電壓驟降的定義是指供電電壓突然下降或幾乎完全損失，然后又恢復(fù)到正常值。它可以通過保留電壓和持續(xù)時(shí)間來描述。電壓驟降被定義為在電力系統(tǒng)中，電壓的工頻有效值突然下降到額定值的10%-90%，并在隨后的1分鐘內(nèi)恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

對(duì)于公共用戶來說，電壓驟降對(duì)他們的影響很小，有些用戶甚至察覺不到它的發(fā)生。需要在點(diǎn)網(wǎng)上安裝一個(gè)專用監(jiān)測(cè)儀表才能判斷電壓驟降是否發(fā)生。然而，對(duì)IT及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)等敏感用戶和設(shè)施來說，一旦發(fā)生電壓驟降，會(huì)帶來巨大的損失。它會(huì)對(duì)自動(dòng)化控制裝置、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及敏感機(jī)械設(shè)備等造成危害。此外，電壓驟降還是影響電能質(zhì)量較重要的問題之一，每次發(fā)生電壓驟降都會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失，并且用戶投訴中80%以上都與電壓驟降有關(guān)。

盡管電壓驟降無法完全避免，因?yàn)樗脑蚝芏?，如雷擊、?dòng)物、外物誤碰、環(huán)境因素引起的線路故障以及電源故障切換等。即使電力可靠性達(dá)到99.99999%，每年仍可能發(fā)生多次電壓驟降。因此，需要采取不同的治理方案來解決這個(gè)問題。敏感用戶逐漸認(rèn)識(shí)到，僅僅要求提高供電可靠性并不能解決電壓驟降問題，而是需要從設(shè)備抗電壓驟降能力的角度入手，并將焦點(diǎn)放在內(nèi)部敏感設(shè)備的改造上。通過研究和制定標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一約束電力公司、設(shè)備生產(chǎn)商和制造企業(yè)來解決電壓驟降問題。

不同治理方案的成本問題

在理論上，可以通過在不同層面上進(jìn)行治理來改善電能質(zhì)量，但所需的費(fèi)用和時(shí)間是不同的。從下圖可以看出，治理電壓驟降的成本隨著治理層面的不同而以數(shù)量級(jí)的方式遞減。

因此，從治理成本和有效性的角度來看，更加推薦在設(shè)備末端進(jìn)行治理，甚至可以深入到設(shè)備內(nèi)部的電氣控制元器件處進(jìn)行治理。越靠近末端進(jìn)行治理，所花費(fèi)的成本越少，同時(shí)也能夠達(dá)到相同的治理效果。

供電系統(tǒng)采取的措施

1、降低電壓驟降發(fā)生的頻率，減少電路故障排除的時(shí)間。減少電路故障排除的時(shí)間即減少電壓驟降持續(xù)的時(shí)間，進(jìn)而減少對(duì)機(jī)器設(shè)備造成的影響，從而降低經(jīng)濟(jì)損失。為了減少故障排除的時(shí)間，通常采用靜態(tài)短路器和電流限流熔斷器來保護(hù)電路。

2、改變電路網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，避免或減少電壓擾動(dòng)。這種措施主要包括改變布線方式，使用特殊類型的變壓器（如k型變壓器），提高設(shè)備的性能，加粗導(dǎo)線，針對(duì)敏感器材設(shè)備采取靈敏的防干擾保護(hù)措施，采用獨(dú)立回線，降低接地電阻，改進(jìn)避雷器配置和參數(shù)等。

用戶側(cè)采取的措施

1、提高設(shè)備對(duì)電壓驟降的抵抗能力?？梢允褂秒妱?dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)組（MG）利用電動(dòng)機(jī)的慣性來使發(fā)電機(jī)的電壓保持穩(wěn)定；電路變壓器使用磁諧振變壓器（CVT），在電路電壓驟降到正常電壓的70%時(shí)仍然能夠提供穩(wěn)定的電壓。當(dāng)先的缺點(diǎn)是磁諧振變壓器的體積稍大于普通變壓器。

2、在電路中安裝電壓補(bǔ)償裝置。較常見的電壓補(bǔ)償裝置是動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器（DVR）和不間斷電源（UPS）。UPS通過AC-DC逆變器將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，并通過DC-AC逆變器提供穩(wěn)定的交流電壓給負(fù)載。當(dāng)電網(wǎng)欠壓或突然掉電時(shí)，UPS將從儲(chǔ)能電池獲取電源以維持正常生產(chǎn)。另外，當(dāng)負(fù)載過載時(shí)，UPS可以通過直接由電網(wǎng)電壓供電來解決電壓驟降和短時(shí)間斷電等問題。然而，由于負(fù)載的全部功率必須通過UPS進(jìn)行變換，這導(dǎo)致系統(tǒng)損耗增加，效率降低。

DVR通過串聯(lián)在敏感負(fù)載上，在電壓驟降發(fā)生時(shí)，通過具有脈沖寬度調(diào)制功能的DC-AC逆變器生成一個(gè)受控的幅值、頻率和波形的電壓。這個(gè)電壓通過串聯(lián)的升壓變壓器添加到線路電壓上，可以在1/4個(gè)周期內(nèi)對(duì)電壓驟降做出反應(yīng)，將輸出電壓提升到系統(tǒng)所需的水平。逆變器的PWM調(diào)制波基準(zhǔn)源是標(biāo)準(zhǔn)正弦波，通過與電壓波形進(jìn)行比較，能夠有效補(bǔ)償電壓諧波。提供電壓提升能量的是直流電容器。DVR是解決電壓驟降的裝置中目前較受關(guān)注的裝置。雖然DVR在線路中串聯(lián)運(yùn)行，但由于只需要補(bǔ)償電壓驟降部分的能量，因此其設(shè)計(jì)功率只有負(fù)荷容量的1/5~1/3，價(jià)格比同容量的UPS更優(yōu)，也遠(yuǎn)低于后者的損耗，具有顯著的技術(shù)先進(jìn)性。

隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大和用戶對(duì)電能需求的增加，對(duì)電能質(zhì)量的要求也在不斷提高。為了減少電力系統(tǒng)電壓驟降的發(fā)生，供電公司和用戶需要共同努力。在未來的電力市場(chǎng)中，用戶選擇供應(yīng)商時(shí)，可能會(huì)考慮的不僅僅是更低的電價(jià)，還包括更好的電能質(zhì)量。