典型敏感设备电压暂降耐受能力自动测试系统研究

随着电力电子行业的发展,电力设备逐渐趋向高端与精密,对电能质量要求越来越高,电压暂降对设备的影响也越来越大。掌握电压暂降对设备的危害,通过试验研究量化电压暂降对各类敏感设备的影响,是用户提升其电压暂降耐受能力、采取高效治理措施的重要依据。现有的试验方案均基于人工的读取测试结果,人工的绘制暂降耐受曲线耗用人力和时间成本巨大。文章在现有标准测试项目与实验方案的基础上,综合考虑电压暂降特征、敏感设备类型、敏感设备属性及负载状态,提出电压暂降耐受特性自动测试方法,首次实现自动生成电压特征向量,对设备自动测试,实现设备自动复位,自动绘制电压暂降耐受曲线,极大地减少测试时间和人工成本,显著提高测试效率。     

基于非参数估计的电压暂降下敏感设备故障率评估

电压暂降下敏感设备的故障率是电网侧和用户侧开展电压暂降治理的重要参考信息。文中提出一种基于非参数估计的敏感设备故障率评估方法。针对电压暂降的幅值、持续时间和波形点等特征具有独立性,基于非参数估计方法,提出电压暂降特征量的概率密度函数评估方法,从而构建不确定区域内电压耐受曲线拐点位置分布的联合概率密度函数。将不确定性区域受影响情况分为三个区域进行分析,提出基于U-T联合概率密度函数的电压暂降下敏感设备故障率评估模型。搭建PC机的电压耐受能力测试平台,基于测试数据验证所提算法。构建理论仿真模型并接入IEEE标准测试系统仿真,以仿真数据验证所提方法。基于实测数据与仿真数据,与现有算法进行对比,证明了所提方法的正确性和实用性。     

设备侧电压暂降严重程度评估方法研究

综合考虑ITIC曲线、SEMI曲线和C4.110工作组提出的敏感设备耐受曲线,基于严重程度函数单调性和连续性的实际分布特征,分别建立了单相、两相和三相电压暂降影响度函数;在此基础上考虑电压暂降非矩形实测波形,利用多暂降阈值描述改进影响度函数,从而提出了一种考虑电压暂降类型与多暂降阈值描述的多暂降阈值设备侧电压暂降严重程度评估方法,该评估指标综合考虑设备耐受曲线及电压暂降事件的持续时间、暂降幅值、暂降类型和暂降波形评估严重程度。实例分析验证了所提方法的正确性。     

设备电压暂降耐受能力测试技术分析与测试规范建议

设备电压暂降耐受能力测试是认识、理解和解决电压暂降问题的基础。系统分析了国内外的设备电压暂降耐受能力测试技术相关标准,结合测试现状指出标准中尚存在的问题。从现有文献统计、现有研究团队、设备测试成果、工业过程耐受能力、设备对电压暂降的响应机理等角度出发,分析了设备电压暂降耐受能力测试领域研究成果及尚未解决的问题。提出一套通用测试规范,包括测试条件、测试判据、测试平台、测试方法和测试步骤等。最后,对设备电压暂降耐受能力测试技术的发展趋势进行分析,并提出了进一步值得研究的问题。     

基于多维特征和Hausdorff距离的电压暂降治理成本估计

电压暂降治理是非标准化工程,由于缺少用户侧详细信息,治理容量估计困难,易造成过度治理或治理不足。考虑治理对象受电压暂降多维特征影响的事实,研究治理对象耐受能力和治理容量识别问题,提出一种考虑电压暂降多维特征的敏感设备耐受能力Hausdorff距离识别方法,引入模式库概念,利用模糊隶属度判别治理对象电压耐受能力,在此基础上提出改进电压暂降严重程度指标,提出基于改进电压暂降严重程度指标和治理对象容量占比的治理容量识别方法,由此估计所需治理成本。结合某城市电网实际监测数据进行实证分析,结果证明了提出方法的有效性和合理性,便于实际工程应用。     

变频调速器电压暂降耐受特性试验及量化方法研究Ⅰ:机理分析与试验方法

变频调速器(ASD)是电压暂降敏感负荷之一,其暂降耐受能力受到不同因素的影响。本文利用直流侧动态方程和异步电机动态方程,分析ASD电压暂降耐受特性受ASD自身(保护、控制方式)、负荷侧(负荷特性)以及源侧(暂降类型、电压暂降前/后电压幅值、暂降形状)因素的影响机理;在机理分析和现有标准测试项目与试验方案的基础上,提出一种基于源侧暂降特征、设备敏感机理和负荷特性的分区段全参数ASD电压暂降耐受特性试验方法,并针对ASD耐受特性曲线最左侧与时间轴垂直、水平部分向左下倾斜的特点,提出一种能够在一定程度上提高试验效率的测试点选择方法——改进封闭法。为量化变频器的电压暂降耐受能力提供基础,同时为标准制定、厂家设备制造和用户电能质量治理提供参考。     

基于过程性能指数的电压暂降严重程度评估新方法

将电压暂降事件与敏感设备的电压耐受特性曲线相结合,综合考虑幅值、持续时间和暂降频次三要素的作用,提出利用过程性能指数评估电压暂降对敏感设备的影响程度。首先根据幅值和持续时间计算单一事件相对于电压耐受特性曲线的严重程度指数,然后结合暂降频次计算电压暂降严重程度指数的均值和标准差,最后根据均值和标准差计算电压暂降过程性能指数、年电压暂降过程性能指数,作为评估电压暂降对敏感设备影响程度的指标。通过仿真,验证了该方法的实用性和正确性。     

基于过程性能指数的电压暂降严重程度评估新方法

将电压暂降事件与敏感设备的电压耐受特性曲线相结合,综合考虑幅值、持续时间和暂降频次三要素的作用,提出利用过程性能指数评估电压暂降对敏感设备的影响程度.首先根据幅值和持续时间计算单一事件相对于电压耐受特性曲线的严重程度指数,然后结合暂降频次计算电压暂降严重程度指数的均值和标准差,最后根据均值和标准差计算电压暂降过程性能指数、年电压暂降过程性能指数,作为评估电压暂降对敏感设备影响程度的指标.通过仿真,验证了该方法的实用性和正确性.     

电压暂降分类算法及应用分析

电压暂降类型是暂降事件的重要特征,为电网侧故障类型识别、用户侧敏感设备耐受能力测试及电压暂降治理方案的制定等,提供决策信息。本文分析了计算电压暂降类型的5种典型方法,并将不同算法应用于仿真数据和216组实测数据。基于计算结果提出了算法存在的问题。仿真和实测数据的计算结果表明,相位跳变较大和跌落深度较浅是影响算法结果的重...     

基于当量随机变量的设备电压暂降敏感度评估

针对敏感设备电压暂降敏感度评估中,因同时包含随机变量和模糊变量而导致的设备故障事件的隶属函数确定困难和求解过程繁琐等问题,提出了基于当量随机变量的设备电压暂降敏感度评估方法.首先,分析了敏感设备耐受能力的模糊性.其次,引入当量随机变量的概念,将设备耐受能力的隶属函数变换为当量概率密度函数.再次,基于一次二阶矩方法,利用随机变量的均值和方差建立了评估模型.最后,分别以个人计算机、可编程逻辑控制器和交流调速器为例进行仿真,结果证实了所提评估方法的有效性.     

计及负载随机性的设备电压暂降停机概率评估

针对电压暂降下设备停机的不确定性,提出计及负载随机性的不同电压暂降下的设备停机概率评估方法。利用电压耐受曲线分析不同电压暂降下设备停机的不确定性,并对残余电压和持续时间表示的二维空间进行区域划分,获得不同区域内的设备停机不确定性特点;根据不同区域内影响设备停机的因素和设备负载率概率密度函数,建立设备停机的概率评估模型,给出概率评估方法的应用流程。以工业中常用的变频调速系统为评估对象,对所提方法进行了验证。该方法有效计及负载随机性和不同负载率下的电压暂降耐受能力,能更准确地反映电压暂降下设备停机的不确定性。     

基于最大熵原理的敏感负荷电压暂降故障频次研究方法

提出了一种基于最大熵原理的电压暂降引起敏感负荷的故障频次研究方法。以电压暂降的特征为基础,在敏感负荷VTC曲线分布规律未知的情况下, 根据最大熵原理确定VTC曲线的概率密度函数。通过统计该段时间内各次电压暂降的特征量,运用多点测定累积得出敏感负荷在该时间段内的故障频次。对个人计算机(PC)进行仿真,并与现有的概率估计方法进行比较,结果证明,无需主观假设,在未知VTC曲线随机分布的情况时,结果准确,适用性强。     

基于多元线路特征因素融合的电压暂降严重程度评估

现有电压暂降严重程度评估方法未充分考虑多元线路特征因素对输电线路故障概率的影响,从而导致评估结果出现较大误差。由此,本文提出了基于多元线路特征因素融合的电压暂降严重程度评估方法。首先,基于线路历史故障数据,采用关联规则量化多元线路特征因素对线路故障的影响程度。然后,通过改进D-S证据理论融合多元线路特征因素建立准确的线路年故障概率模型;并采用基于最大熵模型的故障点法评估节点的电压暂降水平。最后,提出了一种同时考虑系统侧电压暂降严重程度和用户敏感设备耐受特性的综合电压暂降严重程度指标用于评估节点电压暂降严重程度。通过与某区域电网实际电能质量监测数据对比,本文所提方法的准确率可达到90%以上。同时通过与未充分考虑线路特征因素的评估案例对比,所提方法的准确率明显提高。因此,在进行电压暂降严重程度评估时,综合考虑线路特征因素可以有效的提高评估结果的准确率。     

考虑不同敏感设备耐受特性的用户侧电压暂降严重程度区间评估方法

电压暂降严重程度指标是定量评估节点暂降水平的基础。针对现有评估方法未考虑敏感设备耐受能力不确定性与差异性的问题,提出了一种改进的用户侧电压暂降严重程度区间评估方法。首先,阐述了现有评估方法无法反映不同敏感设备耐受能力不确定性的问题。为刻画耐受能力的不确定性,基于典型敏感设备的不确定区域,采用区间数理论对严重程度指标计算方法进行修正。针对传统区间评估方法运算结果过于保守的问题,基于节点负荷占比波动范围确定区间权重,采用仿射算法计算得到用户侧综合严重程度区间指标。通过测量函数进行节点排序。采用IEEE 30节点系统进行仿真验证。结果表明所得区间指标能够通过区间范围与上下边界,刻画配电网节点用户侧的综合暂降水平与动态耐受特性。     

敏感设备电压凹陷敏感度的随机-模糊评估方法

受系统凹陷特征和设备自身电压耐受能力不确定性的影响,对电压凹陷引起的敏感设备故障进行评估存在困难。系统凹陷严重程度取决于系统内故障位置、类型等因素,设备的电压扰动承受能力与设备结构、功能、运行状态等因素有关。基于不确定性理论,分别用随机变量和模糊变量描述系统凹陷特征和设备电压耐受能力的不确定性,提出了一种敏感设备电压凹陷敏感度的随机-模糊评估方法。以IEEE-30节点系统连接PC机为例进行了仿真,并与随机模拟结果进行了比较,结果表明文中的评估方法能较好地反映实际情况,评估准确性高,有一定的理论价值和较好的工程应用前景。     

电压暂降的经济损失评估

从经济性角度出发,分析监测点上电压暂降造成经济损失的主要因素,对电压暂降引起的经济损失进行评估。通过各敏感负荷的组成比率及其电压耐受能力的变化范围,求取综合性敏感负荷的电压耐受曲线。在此基础上,以暂降的剩余电压幅值和持续时间为变量定义了负荷的故障率矩阵、电压暂降频次矩阵和电压暂降经济损失矩阵。引入了质量损失函数评估各类电压暂降的经济损失值,从而建立了电压暂降的经济损失评估方法。通过分析可知,该方法具有方便、快捷、准确的特点,能够有效地评估电压暂降的经济损失水平。     

电压暂降输入模态下的开关电源耐受特性分析

开关电源因集成度高、质量轻等优点被广泛应用于可编程逻辑控制器、家用电器等领域,成为主流的稳压电源产品。电压暂降会影响开关电源输出端电压,影响其供电设备的工作状态。文章采用测试与模态分析相结合的方法研究开关电源受电压暂降的影响特性。首先,搭建测试平台,并将测试所得数据绘制成电压耐受曲线;然后,结合电压耐受曲线参照控制变量的思想,将幅值-持续时间平面划分为五种不同的输入模态;最后,分析不同模态下开关电源输出端电压波形特性。揭示输入端电压暂降信号、开关电源输出端电压波形及开关电源工作特性之间的响应机理。