供電電壓緩降與緩升檢測：核心檢測項目詳解

引言

一、電壓緩降與緩升的定義與標準

1. 基本概念
   • 緩降（Voltage Sag）：電壓幅值短暫下降至額定值的90%-10%，持續0.5周波至1分鐘（IEEE 1159）。
   • 緩升（Voltage Swell）：電壓幅值短暫上升至額定值的110%-180%，持續時間與緩降類似。
2. 國際標準參考
   • IEEE 1159：定義電壓事件分類及閾值。
   • IEC 61000-4-30：規定測量方法及精度要求。

二、檢測系統的關鍵組成

1. 傳感器：電壓互感器或分壓器，需滿足0.5級精度（IEC 61869）。
2. 數據采集模塊：采樣率≥128點/周波（50/60Hz系統需6.4kHz以上）。
3. 信號處理單元：采用FFT、小波變換或RMS算法實時分析。
4. 分析軟件：支持事件觸發、波形存儲及統計報告生成。

三、核心檢測項目詳解

1. • 功能：持續跟蹤電壓有效值（RMS），精度需達±0.1%。
   • 閾值設定：根據IEEE標準，默認緩降為90%額定值，緩升為110%。
2. • 方法：從幅值越限到恢復的時間計算，分辨率≤1ms。
   • 意義：區分瞬時波動（<1秒）與持續事件（如設備啟動）。
3. • 波形采樣：記錄事件前后5-10周波數據，用于故障溯源。
   • 諧波畸變率：檢測總諧波畸變率（THD）是否超標（通常≤5%）。
4. • 觸發條件：電壓突變伴隨相位偏移≥5°。
   • 應用：識別電網切換或故障引發的相位不連續。
5. • 數據維度：事件頻次、幅值分布、持續時間統計。
   • AI應用：基于歷史數據預測潛在風險（如季節性負載變化）。
6. • 動態調整：根據負載特性自動優化報警閾值。
   • 多級通知：分級別觸發短信、郵件或系統聯動（如UPS切換）。
7. • 技術手段：數字濾波（如陷波濾波器）消除噪聲。
   • 邏輯校驗：結合多參數（如頻率、三相不平衡）綜合判斷。

四、行業應用案例

1. 數據中心：要求檢測系統響應時間<1ms，支持毫秒級事件記錄。
2. 制造業：關注電壓事件與生產中斷的關聯分析，優化設備耐受閾值。
3. 新能源并網：檢測風光發電波動引發的緩升，防止逆變器脫網。

五、挑戰與未來技術

1. 挑戰：復雜電網環境下的多事件疊加檢測（如緩降+諧波）。
2. 趨勢：
   • 邊緣計算：本地實時處理減少數據傳輸延遲。
   • 數字孿生：仿真電網狀態以優化檢測算法。