電壓暫降原因分析及其源定位綜述

楊志超，詹萍萍，嚴(yán)浩軍，呂干云

（1.南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院，南京211167；2.配電網(wǎng)智能技術(shù)與裝備江蘇省協(xié)同創(chuàng)新中心，南京211167；3.寧波供電公司，寧波315000）

電壓暫降原因分析及其源定位綜述

楊志超1，2，詹萍萍1，2，嚴(yán)浩軍3，呂干云1，2

（1.南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院，南京211167；2.配電網(wǎng)智能技術(shù)與裝備江蘇省協(xié)同創(chuàng)新中心，南京211167；3.寧波供電公司，寧波315000）

正確分析識別電壓暫降原因和擾動(dòng)源位置不僅有助于界定分清電壓暫降事故中供用電雙方各自的責(zé)任，且可作為公平合理地解決相關(guān)爭議和糾紛的重要依據(jù)。為此，綜述了電力系統(tǒng)電壓暫降的產(chǎn)生原因及其源定位方法。首先討論了電壓暫降起因的分析及識別，然后重點(diǎn)對基于單一監(jiān)測點(diǎn)和多監(jiān)測點(diǎn)兩大類方法進(jìn)行深入的剖析，并分析了它們各自的原理、優(yōu)勢和不足，最后對電壓暫降源定位方法進(jìn)行了總結(jié)。

電壓暫降；產(chǎn)生原因；源定位；綜述

電氣與電子工程師協(xié)會（IEEE）將電壓暫降定義為在系統(tǒng)頻率時(shí)供電電壓有效值瞬時(shí)減小到額定值的10%～90%，其持續(xù)時(shí)間一般為0.5～30個(gè)工頻周波[1]。電壓暫降是目前最嚴(yán)重的電能質(zhì)量問題之一，近年來電力電子設(shè)備和微處理器設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，而這些設(shè)備對暫降特別敏感，導(dǎo)致設(shè)備損壞與誤動(dòng)作，電壓暫降也因此給這些敏感工業(yè)用戶帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，引起了國內(nèi)外電工領(lǐng)域的廣泛關(guān)注[2-3]。

電壓暫降源識別的目的是找出引起電壓暫降的原因類別。而電壓暫降源的定位是確定引起電壓暫降的擾動(dòng)源位于監(jiān)測裝置的上游或下游方向[4]，從而界定供用電雙方的責(zé)任，如圖1所示。電壓暫降源定位對事故診斷、補(bǔ)償以及責(zé)任認(rèn)定十分必要[4]。

自2000年以來，國內(nèi)外學(xué)者對電壓暫降源監(jiān)測、識別和定位等取得了較為豐富的研究成果，本文從電壓暫降原因分析和識別入手，分析造成電壓暫降的根本原因，然后重點(diǎn)從基于單一監(jiān)測點(diǎn)和多監(jiān)測點(diǎn)兩大類方法對電壓暫降源定位進(jìn)行闡述，最后對這兩大類方法進(jìn)行總結(jié)。

1 電壓暫降原因分析

總的來說，電源阻抗分壓增大是引起公共連接點(diǎn)電壓暫降的根本原因。大部分電壓暫降的起因主要分為3大類：電纜損壞、雷電、動(dòng)物、設(shè)備故障等各種原因引起的短路故障、變壓器激磁涌流、感性電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)及其他大容量負(fù)荷投運(yùn)等，大量電磁暫態(tài)程序EMTP（electro-magnetic transient program）、MATLAB等建立的仿真模型已證實(shí)了相應(yīng)結(jié)果[5-6]。此外，近年隨著分布式電源接入電網(wǎng)，分布式電源DG（distributed generation）的控制策略、出力和接入位置都會對電壓暫降產(chǎn)生一定的影響[7]。

近年來，國內(nèi)外學(xué)者針對造成電壓暫降各種原因，進(jìn)行了廣泛的分析和識別研究。大部分方法是通過時(shí)頻分析工具對電壓暫降進(jìn)行信號處理，以提取各種電壓暫降源的不同特征，然后采用統(tǒng)計(jì)方法或機(jī)器學(xué)習(xí)的方法實(shí)現(xiàn)電壓暫降各種原因的識別。Hilbert-Huang變換（HHT）結(jié)合小波包能量譜可有效分析電壓暫降和提取突變點(diǎn)、幅值、諧波等特征量，進(jìn)而進(jìn)行電壓暫降源識別，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了良好的識別準(zhǔn)確性和實(shí)用性[8]，但是小波包計(jì)算復(fù)雜。S變換和改進(jìn)S變換是電壓暫降等暫態(tài)電能質(zhì)量的一種良好時(shí)頻分析工具，研究者利用S變換和改進(jìn)S變換有效提取電壓暫降的時(shí)域、頻域和時(shí)頻域的豐富特征，在此基礎(chǔ)上結(jié)合統(tǒng)計(jì)熵、相似度值及支持向量機(jī)等實(shí)現(xiàn)電壓暫降原因的識別[9-11]，可靠性高。此外，通過提取相應(yīng)的特征值進(jìn)行Mamdani型模糊推理，也是實(shí)現(xiàn)電壓暫降源識別的一種有效途徑[12]，其實(shí)現(xiàn)更簡單。王世旭等[13]則提出了基于標(biāo)簽傳播半監(jiān)督學(xué)習(xí)的電壓暫降原因識別，建立了K-近鄰圖模型的半監(jiān)督學(xué)習(xí)方法，與已有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、最小二乘支持向量機(jī)等傳統(tǒng)監(jiān)督學(xué)習(xí)算法相比，該法在歷史數(shù)據(jù)較少的情況下具有更高的識別準(zhǔn)確率且實(shí)時(shí)性好。

2 基于單一監(jiān)測點(diǎn)的暫降源定位方法

電壓暫降源定位示意如圖1所示?；趩我槐O(jiān)測點(diǎn)暫降源定位方法是對監(jiān)測器本地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，擾動(dòng)源一般定位在監(jiān)測點(diǎn)的上游或下游位置，是目前暫降源定位的主要方法。以下幾種方法是基于單一監(jiān)測點(diǎn)來定位電壓暫降源的位置。

2.1 基于擾動(dòng)功率和能量的定位法

2.1.1 基于擾動(dòng)有功功率和能量的方法

該方法[14]是基于擾動(dòng)有功功率DP和擾動(dòng)有功能量DE定位，因擾動(dòng)造成瞬時(shí)功率發(fā)生變化，則擾動(dòng)有功功率和流過監(jiān)測器的擾動(dòng)有功能量分別定義為

圖1 電壓暫降源定位示意Fig.1Diagram of source location for voltage sag

式中，Pf和PSS分別為暫降過程中的有功功率和正常穩(wěn)態(tài)條件下的有功功率。

DE指數(shù)的符號表示暫降源的位置，如果是正的，暫降源位于監(jiān)測裝置的下游；否則，暫降源位于監(jiān)測裝置的上游。該方法的準(zhǔn)確性很大程度上取決于DE和DP指數(shù)兩個(gè)量的吻合度，如果DE和DP指數(shù)結(jié)果不匹配，那定位的準(zhǔn)確度就會降低[15-16]。除了基于擾動(dòng)功率和能量計(jì)算方法，另一種方法是基于無功功率的變化[17]。該方法中，當(dāng)無功功率為負(fù)時(shí)，故障在下游；否則在上游。

2007年，Wei等采用了瞬時(shí)功率理論，其進(jìn)一步分解為基Hilbert轉(zhuǎn)換瞬時(shí)功率和無功功率來定位電壓暫降源。該方法表示，如果計(jì)算瞬時(shí)功率和無功功率是負(fù)的，那么電壓暫降源位于下游；否則，電壓暫降源在上游[18]。該方法的準(zhǔn)確性受故障和故障初始阻抗角的影響。

2.1.2 基于S變換的擾動(dòng)功率方法

該方法[19]是基于S變換下的擾動(dòng)功率DPST進(jìn)行電壓暫降源定位。S變換是一種時(shí)頻可逆分析方法，其思想是對連續(xù)小波變換和短時(shí)傅里葉變換的發(fā)展，將產(chǎn)生的時(shí)間–頻率表示為時(shí)間序列信號[20]。S變換下的擾動(dòng)功率為

式中，VSTS、ISTS、VSTT、ISTT分別可以用穩(wěn)態(tài)S階段和暫態(tài)T階段的電流電壓經(jīng)過S變換獲得。如果DPST＞0，那么暫降源位于下游；反之，暫降源位于上游。

2.1.3 基于小波多分辨率的方法

該方法是基于多分辨率的概念，利用暫降時(shí)監(jiān)測點(diǎn)的低頻能量[21-22]進(jìn)行定位。該方法先計(jì)算發(fā)生暫降時(shí)三相瞬時(shí)功率的變化，然后利用小波多分辨率的方法計(jì)算電力信號的能量變化，以低頻能量在暫降期間的變化極性來定位暫降源相對于監(jiān)測點(diǎn)的位置。

E和E0分別是暫降期間和穩(wěn)態(tài)時(shí)相同時(shí)間低頻信號能量的大小，ΔE=E-E0，ΔE反映了暫降期間能量相對于穩(wěn)態(tài)時(shí)的變化值，若暫降期間ΔE為負(fù)，則暫降源在該監(jiān)測點(diǎn)上游；反之，則在監(jiān)測點(diǎn)下游。

2.2 基于阻抗變化的方法

2.2.1 基于等效阻抗實(shí)部極性的方法

在該方法[23]中，首先提取和分析基波正序電壓和電流。然后利用方程計(jì)算等效阻抗，如果該阻抗是正的，表示上游故障，負(fù)號表示下游故障，其計(jì)算方程為

式中，Vpre、Ipre和Vsag、Isag分別是故障前后的基波序電壓和電流幅值。這種方法由于假設(shè)是線性負(fù)載，可靠性比較低。然而，在一個(gè)實(shí)際的系統(tǒng)總有非線性負(fù)載如變量頻率驅(qū)動(dòng)器和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。對于非線性負(fù)載，該方法需要改進(jìn)考慮瞬態(tài)負(fù)載的特性。

基于系統(tǒng)軌跡斜率定位法[24]是對等效阻抗實(shí)部極性定位法的一種變形。該方法是基于故障時(shí)電壓電流之間的關(guān)系。首先，繪制發(fā)生擾動(dòng)時(shí)電壓和電流曲線，然后應(yīng)用最小二乘法擬合成直線。線的斜率的符號表示擾動(dòng)的方向，其本質(zhì)與等效阻抗實(shí)部法相類似。如果擬合線的斜率是正的，則暫降源位于監(jiān)測點(diǎn)的上游；反之負(fù)的斜率表示暫降源位于監(jiān)測點(diǎn)的下游。

2.2.2 基于距離阻抗繼電器的方法

該方法[25]是通過在監(jiān)測位置測得的電壓電流相量來計(jì)算視在阻抗來定位電壓暫降源的位置。其中監(jiān)測點(diǎn)的視在阻抗定義為

式中：Z1為故障時(shí)的正序阻抗；ΔZ為故障阻抗及負(fù)載特性；V和I分別為監(jiān)測點(diǎn)的電壓和電流相量。如果故障時(shí)得到的阻抗的幅值小于故障前的阻抗幅值并且故障期間的阻抗角大于零，則暫降源位于下游；否則暫降源位于上游。但在輻射網(wǎng)絡(luò)中若故障發(fā)生在電源和距離阻抗繼電器之間，阻抗不會發(fā)生變化，則此時(shí)該方法無法正確定位電壓暫降源的位置，此外在沒有距離繼電器的系統(tǒng)中該方法不能應(yīng)用。

2.2.3 基于瞬時(shí)阻抗定位法

該方法[26-27]是基于dq坐標(biāo)下的瞬時(shí)阻抗來定位電壓暫降源位置。首先對監(jiān)測點(diǎn)測量的三相電壓和電流進(jìn)行正交Park變換，然后計(jì)算dq0坐標(biāo)系下的瞬時(shí)阻抗，最后根據(jù)該阻抗變化確定電壓暫降源位置。假設(shè)三相系統(tǒng)的電壓和電流為u（t）和i（t），則在dq0坐標(biāo)系瞬時(shí)阻抗的表達(dá)式為

該方法指出，如果該阻抗在暫降期間減小，則暫降源在下游；反之則在上游。

2.3 其他單一監(jiān)測定位法

2.3.1 基于實(shí)部電流的方法

基于實(shí)部電流的方法是以電壓方向?yàn)閰⒖?，使用功率因?shù)角來定位暫降源[28]。在這種方法中，在監(jiān)測點(diǎn)的電流大小，然后用電流大小乘以功率因數(shù)角（即電壓/電流的相角）的余弦，得到實(shí)部電流。如果獲得的值是正的，即Icos θ＞0，電壓暫降源位于下游；Icos θ＜0則在上游。

上述方法進(jìn)一步發(fā)展為電流分量指數(shù)CCI（current component index）算法[29]。CCI算法的表示方法為

式中，Icos φbf=CCIbf和Icos φf=CCIf分別是暫降前和暫降期間的電流分量指數(shù)。如果暫降期間測得的CCI高于暫降前的CCI，則暫降源位于上游；反之則位于下游。

2.3.2 僅基于電壓量的方法

該方法通過比較在變壓器兩側(cè)測得的故障前后的電壓暫降幅值[30]，即

式中：V1和V2為變壓器兩側(cè)的電壓暫降深度；V1pre、V1sag和V2pre、V2sag分別為變壓器兩側(cè)的故障前后電壓幅值。變壓器兩側(cè)電壓暫降的方程為ΔV1= Z1Ifault，ΔV2=（Z1+ZT）Ifault，其中ZT為變壓器阻抗，Ifault為故障電流。在這個(gè)方法中是利用比較變壓器兩側(cè)電壓暫降深度來定位暫降源的位置。如果ΔV1＞ΔV2則故障在上游；否則在下游。

2.3.3 基于暫降幅值和相位跳變的方法

該方法[31]僅通過連接點(diǎn)電壓的暫降幅度和相位跳變情況實(shí)現(xiàn)源定位，它認(rèn)為由傳輸線故障和工業(yè)用戶網(wǎng)內(nèi)故障引起的電壓暫降，其暫降幅度與相位跳變之間的軌跡線有不同模式特征，據(jù)此判斷出暫降源來自傳輸線故障還是用戶網(wǎng)內(nèi)。但該方法沒有給出兩邊都是傳輸線情況下的暫降源定位判據(jù)。

3 基于多監(jiān)測點(diǎn)電壓暫降源定位方法

先前討論的所有方法通過使用單一監(jiān)測裝置得到暫降源位于從監(jiān)測點(diǎn)方向的下游或上游。為了更加準(zhǔn)確地定位電壓暫降源的位置，在多PQ監(jiān)測方法中，網(wǎng)絡(luò)中安裝多個(gè)PQ監(jiān)測器來定位電壓暫降源在全網(wǎng)的具體位置。將在電網(wǎng)中的PQ監(jiān)測點(diǎn)收集的每個(gè)數(shù)據(jù)都保存在數(shù)據(jù)庫，處理多個(gè)PQ監(jiān)測器測得的數(shù)據(jù)后，來定位暫降源的位置。

3.1 基于不同暫降原因的方法

該方法[32]通過考慮擾動(dòng)起因定位電壓暫降源的位置，它先根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)的電壓/電流特征進(jìn)行暫降原因診斷分類，然后對不同起因暫降分別進(jìn)行源定位。首先根據(jù)線路故障暫降幅值判斷是否由線路故障引起，若是線路故障暫降則根據(jù)電流變化量進(jìn)行定位，若

3.2 基于支路電流偏差法

支路電流偏差BCD（branch current deviation）方法使用在電網(wǎng)安裝大量的電壓監(jiān)測器來定位電壓暫降源位置[33-34]。BCD方法的第一步是通過故障電流對暫降電壓的靈敏性分析，確定要安裝電能質(zhì)量監(jiān)測器PQM的位置和數(shù)量，然后通過在擾動(dòng)位置前后優(yōu)先級計(jì)算分支電流偏差來跟蹤電壓暫降源位置。PQM的安裝位置可以由方程和

決定。這個(gè)方程表示的系統(tǒng)故障電流對暫降電壓的靈敏度性分析。通過方程（11）對所有的母線降序排列，優(yōu)先安置幾個(gè)PQM。

監(jiān)測裝置所在母線的各支路電流變化量為

式中，Ipre和Isag分別為故障前后的電流值。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，連接到故障母線的支路電流將顯著增加，然后檢測電流出現(xiàn)較大偏差，通過擾動(dòng)前后優(yōu)先級計(jì)算支路電流偏差可確定電壓暫降源的位置。該方法采用了電壓擾動(dòng)的改進(jìn)能量指數(shù)和相位角的變化指數(shù)。通過驗(yàn)證，該方法適用于輻射網(wǎng)絡(luò)和環(huán)網(wǎng)。

3.3 基于節(jié)點(diǎn)電壓偏差指數(shù)法

該方法[35]用系統(tǒng)的系數(shù)矩陣和電壓測量矩陣估計(jì)所有非監(jiān)測點(diǎn)的母線電壓，然后基于最大偏離穩(wěn)態(tài)電壓值來定位電壓暫降源。各節(jié)點(diǎn)電壓暫降深度采用百分比形式，即

式中：VSS為穩(wěn)態(tài)電壓；Vsag，min為故障過程中的最小電壓值。

由式（14）可計(jì)算出各母線的最大偏離穩(wěn)態(tài)電壓值V，它們中最大值Vmax（即暫降最嚴(yán)重）對應(yīng)的母線為電壓暫降源故障母線。如果PQ監(jiān)測器位置和數(shù)量與系統(tǒng)的系數(shù)矩陣是確定的，可估計(jì)非監(jiān)測點(diǎn)的母線電壓。這種方法不考慮LG、LLG、LLL故障和電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)引起的電壓暫降，具有一定的局限性。

Kazemi等[36-37]提出了一種新穎的基于多變量回歸模型MVR（multivariable regression model）的暫降源定位方法。該方法使用在一個(gè)變電站記錄或通過模擬測試系統(tǒng)仿真得到的數(shù)據(jù)來獲取所有系統(tǒng)母線之間的關(guān)系，然后基于相關(guān)系數(shù)確定PQ監(jiān)測器的最佳的數(shù)量和位置。如果在某處母線發(fā)生故障，MVR模型利用電壓偏差指數(shù)VD和標(biāo)準(zhǔn)差指數(shù)SD估計(jì)所有的非監(jiān)測點(diǎn)的母線電壓，以便定位電壓暫降源的較確切位置。

式中，Vi和分別是測量電壓和平均電壓。MVR方法被認(rèn)為是優(yōu)于其他方法，因?yàn)樗梢杂枚嚯娔苜|(zhì)量監(jiān)測器PQMs（powerqualitymonitorings）確定電壓暫降源的確切位置，并且其克服現(xiàn)有基于多個(gè)監(jiān)測器的電壓暫降源定位方法的局限，可以同時(shí)適用于配電和輸電網(wǎng)絡(luò)定位暫降源。

4 結(jié)論

本文主要回顧了電力系統(tǒng)中電壓暫降的原因分析及其源定位的方法，重點(diǎn)從基于單一監(jiān)測點(diǎn)和多監(jiān)測點(diǎn)兩大類進(jìn)行闡述?；趩我槐O(jiān)測器的方法只能識別從監(jiān)測點(diǎn)暫降源的相對位置而不是確切位置，多數(shù)方法對傳輸網(wǎng)絡(luò)的暫降源定位準(zhǔn)確性較差。而多監(jiān)測方法由于增加了電能質(zhì)量監(jiān)測器數(shù)量能較好地定位暫降源相對較準(zhǔn)確的位置，而不是單一地定位在監(jiān)測點(diǎn)的上游或者下游。而對于單一監(jiān)測點(diǎn)定位法，作為目前最主要的定位方法，能準(zhǔn)確地定位對稱故障和不對稱故障引起的電壓暫降源的位置，但是該類方法也存在下述幾方面局限。

（1）該類方法只能定位從監(jiān)測點(diǎn)暫降源的相對位置而不是確切位置。

（2）大多數(shù)方法適合于輻射性網(wǎng)絡(luò)的暫降源定位，而在傳輸網(wǎng)絡(luò)中的暫降源定位的準(zhǔn)確性較差。

基于多監(jiān)測器電壓暫降源定位法由于增加了PQM數(shù)量，能較好地定位暫降源的相對較準(zhǔn)確的位置，而不是單一地定位在監(jiān)測點(diǎn)的上游或者下游，而且可針對電壓暫降的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析。當(dāng)然，現(xiàn)有的基于多監(jiān)測器的電壓暫降源定位方法也存在一定的局限性。

（1）大多數(shù)方法對傳輸網(wǎng)絡(luò)的暫降源定位準(zhǔn)確性高于配電網(wǎng)的電壓暫降源定位。

（2）暫降源位置的準(zhǔn)確性依賴于安裝監(jiān)測器的數(shù)量和位置。目前大多數(shù)方法只能將暫降源定位到區(qū)域級等不精確的位置，如母線的位置。

（3）大部分方法需要詳細(xì)的系統(tǒng)阻抗和其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息。

[1]IEEE Std.1159-1995，Recommended practice for monitoring electric power quality[S].

[2]Martinez J A，Martin-Arnedo J.Voltage sag studies in distribution networks-part I：system modeling[J].IEEE Trans on Power Delivery，2006，21（3）：1670-1680.

[3]Pereira F C，Souto O C N，de Oliveira J C，et al.An analysis of cost related to the loss of power quality[C]//8th International Conference on Harmonics and Quality of Power.Athens，Greece：1998.

[4]Li C.Method for voltage-sag-source detection by investigating slope of the system trajectory[J].IEE Proceedings-Generation，Transmission and Distribution，2003，150（3）：367-372.

[5]王克星，宋政湘，陳德桂，等（Wang Kexing，Song Zhengxiang，Chen Degui，et al）.基于小波變換的配電網(wǎng)電壓暫降的干擾源辨識（Interference source identification of voltage sag in distribution system based on wavelet transform）[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)（Proceedings of the CSEE），2003，23（6）：29-34，54.

[6]全惠敏，戴瑜興（Quan Huimin，Dai Yuxing）．電壓暫降的改進(jìn)S變換分析與分類（Detection and classification of voltage sags based on modified S-transform）[J]．湖南大學(xué)學(xué)報(bào)（Journal of Hunan University），2011，38（3）：45-50.

[7]趙巖，胡學(xué)浩（Zhao Yan，Hu Xuehao）．分布式發(fā)電對配電網(wǎng)電壓暫降的影響（Impacts of distributed generation on distribution system voltage sags）[J]．電網(wǎng)技術(shù)（Power System Technology），2008，32（14）：5-9，18．

[8]祁博，鄒金慧，范玉剛，等（Qi Bo，Zou Jinhui，F(xiàn)an Yugang，et al）.基于Hilbert-Huang變換和小波包能量譜的電壓暫降源識別（Identification of voltage sags source based on Hilbert-Huang transform and wavelet packet energy spectrum）[J]．中國電力（Electric Power），2013，46（8）：112-117.

[9]徐方維，劉亞梅，楊洪耕，等（Xu Fangwei，Liu Yamei，Yang Honggeng，et al）.基于改進(jìn)S變換的電壓暫降識別（Voltage sags identification based on generalized S-transform）[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制（Power System Protection and Control），2013，41（17）：18-24.

[10]陳麗，王碩，孔維功，等（Chen Li，Wang Shuo，Kong Weigong，et al）.基于改進(jìn)S變換的復(fù)合電壓暫降源識別特征分析（Method to identify composite voltage sag disturbance sources based on generalized S-transform）[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制（Power System Protection and Control），2014，42（4）：27-33.

[11]呂干云，方奇品，蔡秀珊（Lü Ganyun，F(xiàn)ang Qipin，Cai Xiushan）.基于多分類支持向量機(jī)的電壓暫降源識別（Identification of voltage sags source based on multi-class support vector machine）[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制（Power System Protection and Control），2010，38（22）：151-155.

[12]李國棟，丁寧，徐永海（Li Guodong，Ding Ning，Xu Yonghai）.基于Mamdani型模糊推理的電壓暫降源識別（Voltage sag disturbance recognition based on Mamdani fuzzy inference）[J].華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)（Journal of North China Electric Power University），2010，37（2）：43-48.

[13]王世旭，呂干云（Wang Shixu，Lü Ganyun）.基于標(biāo)簽傳播半監(jiān)督學(xué)習(xí)的電壓暫降源識別（Voltage sag sources identification based on label propagation semi-supervised learning）[J]．電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)（Proceedings of the CSU-EPSA），2013，25（4）：34-38.

[14]Parsons A C，Grady W M，Powers E J，et al.A directionfinder for power quality disturbances based upon disturbance power and energy[J].IEEE Trans on Power Delivery，2000，15（3）：1081-1086.

[15]張文濤，王成山（Zhang Wentao，Wang Chengshan）.基于改進(jìn)擾動(dòng)功率和能量法的暫態(tài)擾動(dòng)定位（Transient disturbances location based on improved disturbance power and energy）[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化（Automation of Electric Power Systems），2007，31（8）：32-35.

[16]Leborgne R C，Makaliki R.Voltage sag source location at grid interconnections：a case study in the Zambian system [C]//Power Tech，Lausanne，Switzerland：2007.

[17]Leborgne R C，Karlsson D，Daalder J.Voltage sag source location methods performance under symmetrical and asymmetrical fault conditions[C]//IEEE/PES Transmission &Distribution Conference&Exposition.Caracas，Venezuela：2006.

[18]Kong Wei，Dong Xinzhou，Chen Zhe.Voltage sag source location based on instantaneous energy detection[J].Electric Power Systems Research，2008，78（11）：1889-1898.

[19]Mohamed A，Shareef H，F(xiàn)aisal M F.A novel voltage sag source detection method using TFR technique[J].International Review of Electrical Engineering，2010，5（5）：2301-2309.

[20]Stockwell R G，Mansinha L，Lowe R P.Localization of the complex spectrum：the S transform[J].IEEE Trans on Signal Processing，1996，44（4）：998-1001.

[21]周文輝，李青，周兆經(jīng)（Zhou Wenhui，Li Qing，Zhou Zhaojing）.采用小波多分辨率信號分解的電能質(zhì)量檢測（Power quality detection using wavelet-multi resolution signal decomposition）[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)（Transactions of China Electrotechnical Society），2001，16（6）：81-84.

[22]楊杰，王金浩，章雪萌，等（Yang Jie，Wang Jinhao，Zhang Xuemeng，et al）.基于小波多分辨率分析的電壓暫降源定位研究（Analysis of voltage sag source location based on wavelet multiresolution method）[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制（Power System Protection and Control），2010，38（22）：90-95.

[23]Tayjasanant T，Chun Li，Xu Wu.A resistance sign-based method for voltage sag source detection[J].IEEE Trans on Power Delivery，2005，20（4）：2544-2551.

[24]Liao Yuan.Fault location for single-circuit line based on bus-impedance matrix utilizing voltage measurements[J]. IEEE Trans on Power Delivery，2008，23（2）：609-617.

[25]Pradhan A K，Routray A.Applying distance relay for voltage sag source detection[J].IEEE Trans on Power Delivery，2005，20（1）：529-531.

[26]倪以信，陳壽孫，張寶霖.動(dòng)態(tài)電力系統(tǒng)的理論和分析[M].北京：清華大學(xué)出版社，2002.

[27]Shao Zhenguo，Peng Jinping，Kang Jian.Locating voltage sag source with impedance measurement[C]//International Conference on Power System Technology.Hangzhou，China：2010.

[28]Hamzah N，Mohamed A，Hussain A.A new approach to locate the voltage sag source using real current component [J].Electric Power Systems Research，2004，72（2）：113-123.

[29]Hamzah N，Mohamed A，Hussain A.Development of new algorithm for voltage sag source location[C]//International Multi Conference of Engineers and Computer Scientists. Hong Kong，China：2009.

[30]Leborgne R C，Karlsson D.Voltage sag source location based on voltage measurements only[J].Journal of Electrical Power Quality and Utilization，2008，23（1）：25-30.

[31]Gomez Juan，Morcos Medhat，Tourn Daniel，et al.A novel methodology to locate originating points of voltage sags in electric power systems[C]//International Conference on Electricity Distribution.Turin，Italy：2005.

[32]Xue Yongduan，Xu Bingyin，F(xiàn)eng Zuren.Average and instantaneous reactive power of non-sinusoidal circuit based on Hilbert transformation[J].Automation of Electric Power Systems，2004，28（12）：35-39.

[33]Chang G W，Chao J P，Chu S Y，et al.A new procedure for tracking the source location of voltage sags[C]//IEEE Power Engineering Society General Meeting.Tampa，USA：2007.

[34]Chang G W，Ju-Peng Chao，Huang H M，et al.On tracking the source location of voltage sags and utility shunt capacitor switching transients[J].IEEE Trans on Power Delivery，2008，23（4）：2124-2131.

[35]Wang Bin，Xu Wilsun，Pan Zhencun.Voltage sag state estimation for power distribution systems[J].IEEE Trans on Power Systems，2005，20（2）：806-812.

[36]Kazemi A，Mohamed A.An new approach for location voltage sag source in a power system by using regression coefficients[C]//Regional Engineering Postgraduate Conference. Kuala Lumpur，Malaysia：2010.

[37]Kazemi A，Mohamed A，Shareef H.A new method for determining voltage sag source locations by using multivariable regression coefficients[J].Journal of Applied Sciences，2011，11（15）：2734-2743.

Review on Cause Analysis and Source Location for Voltage Sag

YANG Zhi-chao1，2，ZHAN Ping-ping1，2，YAN Hao-jun3，Lü Gan-yun1，2
（1.School of Electric Power Engineering，Nanjing Institute of Technology，Nanjing 211167，China；2.Jiangsu Collaborative Innovation Center of Smart Distribution Network，Nanjing Institute of Technology，Nanjing 211167，China；3.Ningbo Power Supply Company，Ningbo 315000，China）

The correct detection of the cause and the voltage sag source，not only helps to define the respective responsibilities of the supply/demand side to distinguish between electricity voltage sags for the accident，but also can be used as an important basis for voltage sag fault detection，diagnosis and formulation of mitigation measures.This paper reviews voltage sag cause analysis and source location in power system.The paper starts with cause analysis and classification of voltage sags，and then focuses on single and multi-monitor based methods in depth.Their principles，advantages and disadvantages are compared.Finally，the methods for voltage sag source localization are summarized.

voltage sag；cause；source location；review

TM714

A

1003-8930（2014）12-0015-06

楊志超（1960—），男，本科，副教授，研究方向?yàn)橛性磁潆娋W(wǎng)電能質(zhì)量補(bǔ)償控制技術(shù)、電力設(shè)備在線監(jiān)測與狀態(tài)評估。Email：yangzcnj@126.com

2014-07-02；

2014-08-19

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51107120，51077068）；江蘇省高校自然科學(xué)研究基金面上項(xiàng)目（13KJB470006）；浙江省電力公司2014年科技計(jì)劃；南京工程學(xué)院引進(jìn)人才基金項(xiàng)目（YKJ201214）

詹萍萍（1990—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)殡娔苜|(zhì)量。Email：zhanpingp@126.com

嚴(yán)浩軍（1963—），男，本科，高工，研究方向?yàn)殡娏斪冸娫O(shè)備、無功補(bǔ)償技術(shù)。Email：stmc17@sina.com