4. 电压暂降事件识别与统计
从有效值序列到暂降事件清单
电压暂降识别的核心不是“找低电压点”，而是把连续采样点组织成有物理意义的事件。工程上通常以半周波或单周波有效值序列为输入，先按阈值判定暂降区间，再按事件合并规则把相邻区间归并为一个事件，最后统计残余电压、暂降深度、持续时间与频次。
关键约定：本文采用“残余电压”描述暂降期间的最低有效值，用
U_res 表示；暂降深度 d = (U_ref - U_res) / U_ref × 100%。阈值、回差与合并间隔必须与参照电压 U_ref 保持同一基准。
阈值设定与事件合并规则
阈值设定直接决定事件数量。若只设单一阈值，电压在阈值附近抖动时会产生大量碎片事件；工程做法是设置“启动阈值 + 返回阈值”构成回差，并设置最小事件间隔用于合并。典型参数如下：
- 启动阈值：
U_start = 0.90 U_ref，有效值低于该值即进入暂降候选状态。 - 返回阈值：
U_end = 0.92 U_ref，有效值恢复到该值以上并保持一定时间才判定事件结束。 - 合并间隔：
T_merge = 20 ms，两个候选区间间隔小于该值时合并为同一事件。 - 最小持续时间：
T_min = 10 ms，短于该值的凹陷视为噪声或采样毛刺，不单独成事件。
回差的作用是防止阈值附近反复触发；合并间隔的作用是把同一扰动引起的多段低电压归并为一个事件。两者缺一，事件清单都会失真。
识别与统计流程
下面用一段教学示例数据说明完整处理链。假设 U_ref = 10.0 kV（线电压有效值基准），采样为每半周波一个有效值点，时间步长 10 ms。序列中第 3～5 点降至 8.2 kV，第 6 点恢复到 9.6 kV，第 7 点又降至 8.8 kV，第 8 点恢复至 9.9 kV。
事件合并的判断依据
上例中候选区间 A 为 20–50 ms，候选区间 B 为 60–70 ms，两者间隔 10 ms，小于 T_merge = 20 ms，因此合并为同一事件 E1。合并后事件持续时间从 20 ms 延伸到 70 ms，共 50 ms；残余电压取合并区间内的最低值 8.2 kV；暂降深度按 (10.0 - 8.2) / 10.0 × 100% = 18% 计算。
| 判断环节 | 条件 | 本例取值 | 结果 |
|---|---|---|---|
| 启动判定 | U < U_start | 8.2 kV < 9.0 kV | 进入候选区间 |
| 返回判定 | U ≥ U_end | 9.6 kV ≥ 9.2 kV | 候选区间 A 结束 |
| 合并判定 | 区间间隔 < T_merge | 10 ms < 20 ms | A 与 B 合并 |
| 最小持续时间 | 持续时间 ≥ T_min | 50 ms ≥ 10 ms | 保留为有效事件 |
若把合并间隔设为 0，则 A、B 会被拆成两个事件，频次统计从 1 次变为 2 次；若把返回阈值设得过高（如 0.95 U_ref），恢复点会被推迟，持续时间被高估。阈值与合并规则必须一起校核，不能只调其中一个。
统计输出与校核
完成识别后，事件清单至少应包含：事件编号、起始时刻、结束时刻、残余电压、持续时间、暂降深度和频次。校核时重点检查三项：
- 事件起止时刻是否与有效值序列的穿越点一致，避免把阈值抖动误判为多次穿越。
- 残余电压是否取合并区间内的最低有效值，而不是取区间端点值。
- 频次统计是否按“合并后事件”计数，而不是按候选区间计数。
可复现的判定顺序：先按
U_start 标记候选点 → 按 U_end 确定候选区间边界 → 按 T_merge 合并相邻区间 → 按 T_min 过滤短事件 → 逐事件计算 U_res、持续时间和暂降深度 → 汇总频次。