kHz稳态0～2％陷波稳态噪声宽带稳态0～1％电压波动＜25Hz间歇0.1～7％工频变化＜10s图1IEEE制定的电力系统电能质量特性参数及其分类现代电力工业快速发展，使得动态电能质量问题引发的事故增多，如计算机系统紊乱、调速设备跳闸及机电设备误动作等，从而导致重大人身伤亡和经济财产损失。而动态电能质量问题中，电压暂降引发的问题居所有问题之首。严重的电压暂降，将使用电设备停止工作，或引起所生产产品质量下降。而电压暂降影响的严重性则随用电设备的特性而异。一般而言，工业过程设备对电压暂降特别敏感，因为设备内

6、任何一个元件由于电源出现问题都会使整个流程停止运转。这些工业过程涉及汽车、半导体、太阳能光伏、钢铁、塑料、石化、纺织、光纤、饮料乳业、移动通信等领域，常受电压暂降影响的重要设备有冷却装置控制、数控机床、加工中心、直流电机驱动、可编程逻辑控制器(PLC)、机械装置、可调速驱动装置等。电压暂降并不是一个新问题，但由于以往的大部分设备对短时的电压突变并不敏感，所以一直并未引起人们的关注。随着越来越多计算机等精密仪器在人们生活中普及，这些敏感设备很容易受到电压暂降的危害，造成很大的经济损失，电压暂降问题逐步引起了相关

7、部门及研究人员的广泛关注。在现代电力系统中，电压暂降和电压短时中断已成为最重要的电能质量问题。有监测数据表明，现有电能质量问题中，80％或者更多的是电压暂降所引起的。本课题的研究意义以及必要性36山西大学工程学院对电压暂降信号的捕捉与分析有十分重大的意义通过上节所列举的电压暂降对电力系统无论发电端还是用户端的影响可以看出本课题意义在于以下几点(10在电力市场机制下可以为电力生产部门和用户评价电能质量提供可靠的依据这样有利于明确责任避免各种经济纠纷(2)通过对电压暂降问题的检测可以为各种电力设备生产部门提供丰富

8、可信的数据资料为其改进设备指出一个方向有利于提高产品质量及经济效益(3)可以为电力生产部门提供统计资料为综合分析事故提供依据(4)故障发生导致电压暂降发生那么对电压暂降的全面分析为预测电压暂降发生建立基础通过准确的预测实现在故障前有效的抑制可见本课题无论对于理论还是实际都有重要的意义1.2电压暂降1.2.1电压暂降的概念电压暂降是指供电电压均方根值在短时间内突然下降的事件。在电网中这种电压暂降检测方