摘要： 電壓波動和閃變是衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)。在對IEC 提出的電壓閃變測量方法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，利用間接解調(diào)法對FFT 計算結(jié)果中引起的幅值衰減進(jìn)行修正，從而提高了離散瞬時閃變值算法的精度。系統(tǒng)用DSP 實(shí)現(xiàn)電壓閃變信號的采集和處理，并給出了軟件設(shè)計方法。實(shí)驗(yàn)證明：該設(shè)計能很好地滿足電能檢測的要求，同時具有良好的應(yīng)用前景。
　　0 引言
　　隨著電力市場商品化的發(fā)展，用戶對電能質(zhì)量的要求越來越重視。然而，隨著各種沖擊性負(fù)荷、非線性負(fù)荷的大量使用，造成了電網(wǎng)負(fù)荷的急劇變化。電網(wǎng)諧波、電壓波動、閃變、三相電壓不平衡等問題時有發(fā)生，嚴(yán)重影響了電能質(zhì)量，給電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來直接或潛在的危害。
　　電壓波動和閃變是衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)。為了抑制和治理電壓波動和閃變，電網(wǎng)已經(jīng)投入了一定的補(bǔ)償設(shè)備。這些設(shè)備的研制和整定均需要準(zhǔn)確詳細(xì)的閃變參數(shù)，以提供正確的治理決策，因此，對電壓波動和閃變實(shí)時監(jiān)測，即準(zhǔn)確測量短時間閃變值Pst，長時間閃變值Plt是治理電壓波動和閃變的基礎(chǔ)。
　　IEC 6100-4-15和GB 123262—2000給出了完整的閃變測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，以及有關(guān)反映人腦對頻率選擇特性的傳遞函數(shù)，根據(jù)該框圖就可以設(shè)計符合IEC 標(biāo)準(zhǔn)的閃變測試系統(tǒng)。但是利用該標(biāo)準(zhǔn)計算電壓閃變值過程繁瑣，對硬件要求較高。文獻(xiàn)［5］中提出了離散的瞬時閃變值計算方法，采用間接解調(diào)的方法計算閃變，提高了運(yùn)算速度并且減小了系統(tǒng)對硬件處理器的要求，缺點(diǎn)是間接解調(diào)法存在頻譜泄漏，在高頻處幅值衰減，精度較差。
　　本文采用離散的瞬時閃變值計算方法，利用FFT 對采樣后的離散數(shù)據(jù)進(jìn)行變換，并針對FFT計算結(jié)果中引起的幅值衰減做修正處理，減少了因不同頻率調(diào)幅波引起電壓波動輸出的瞬時閃變視感度S（t）的誤差。采用上述改進(jìn)方法，在DSP平臺上實(shí)現(xiàn)的電壓閃變監(jiān)測系統(tǒng)具有測量精度高、速度快等特點(diǎn)。
　　1 電壓閃變計算方法
　　波動的電網(wǎng)電壓可由一個穩(wěn)定的工頻電壓作載波，疊加一個有規(guī)則或無規(guī)則的調(diào)幅波構(gòu)成，調(diào)幅波可包含單個或多個頻率分量。瞬時波動電壓可以用一組復(fù)合振幅調(diào)制方程來表示：
　　
　　式中：Urms為電網(wǎng)額定電壓有效值;fsys為電網(wǎng)工頻電壓頻率;fn為調(diào)幅電壓波動頻率;ΔUn為調(diào)幅波中頻率為fn的調(diào)幅波電壓的調(diào)幅系數(shù)。
　　IEC 定義短時間閃變值Pst的算法如下：首先，對于隨機(jī)變化負(fù)荷產(chǎn)生的電壓波動，在足夠長觀測時間T（至少10 min） 內(nèi)對S（ t） 進(jìn)行等間隔采樣;然后，將S（t）數(shù)據(jù)分級，并統(tǒng)計各級別數(shù)據(jù)分布概率，再由各級別數(shù)據(jù)分布概率得到累積概率分布函數(shù)（CPF）;最后，根據(jù)CPF 作出閃變程度的統(tǒng)計*定，即計算Pst。可見，S（ t） 直接反映了電壓波動引起燈光閃爍對人視感度的影響，是計算Pst的關(guān)鍵。