《風(fēng)電場電能質(zhì)量測試方法-修訂（含編制說明）》

NB

中華人民共和國能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

NB/T31005

代替NB/T31005-2011

風(fēng)電場電能質(zhì)量測試方法

Measurementstandardofwindfarmpowerquality

（征求意見稿）

20XX—XX—XX發(fā)布20XX—XX—XX實施

國家能源局發(fā)布

NB/T31005-202X

II

NB/T31005-202X

風(fēng)電場電能質(zhì)量測試方法

1范圍

本文件規(guī)定了風(fēng)電場電能質(zhì)量的測試要求、測試程序和測試結(jié)果的評價。

本文件適用于通過110（66）kV及以上電壓等級線路接入電網(wǎng)的風(fēng)電場。

對于通過其他電壓等級與電力系統(tǒng)連接的風(fēng)電場，可參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T12325電能質(zhì)量供電電壓偏差

GB/T12326電能質(zhì)量電壓波動和閃變

GB/T14549電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波

GB/T15543電能質(zhì)量三相電壓不平衡

GB/T17626.7電磁兼容試驗和測量技術(shù)供電系統(tǒng)及所連設(shè)備諧波、諧間波的測量和測量儀器導(dǎo)

則

GB/T17626.15電磁兼容試驗和測量技術(shù)閃爍儀功能和設(shè)計規(guī)范

GB/T17626.30電磁兼容試驗和測量技術(shù)電能質(zhì)量測量方法

GB/T19963風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定

GB20840.3互感器第3部分：電磁式電壓互感器的補(bǔ)充技術(shù)要求

GB20840.2互感器第2部分：電流互感器的補(bǔ)充技術(shù)要求

GB/T24337電能質(zhì)量公用電網(wǎng)間諧波

3術(shù)語和定義

GB/T19963界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

連續(xù)運行continuousoperation

風(fēng)電場正常的運行狀態(tài)，不包括整個風(fēng)電場的啟動、停機(jī)和切換操作。

3.2

正常運行normaloperation

在風(fēng)電場規(guī)范中描述的無故障運行狀態(tài)。

3.3

電壓波動voltagefluctuation

電壓均方根值（有效值）一系列的變動或連續(xù)的改變。

3.4

電壓變化特性voltagechangecharacteristic,Uhp(t)

3

NB/T31005-202X

每半個基波電壓周期均方根值變化的時間函數(shù)。

3.5

切換操作switchingoperation

風(fēng)電機(jī)組啟動與停機(jī)，或指風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)之間的切換。

3.6

不平衡度unbalancefactor

三相電力系統(tǒng)中三相不平衡的程度。用電壓、電流的負(fù)序基波分量或零序基波分量與正序基波分量

的均方根值百分比表示。

4測試要求

4.1測試條件

測試條件應(yīng)滿足以下要求，并作為測試內(nèi)容予以測量和報告。任何不滿足給定測試條件獲得的測試

數(shù)據(jù)均應(yīng)剔除。

——風(fēng)電場并網(wǎng)點10min電壓均方根值（有效值）的平均值應(yīng)在GB/T12325規(guī)定的電壓范圍內(nèi)，

通常不超過額定電壓±10%。

——電網(wǎng)頻率的0.2s平均值應(yīng)在額定頻率的±1%范圍內(nèi)，電網(wǎng)頻率變化率的0.2s平均值應(yīng)小于

0.1Hz/0.2s。如果電網(wǎng)頻率非常穩(wěn)定并滿足上述要求，則不必再進(jìn)行評估。否則，測試時應(yīng)測

量電網(wǎng)頻率。

——風(fēng)電場并網(wǎng)點的電壓不平衡度的10min平均值應(yīng)小于2%。

——風(fēng)電場并網(wǎng)點的背景電壓總諧波畸變率（包含2至50次諧波）的10min平均值應(yīng)滿足GB/T

14549的限值要求。

——測試過程中，不應(yīng)受到異常背景諧波、電網(wǎng)諧振、非常態(tài)電壓跌落/升高的影響。

測試期間，風(fēng)電場實際運行容量應(yīng)不低于風(fēng)電場額定容量的90%，風(fēng)電機(jī)組及其變壓器、無功補(bǔ)

償裝置和風(fēng)電場主升壓變壓器均應(yīng)按風(fēng)電場典型方式運行，且無新增設(shè)備接入電網(wǎng)。

應(yīng)在風(fēng)電場典型運行方式下開展測試，通常風(fēng)電場運行在單位功率因數(shù)控制方式下。其他無功運行

方式下的測量，應(yīng)在報告中給出測量結(jié)果對應(yīng)的無功運行方式。

測試期間可記錄風(fēng)電場的風(fēng)速，推薦使用風(fēng)電場SCADA系統(tǒng)中0.1s時間間隔的風(fēng)速數(shù)據(jù)，并確

保數(shù)據(jù)的時鐘同步。

測試期間明顯受到外部影響時（例如鄰近風(fēng)電場或負(fù)荷的影響），應(yīng)以影響最小化的方式開展測試。

如果無法避免影響，則應(yīng)在報告中進(jìn)行說明。

短路比定義為短路視在功率與風(fēng)電場額定功率之比，應(yīng)在報告中說明。

本文件采用發(fā)電機(jī)符號慣例，即潮流的正方向定義為從發(fā)電機(jī)流向電網(wǎng)。

4.2測量設(shè)備

測量設(shè)備應(yīng)滿足以下要求：

a)數(shù)據(jù)采集設(shè)備應(yīng)滿足GB/T17626.30中A類測量儀器要求。

b)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的分辨率應(yīng)不低于12bit，測量準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.2%。

c)閃變測量應(yīng)符合GB/T17626.15的要求，諧波、間諧波和高頻分量的測量應(yīng)符合GB/T17626.7

的要求。

電壓傳感器和電流傳感器的準(zhǔn)確度要求見表1。

表1電壓和電流傳感器的要求

4

NB/T31005-202X

測量設(shè)備準(zhǔn)確度符合標(biāo)準(zhǔn)

電壓傳感器1.0級GB20840.3

電流傳感器1.0級GB20840.2

5測試程序

5.1總則

本章給出了風(fēng)電場電能質(zhì)量的測試內(nèi)容和測試步驟，包括電壓波動和閃變（5.2節(jié)），諧波、間諧

波和高頻分量（5.4節(jié)），不平衡（5.5節(jié)）。測試報告格式參見附錄A。

風(fēng)電場連續(xù)運行期間，單臺風(fēng)電機(jī)組切換操作產(chǎn)生的閃變認(rèn)為是風(fēng)電場連續(xù)運行產(chǎn)生的閃變。

切換操作的測量持續(xù)時間應(yīng)足夠長，確保切換操作引起的暫態(tài)過程基本結(jié)束。

測試期間應(yīng)記錄風(fēng)電場主要設(shè)備的運行方式，包括風(fēng)電機(jī)組運行方式（如恒功率因數(shù)控制、最大感

性無功輸出、最大容性無功輸出等）、動態(tài)無功補(bǔ)償裝置運行方式、變壓器實際運行檔位、風(fēng)電場自動

發(fā)電控制系統(tǒng)（AGC）、風(fēng)電場自動電壓控制系統(tǒng)（AVC）和一次調(diào)頻系統(tǒng)的運行方式。

5.2電壓波動和閃變

5.2.1連續(xù)運行

測試方法如下：

a)風(fēng)電場連續(xù)運行時，以不低于6kHz的采樣率采集風(fēng)電場并網(wǎng)點的三相電壓瞬時值和三相電流

瞬時值。風(fēng)電場并網(wǎng)點有功功率從0至80%額定功率的范圍內(nèi)，以10%額定功率為區(qū)間，每

個功率區(qū)間、每相應(yīng)至少采集5個10min時間序列的數(shù)據(jù)。此處，有功功率為10min平均值。

b)風(fēng)電場停運時，以不低于6kHz的采樣率采集風(fēng)電場并網(wǎng)點三相電壓瞬時值和三相電流瞬時值，

每相應(yīng)至少采集144個10min時間序列的背景數(shù)據(jù)。

c)選擇下列方法之一，計算風(fēng)電場連續(xù)運行引起的閃變和電壓變化，具體方法參見附錄B。當(dāng)背

景電網(wǎng)閃變值較大時，推薦使用“虛擬電網(wǎng)”方法計算。

1)虛擬電網(wǎng)

將風(fēng)電場連續(xù)運行測量的瞬時電壓和電流時間序列代入式（B.1），得到電壓時間序

列ufic(t)；

將模擬電壓時間序列ufic(t)輸入到與GB/T12326一致的閃變值算法，計算風(fēng)電場并網(wǎng)

點的短時間閃變值Pst；

計算風(fēng)電場并網(wǎng)點的最大穩(wěn)態(tài)電壓變化dc和最大絕對電壓變化dmax。

2)直接測量

將風(fēng)電場停運測量的電壓時間序列um(t)輸入到與GB/T12326一致的閃變值算法，計

算電網(wǎng)背景短時間閃變值Pst0和背景長時間閃變值Plt0；

將風(fēng)電場連續(xù)運行測量的電壓時間序列um(t)輸入到與GB/T12326一致的閃變值算法，

計算風(fēng)電場并網(wǎng)點的短時間閃變值Pst1和長時間閃變值Plt1，以及風(fēng)電場單獨運行引

起的長時間閃變Plt2；

計算風(fēng)電場并網(wǎng)點的最大穩(wěn)態(tài)電壓變化dc和最大絕對電壓變化dmax。

d)記錄風(fēng)電場并網(wǎng)點的短時間閃變的最大值、95%概率值和99%概率值，長時間閃變的95%概率

值，最大穩(wěn)態(tài)電壓變化和最大絕對電壓變化的95%概率值和99%概率值。

5.2.2切換操作

5

NB/T31005-202X

測試項目包括：

a)風(fēng)電場并網(wǎng)點有功功率P≤30%Pn和P≥80%Pn時，分別進(jìn)行風(fēng)電場啟動和正常停機(jī)測試；

b)風(fēng)電場正常運行，無功補(bǔ)償裝置無功功率在QL（Qc）≤30%Qn和QL（Qc）≥80%Qn時，分別進(jìn)

行無功補(bǔ)償裝置啟動和正常停機(jī)測試。

測試方法如下：

a)在風(fēng)電場自動發(fā)電控制系統(tǒng)（AGC）或風(fēng)電場能量管平臺上，分別下發(fā)風(fēng)電場啟動和正常停

機(jī)操作指令，以不低于6kHz的采樣率采集風(fēng)電場啟動和正常停機(jī)過程中并網(wǎng)點的三相電壓瞬

時值和三相電流瞬時值。

b)在風(fēng)電場無功補(bǔ)償裝置控制系統(tǒng)后臺，分別下發(fā)無功補(bǔ)償裝置啟動和正常停機(jī)操作指令，采集

無功補(bǔ)償裝置啟動和正常停機(jī)過程中風(fēng)電場并網(wǎng)點的三相電壓瞬時值和三相電流瞬時值。

c)不同類型的切換操作應(yīng)至少完成1次，推薦各進(jìn)行3次。

d)選擇下列方法之一，計算切換操作引起的閃變和電壓變化，具體方法參見附錄B。當(dāng)背景電網(wǎng)

閃變值較大時，推薦使用“虛擬電網(wǎng)”方法計算。

1)虛擬電網(wǎng)

將切換操作測量的瞬時電壓和電流時間序列代入式（B.1），得到電壓時間序列ufic(t)；

將模擬的電壓時間序列ufic(t)輸入到與GB/T12326一致的閃變值算法，計算風(fēng)電場并

網(wǎng)點的短時間閃變值Pst；

計算風(fēng)電場并網(wǎng)點的最大穩(wěn)態(tài)電壓變化dc和最大絕對電壓變化dmax。

2)直接測量

將切換操作測量的電壓時間序列um(t)輸入到與GB/T12326一致的閃變值算法，計算

風(fēng)電場并網(wǎng)點的短時間閃變值Pst；

計算風(fēng)電場并網(wǎng)點的最大穩(wěn)態(tài)電壓變化dc和最大絕對電壓變化dmax。

e)記錄不同類型切換操作風(fēng)電場并網(wǎng)點的短時間閃變Pst的最大值、最大穩(wěn)態(tài)電壓變化dc和最大

絕對電壓變化dmax。若同類型的切換操作進(jìn)行了多次測試，應(yīng)給出測量結(jié)果的平均值。

5.3諧波、間諧波和高頻分量

測試方法如下：

a)風(fēng)電場正常運行時，以不低于20kHz的采樣率采集風(fēng)電場并網(wǎng)點的三相電壓瞬時值和三相電

流瞬時值。風(fēng)電場并網(wǎng)點有功功率從0至80%額定功率的范圍內(nèi)，以10%額定功率為區(qū)間，

每個功率區(qū)間、每相應(yīng)至少采集5個10min時間序列的數(shù)據(jù)。此處，有功功率為10min平均

值。

b)風(fēng)電場停運時，以不低于20kHz的采樣率采集風(fēng)電場并網(wǎng)點的三相電壓瞬時值和三相電流瞬

時值，每相應(yīng)至少采集144個10min時間序列的數(shù)據(jù)。

c)將測量的電壓時間序列um(t)和電流時間序列im(t)，取0.2s時間窗進(jìn)行離散傅里葉變換，按照

GB/T17626.7規(guī)定的諧波子群、間諧波中心子群以及高頻分量分組方式，計算電壓和電流的諧

波、間諧波和高頻分量的有效值。

d)計算3s內(nèi)諧波、間諧波和高頻分量有效值的平均值，計算10min內(nèi)諧波、間諧波和高頻分量

有效值的平均值。

e)利用式（1）和式（2）分別計算電壓總諧波畸變率和電流總諧波畸變率。

THD?THD?

50……..（1）

h=2Uh

?

THD=U1

50……...（2）

h=2??

?

THD=?1

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NB/T31005-202X

式中：

――第h次諧波電壓有效值；

――基波電壓有效值；

h

U――第h次諧波電流有效值；

1

U――基波電流有效值。

?

f)記?錄風(fēng)電場正常運行期間，并網(wǎng)點電壓和電流的諧波、間諧波和高頻分量的95%概率值、99%

1

概?率值和最大值，3s時間間隔的電壓和電流諧波、間諧波、高頻分量的99%概率值和最大值，

以及電壓總諧波畸變率和電流總諧波畸變率。

g)記錄風(fēng)電場停運期間，并網(wǎng)點電壓和電流的諧波、間諧波、高頻分量的95%概率值、99%概

率值和最大值，3s時間間隔的電壓和電流諧波、間諧波、高頻分量的99%概率值和最大值，

以及電壓總諧波畸變率。

5.4不平衡

測試方法如下：

a)風(fēng)電場正常運行時，以不低于6kHz的采樣率采集風(fēng)電場并網(wǎng)點的三相電壓瞬時值和三相電流

瞬時值。風(fēng)電場并網(wǎng)點有功功率從10%至80%額定功率的范圍內(nèi)，以10%額定功率為區(qū)間，

每個功率區(qū)間、每相應(yīng)至少采集5個10min時間序列的數(shù)據(jù)。此處，有功功率為10min平均

值。

b)風(fēng)電場停運時，以不低于6kHz的采樣率采集風(fēng)電場并網(wǎng)點的三相電壓瞬時值，每相應(yīng)至少采

集144個10min時間序列的數(shù)據(jù)。

c)根據(jù)IEC61400-21-1，采用0.2s均方根值計算風(fēng)電場正常運行期間的正序電壓U1、負(fù)序電壓

U2、正序電流I1和負(fù)序電流I2，并根據(jù)公式（3）和公式（4）計算電流不平衡度（）和電

壓不平衡度（）。

???

???..................................................................（3）

?2

???=?1100%

................................................................（4）

?2

d)記錄風(fēng)電場正常運行時每個功率區(qū)?間?對?應(yīng)=的?1電10壓0%不平衡度和電流不平衡度的95%概率值和最

大值，并給出電壓不平衡度-有功功率的變化曲線和電流不平衡度-有功功率的變化曲線；記錄

風(fēng)電場停運時的電壓不平衡度的95%概率值和最大值。

6測試結(jié)果評價

6.1電壓波動和閃變

風(fēng)電場連續(xù)運行和切換操作在并網(wǎng)點引起的電壓波動和閃變評價按照GB/T12326。

6.2諧波和間諧波

風(fēng)電場正常運行在并網(wǎng)點引起的諧波電流評價按照GB/T14549執(zhí)行，間諧波電壓評價按照GB/T

24337執(zhí)行。

6.3不平衡

風(fēng)電場正常運行在并網(wǎng)點引起的三相電壓不平衡評價按照GB/T15543執(zhí)行。

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NB/T31005-202X

A

A

附錄A

（資料性）

報告格式

A.1風(fēng)電場描述

風(fēng)電場地理位置，裝機(jī)容量，風(fēng)電機(jī)組構(gòu)成及參數(shù)，無功補(bǔ)償裝置配置狀況，風(fēng)電場控制設(shè)備配置

狀況（包括自動功率控制系統(tǒng)AGC、自動電壓控制系統(tǒng)AVC、頻率調(diào)節(jié)裝置、電壓和頻率允許的偏差

范圍等）。

A.2測試設(shè)備描述

設(shè)備型號、數(shù)目、校準(zhǔn)情況及其簡單說明等。

A.3測試程序描述

測試條件、采樣頻率、測試周期。

測試日志記錄測試期間風(fēng)電場的重要事件，比如風(fēng)電機(jī)組的檢修與維護(hù)、場內(nèi)集電線路檢修等。

A.4測試結(jié)果

表A.1測試期間風(fēng)電場設(shè)備運行方式/控制模式說明（不同測試項目分別說明）

無功功率設(shè)定值控制，Q=0

其它模式：

表A.2各功率區(qū)間采集到的10min數(shù)據(jù)個數(shù)

有功功率區(qū)間(額定功有功功率區(qū)間(額定功率

10min數(shù)據(jù)個數(shù)10min數(shù)據(jù)個數(shù)

率的百分比，%)的百分比，%)

-10~050~60

0~1060~70

10~2070~80

20~3080~90

30~4090~100

40~50—

表A.3切換操作次數(shù)

測試項目切換次數(shù)

風(fēng)電場并網(wǎng)

風(fēng)電場正常停機(jī)

無功補(bǔ)償裝置并網(wǎng)

無功補(bǔ)償裝置正常停機(jī)

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NB/T31005-202X

表A.4風(fēng)電場背景電壓波動和閃變

測試結(jié)果

電壓波動和閃變

最大值99%概率值95%概率值

Pst

Plt

dc

dmax

表A.5風(fēng)電場連續(xù)運行引起的電壓波動和閃變

測試結(jié)果

電壓波動和閃變

最大值99%概率值95%概率值

Pst

Plt

dc

dmax

表A.6風(fēng)電場切換操作引起的電壓波動和閃變

風(fēng)電場啟動風(fēng)電場正常停機(jī)

電壓波動和閃變

P≥80%PnP≤30%PnP≥80%PnP≤30%Pn

Pst（=Plt）

dc

dmax

表A.7無功補(bǔ)償裝置切換操作引起的電壓波動和閃變

電壓波動無功補(bǔ)償裝置啟動無功補(bǔ)償裝置正常停機(jī)

和閃變QL≥80%QnQL≤30%QnQc≥80%QnQc≤30%QnQL≥80%QnQL≤30%QnQc≥80%QnQc≤30%Qn

Pst（=Plt）

dc

dmax

表A.8風(fēng)電場并網(wǎng)點的諧波電壓

諧波電壓95%概率值諧波電壓99%概率值諧波電壓最大值

諧波次數(shù)（相對于額定電壓的百分（相對于額定電壓的百分（相對于額定電壓的百分

比，%）比，%）比，%）

2

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表A.9風(fēng)電場并網(wǎng)點的間諧波電壓

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間諧波電壓95%概率值間諧波電壓99%概率值間諧波電壓最大值

f（Hz）（相對于額定電壓的百分（相對于額定電壓的百分（相對于額定電壓的百分

比，%）比，%）比，%）

75

125

175

225

275

325

375

425

475

525

575

625

675

725

775

825

875

925

975

1025

1075

1125

1175

1225

1275

1325

1375

1425

1475

1525

1575

1625

1675

1725

1775

1825

1875

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1975

表A.10風(fēng)電場并網(wǎng)點的諧波電壓高頻分量

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諧波電壓高頻分量95%概諧波電壓高頻分量99%概諧波電壓高頻分量最大值

f（kHz）率值（相對于額定電壓的率值（相對于額定電壓的（相對于額定電壓的百分

百分比，%）百分比，%）比，%）

2.1

2.3

2.5

2.7

2.9

3.1

3.3

3.5

3.7

3.9

4.1

4.3

4.5

4.7

4.9

5.1

5.3

5.5

5.7

5.9

6.1

6.3

6.5

6.7

6.9

7.1

7.3

7.5

7.7

7.9

8.1

8.3

8.5

8.7

8.9

表A.11風(fēng)電場并網(wǎng)點的諧波電流

諧波次數(shù)諧波電流95%概率值諧波電流99%概率值諧波電流最大值

12

NB/T31005-202X

（相對于額定電流的百分（相對于額定電流的百分（相對于額定電流的百分

比，%）比，%）比，%）

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

13

NB/T31005-202X

43

44

45

46

47

48

49

50

表A.12風(fēng)電場并網(wǎng)點的間諧波電流

間諧波電流95%概率值間諧波電流99%概率值間諧波電流最大值

f（Hz）（相對于額定電流的百分（相對于額定電流的百分（相對于額定電流的百分

比，%）比，%）比，%）

75

125

175

225

275

325

375

425

475

525

575

625

675

725

775

825

875

925

975

1025

1075

1125

1175

1225

1275

1325

1375

1425

1475

1525

14

NB/T31005-202X

1575

1625

1675

1725

1775

1825

1875

1925

1975

表A.13風(fēng)電場并網(wǎng)點的諧波電流高頻分量

諧波電流高頻分量95%概諧波電流高頻分量99%概諧波電流高頻分量最大值

f（kHz）率值（相對于額定電流的率值（相對于額定電流的（相對于額定電流的百分

百分比，%）百分比，%）比，%）

2.1

2.3

2.5

2.7

2.9

3.1

3.3

3.5

3.7

3.9

4.1

4.3

4.5

4.7

4.9

5.1

5.3

5.5

5.7

5.9

6.1

6.3

6.5

6.7

6.9

7.1

7.3

7.5

7.7

15

NB/T31005-202X

7.9

8.1

8.3

8.5

8.7

8.9

表A.14風(fēng)電場并網(wǎng)點電壓和電流的三相不平衡度

測試項目95%概率值最大值

電流不平衡度

電壓不平衡度

背景電壓不平衡度

圖A.1功率-電流不平衡度圖

圖A.2功率-電壓不平衡度圖

B

16

NB/T31005-202X

附錄B

（資料性）

電壓波動和閃變計算

B.1虛擬電網(wǎng)

虛擬電網(wǎng)用一個瞬時值為u0(t)的理想單相電壓源和由電阻Rfic和電感Lfic串聯(lián)組成的電網(wǎng)阻抗表示。

風(fēng)電場用電流源im(t)表示，im(t)為線電流的測量瞬時值。圖B.1所示為虛擬電網(wǎng)的單相電路圖。

圖B.1用于虛擬電壓仿真的虛擬電網(wǎng)

根據(jù)公式B.1，可以得出這個簡單模型中模擬電壓的瞬時值ufic(t)：

dit

ututRitLm.....................（B.1）

fic0ficmficdt

理想電壓源u0(t)可以通過不同方法得到。但應(yīng)滿足理想電壓的以下兩個特性：

a)理想電壓源不應(yīng)有任何波動，即電壓閃變?yōu)榱悖?/p>

應(yīng)與測量電壓的基波具有相同的電氣相角。只要，就可確保

b)u0(t)αm(t)ufictu0tu0t

ufic(t)與im(t)之間的相角正確。

為滿足以上條件，u0(t)定義如公式B.2所示，αm(t)定義如公式B.3所示。

2

utUsinat...........................................（B.2）

03nm

式中：

Un——電網(wǎng)額定電壓的有效值。

測量電壓基波電氣角的定義如下：

t（）

amt20ftdta0.............................................B.3

式中：

f(t)——頻率（可能隨時都在變化）；

t——自時間序列開始記錄起的時間；

a0――t=0時的電氣角。

利用公式B.4，選擇Rfic和Lfic以獲得合適的電網(wǎng)阻抗相角ψk：

17

NB/T31005-202X

2fLX

gficfic（）

tank...................................B.4

RficRfic

式中：

fg――電網(wǎng)額定頻率（50Hz）。

虛擬電網(wǎng)的三相短路容量按公式B.5計算：

U2

S=n...................................................（B.5）

k,fic22

RficXfic

式中：

Rfic――虛擬電網(wǎng)中的電阻；

Lfic――虛擬電網(wǎng)中的電感。

由于IEC61000-4-15給出的方法旨在確定某一特定的電壓波動是否會引起閃變，沒有很精確考慮小

的電壓波動的影響。降低短路比會得出更大的電壓波動。另一方面，短路比太小會使ufic(t)的平均有效

值明顯偏離u0(t)的有效值，同時由于對絕對電壓變化進(jìn)行規(guī)格化時采用的平均值不同，因此這也會影響

相對電壓變化。為了保證所應(yīng)用的閃變算法或閃變儀給出的短時間閃變值Pst在IEC61000-4-15所要求

的測量范圍之內(nèi)，必須使電網(wǎng)短路容量Sk,fic和風(fēng)電場額定容量Sn有合適的比值，本文件推薦短路比

Sk,fic/Sn在20~50之間，建議取值20。此外，為獲得更好的分辨率，推薦使用6400分級數(shù)代替IEC

61000-4-15標(biāo)準(zhǔn)推薦的64級，計算得到的Pst值準(zhǔn)確度應(yīng)優(yōu)于5%。

B.2直接測量

根據(jù)IEC61000-4-15給出的方法進(jìn)行閃變計算，經(jīng)過5個步驟，如下圖所示。

圖B.2IEC61000-4-15給出的閃變測量框圖

a)框1將輸入的被測電壓適配成適合儀器的電壓數(shù)值,并能發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)幅波電壓作為儀器自檢

信號"；

b)框2至框4為“燈~眼~腦”環(huán)節(jié)的模擬，其中框2用平方解調(diào)法從工頻電壓波動信號中解調(diào)出反

2

映電壓波動的調(diào)幅波，解調(diào)后的信號可表示為u0(t)=mAsin(ψt)（平方解調(diào)通過框2的平方檢

測濾波器和框3的帶通加權(quán)濾波器來完成）；框3由帶通濾波器和加權(quán)濾波器構(gòu)成，模擬人眼

~腦的頻率選擇特性，其實質(zhì)是用傳遞函數(shù)K(s)逼近覺察率為50%的視感度曲線，其中6階巴

特沃斯(Butetwrorth)低通濾波器的截止頻率為35Hz，截止頻率為0.05Hz的一階高通濾波器來

抑制直流分量；框4模擬人腦神經(jīng)對視覺的反映和記憶效應(yīng)，包含一個平方器和時間常數(shù)為

300ms的一階低通濾波器，用來模擬燈~眼~腦環(huán)節(jié)對燈光照度變化的暫態(tài)非線性響應(yīng)和記憶

效應(yīng)；

c)框4輸出的瞬時閃變視感度S(t)反映了人的視覺對電壓波動的瞬時閃變感覺水平，可對S(t)作

不同的處理來反映電網(wǎng)電壓波動引起的閃變程度。

d)將進(jìn)入框5的S(t)值用累積概率函數(shù)CPF的方法進(jìn)行分析。在一個觀察期內(nèi)(10min)，對上述

信號進(jìn)行統(tǒng)計，利用P0.1，P1，P3，P10和P50計算Pst，如公式B.6所示。詳細(xì)計算方法見

GB/T12326-2008附錄A。

18

NB/T31005-202X

3

Pst0.0314P0.10.0525P1s0.0657P3s0.28P10s0.08P50s.......................(B.6)

式中：

P0.1，P1，P3，P10和P50――分別為CPF曲線上等于0.1%、l%、3%、10%和50%時間的S(t)值。

e)根據(jù)公式B.7計算上時間閃變值；

n

13

3（）

PltPstj...............................................................(B.7)

nj=1

式中：

Plt――長時間閃變測量值。

f)根據(jù)公式B.8計算風(fēng)電場單獨引起的長時間閃變值Plt2。使用采集到的背景數(shù)據(jù)計算風(fēng)電場背

景長時間閃變值Plt0，使用采集到的正常運行數(shù)據(jù)計算風(fēng)電場運行期間的長時間閃變值Plt1。

333

Plt2Plt1Plt0..............................................................(B.8)

式中：

Plt0――風(fēng)電場背景長時間閃變測量值；

Plt1――風(fēng)電場正常運行時并網(wǎng)點的長時間閃變測量值；

Plt2――風(fēng)電場單獨引起的長時間閃變值。

B.3電壓變化計算

根據(jù)IEC61000-4-15給出的方法，計算最大穩(wěn)態(tài)電壓變化dc和最大絕對電壓變化dmax。

電壓變化特性與風(fēng)電場并網(wǎng)點額定電壓的比值，稱為相對電壓變化特性，記作，如公式B.9

所示。

?hp(t)

...............................................................(B.9)

式中：?hp(t)=?hpt/?n

——電壓變化值，即連續(xù)過零點之間的半個周期基波電壓的均方根值；

——電壓變化特性，即隨時間變化的函數(shù)關(guān)系；

?hp

——風(fēng)電場并網(wǎng)點額定電壓。

?hpt?hp

將電壓狀態(tài)分為兩類，一類是電壓保持穩(wěn)態(tài)，另一類是電壓發(fā)生變化。當(dāng)基波電壓至少個連續(xù)

?n100

半周期電壓均方根值維持在參考值±0.2%范圍內(nèi)，認(rèn)為電壓保持穩(wěn)態(tài)。否則，認(rèn)為電壓發(fā)生變化。判斷

電壓首次進(jìn)入穩(wěn)態(tài)的參考值為，其余參考值取的1s滑動平均值。

在測量周期內(nèi)，前一個電壓穩(wěn)態(tài)時段結(jié)束時刻的相對電壓變化值與后一個電壓穩(wěn)態(tài)時段開始

?n?hp

時刻的相對電壓變化值的差值，稱為穩(wěn)態(tài)電壓變化值，記作。所有中絕對值最大的稱為最

?endi?1

大穩(wěn)態(tài)電壓變化值，記作。如公式B.10和B1.11所示。??

?starti????

??...........................................................(B.10)

??endi?1starti

?=(???....)............................................................(B.11)

?

式中：?c=max(∣??∣)

——第i-1個電壓穩(wěn)態(tài)時段的最后一個相對電壓變化值，=；

i?1——第i個電壓穩(wěn)態(tài)時段的第一個相對電壓變化值，=i?1。i?1

?end?end???(?=?end)

?starti?starti???(?=?start?)

19

NB/T31005-202X

在電壓波動期間，前一個穩(wěn)態(tài)電壓時段結(jié)束時刻的相對電壓變化值與其隨后的之差的

最大值，稱為最大電壓變化值，記作。在測量周期內(nèi)，所有中絕對i?值1最大的稱為最大絕對電

?end?hp(t)

壓變化值，記作。如公式B.12和B.13所i示。i

?max?max

?max.....................................................(B.12)

maxiendi?1hp

?=max(???...t...)......................................................(B.13)

i

?max=max(∣?max∣)

B

C

20

NB/T31005-202X

參考文獻(xiàn)

[1]IEC61400-21-1:Measurementandassessmen