考虑不确定性的电压暂降不兼容度和影响度评价指标及方法

随着敏感性用电设备的大量使用,电压暂降已经成为最重要的电能质量问题之一。合理、准确评估电压暂降的严重程度和电压暂降对敏感设备造成的影响,不仅能够用来衡量系统供电质量的优劣,而且也是电力市场环境下电能按质论价的前提。为合理、准确地评估电压暂降的严重性,将不确定性表示方法应用于电压暂降严重性评估中。采用云模型描述电压暂降幅值特征和设备电压耐受能力;将正态云模型的期望曲线作为隶属函数,采用模糊安全事件隶属函数方法描述设备受电压暂降影响可能出现的故障状态。建立了一种用云模型表示和计算的电压暂降不兼容度和影响度指标,以反映电压暂降的严重性和对设备造成的影响程度。用配电网电压暂降仿真模型进行仿真分析,给出了评估结果,验证了方法的可行性和合理性。     

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。     

敏感设备电压暂降故障水平的风险评估

为了提出更完善的敏感设备电压暂降的评估方法,分析了现有的敏感设备电压暂降敏感度评估的不足。论述了在电力市场环境下实行敏感设备电压暂降故障水平风险评估的必要性,建立了一种以电压暂降严重性指标为依据的敏感设备电压暂降故障水平的概率模型;以经济指标表征事件的后果,建立了敏感设备电压暂降故障水平的风险模型,可以方便决策者和设计者直接使用。在IEEE3机9节点系统中的评估结果证明了该方法的合理性和可行性。     

敏感设备电压暂降失效事件不确定性的最大混合熵评估

敏感设备电压暂降失效事件是混合不确定事件,对其评估需考虑混合不确定性。以混合熵作为评价测度,建立敏感设备电压暂降失效事件不确定性的最大混合熵评估模型,并用以逆积法为基础的多阶段改进近似规划法进行模型求解。在评估过程中,将混合不确定性分解为随机性、模糊性和两者的交叉不确定性,并用随机商、模糊熵和交叉熵进行量化。以计算机(personal computer,PC)为例,考虑到PC机在电压暂降发生前可能处于全速、空载和正常等运行状态,电压暂降发生后可能出现完全死机、运算出错和"假死"等不同严重程度的失效状态,对实测样本进行评估,并与概率法、模糊法比较,结果证明,该方法所得结果客观、可行,克服了现有方法过估计或欠估计等不足,结果更符合实际。     

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。     

电压暂降引起敏感设备的故障频次研究

提出了监测点在监测时间段内电压暂降引起敏感设备故障频次的研究方法。在生活生产中,电压暂降对敏感设备的破坏是一种严重的电能质量问题,电压暂降引起敏感设备从安全状态到故障状态存在一个过渡过程,敏感设备在电压暂降耐受区域内故障与否存在不确定性。本方法运用概率密度函数刻画电压暂降发生在不确定域内时引起敏感设备故障的情况,通过统计监测点在该时间段内各次电压暂降事故的特征量,通过多点测定累积得出敏感设备在该时段内的故障频次。用台式计算机作为实验设备验证本方法,并与运用ITIC曲线得出的结果进行比较,证明该方法的优越性与准确性。     

敏感设备电压暂降失效率区间最大混合熵评估

考虑设备故障状态的过渡过程,将正常和完全故障以外的状态归结为不完全故障状态,对设备在电压暂降作用下发生失效的可能性进行了评估.首先通过区间数刻画敏感设备电压耐受能力,结合供电端暂降发生的随机性,确定电压暂降作用下设备可能发生的非正常状态概率区间.为更全面考虑实际存在的复杂不确定性,利用混合熵能综合考虑供电端电压暂降的随...     

敏感过程电压暂降响应事件及其风险的区间直觉模糊评估

将敏感过程受电压暂降影响的过程抽象为敏感过程电压暂降响应事件,并分析响应事件的复杂不确定性。引入过程参数变化曲线刻画过程电压暂降响应事件后果,提出响应事件后果严重程度的区间直觉模糊集刻画方法。基于敏感过程功能实现的多层次、多属性特点建立后果严重程度矩阵,并通过区间直觉模糊集成算子实现响应事件后果严重程度评估。建立以典型响应事件发生概率与其后果严重程度乘积为指标的风险评估模型,提出敏感过程电压暂降响应事件区间直觉模糊风险评估方法,实现对电压暂降可能造成的影响的定量评估。对温控过程的仿真结果证明了评估方法的正确性、可行性,该评估方法能客观、有效评估过程面临的电压暂降风险,适用性强,可为工程决策提供可靠依据。     

基于拉丁超立方采样的节点敏感设备暂降免疫水平评估

针对蒙特卡罗法(MC法)稳定性及收敛性欠佳的问题,同时考虑到敏感设备对不同类型电压暂降免疫能力不同,且节点的敏感设备运行与规划评估不同,提出了一种基于拉丁超立方采样(LHS)法的节点敏感设备暂降免疫水平评估方法。构建了短路故障随机模型,通过LHS法得到故障信息,然后进行故障仿真得到一系列暂降事件,运用所提方法评估系统中各节点的敏感设备暂降免疫水平。将暂降类型作为暂降特征量之一,以敏感设备对不同类型暂降的耐受曲线为基准进行节点暂降评估;针对节点敏感设备运行与规划两个不同的应用场景,分别给出了其对应的评估方法及流程;其中对于规划评估这一场景,为进一步反映各节点敏感设备暂降免疫能力的差异性,提出了设备免疫水平指标集。所提方法可为实际电网的敏感设备运行及规划提供参考。     

敏感设备电压暂降严重程度可信性评价测度与方法

为准确刻画电压暂降对敏感设备的严重程度,从设备响应的物理属性出发提出了满足设备响应状态不可加性时评价暂降严重程度的可信性测度,弥补经典概率测度和模糊测度需要大量样本、具有非对偶性等问题。利用模糊统计和多项式拟合法构造设备响应状态不确定区域内各暂降特征对应的设备耐受能力隶属函数,基于不确定性理论得到联合可信性分布函数,以此建立设备电压暂降严重程度评估模型。以实测样本为依据,对个人计算机(personal computers,PC)进行仿真,并与经典概率测度和可能性测度评估结果进行比较,证明了可信性测度的正确性和可信性,评估结果更符合实际。     

Probability evaluation method of equipment failure due to voltage sags considering multi-uncertain properties

The existing problem with probability evaluation of sensitive equipment failure arising from voltage sags is how to measure the uncertain properties and determine the mathematical models of influencing factors. In this paper, the uncertain properties of voltage sags, voltage tolerance of sensitive equipment, and equipment operation states are explored. The intension and extension uncertainties of influencing factors are used to distinguish the mathematical properties. Stochastic and fuzzy variables are introduced to quantify these uncertainties. The corresponding models are proposed. A multi-uncertainty evaluation method of sensitive equipment failure probability is presented also. With the proposed method, the maximum entropy method is used to extract the probability distribution of voltage sag intensity while the determination principle of membership function of fuzzy safety event is applied to determine the multi-uncertainty evaluation model. As a case study, a personal computer is simulated. The results show that the proposed method is feasible and effective, and can be deployed in other fields.     

基于电压凹陷敏感度不确定性和能量损失的敏感负荷电压凹陷经济损失评估

高科技产业等敏感负荷对电压凹陷特别敏感,单个设备故障可能导致整个生产线停运,由此造成极大的经济损失。敏感负荷对电压凹陷的耐受能力存在一定的不确定性。在现有电压凹陷敏感度概率评估方法的基础上,建立敏感负荷电压凹陷敏感度随机估计模型;基于能量损失理论,定量地评估敏感负荷电压凹陷经济损失。算例分析给出了由计算机控制的高科技产业由于电压凹陷造成的经济损失。     

敏感设备电压凹陷敏感度综合评估方法的研究

实际电力系统中,系统电压凹陷特征及设备电压凹陷耐受能力具有不确定性的特点,给敏感设备电压凹陷敏感度评估带来了困难。在深入分析现有评估方法及不确定性影响因素的基础上,综合考虑系统侧和设备侧两方面的不确定性,提出一种基于模糊变量与随机变量组合的不确定性综合评估方法。将供电系统产生的电压凹陷特征和待评估敏感设备对电压扰动的耐受能力分别处理为模糊变量和随机变量,直接利用样本数据估计模型参数。最后通过仿真实例验证了所提出评估模型及算法的合理性和准确性,该方法具有一定的理论价值和明显的工程应用价值。     

一种考虑冗余度的电压暂降工业过程中断概率评估方法

文章采用“设备级→环节级→过程级”三级评估方法,对电压暂降引起工业过程中断的概率与频次进行评估。根据设备电压耐受曲线及其不确定区域,建立设备电压暂降故障概率评估模型,为减小评估误差,提出了电压暂降规范化方法。根据环节各物理参数的过程抗扰时间与相关设备最小重启时间,准确量化环节各物理参数冗余度,并以此修正相关设备的故障概率。根据设备作用以及设备之间的连接方式确定环节的结构并计算环节中断概率。通过引入层次分析法中权重系数的计算方法,计算各环节权重系数,结合环节中断概率计算工业过程电压暂降中断概率。实例分析结果验证了所提模型的正确性和可行性。     

不确定条件下的电压暂降概率评估

不确定性问题是电压暂降评估工作的难点之一。文中提出了一种在不确定条件下的电压暂降概率仿真与评估方法,重点分析发电机组的启停、负荷波动和系统运行方式的变化等随机性因素对负荷点电压暂降评估指标的影响。机组运行状态发生变化时,运用线性化方法修正初始潮流分布。文中建立了负荷波动时的电压暂降迭代计算格式,避免了每次迭代时重新计算潮流,提高了算法的计算效率。对IEEE30节点试验系统的蒙特卡洛仿真以及评估指标的计算验证了文中方法的有效性。     

考虑设备敏感特性的单次电压暂降事件分级评估方法

对于单次电压暂降事件,得到其评估值后,在没有比较基准的情况下,无法直观地知晓其严重程度。本文提出了考虑设备敏感特性的单次电压暂降事件分级评估方法。在暂降能量指标的基础上,根据典型的设备耐受曲线的严重性评估结果拟合设备免疫水平概率分布函数;计算单次事件引起设备的故障概率,基于层次分析法得到设备综合故障率;利用设备故障率构造修正函数来修正暂降能量指标,基于电网中490组历史暂降样本,通过对修正后的暂降能量指标进行概率统计分析,拟合其概率分布函数,计算其概率分位数,作为比较基准值;根据单次事件修正后的评估指标与基准值的大小关系建立电压暂降严重性评估等级。通过对电网中100组实测暂降样本进行分级评估,将暂降能量指标修正前后的结果进行对比,验证了本文方法能有效地克服暂降能量指标的过度评估,并且评估结果更加直观、合理。     

考虑不确定区域的敏感设备电压暂降兼容能力分析

研究敏感设备的电压暂降兼容能力是十分重要的问题。本文对传统方法进行了理论研究,分析了其存在的不足,并提出了一种考虑不确定区域兼容概率的敏感设备电压暂降兼容能力分析方法,建立设备侧和电网侧的故障概率模型,并选取合适的分布函数建立设备侧和电网侧的故障概率分布函数,进而计算设备耐受曲线不确定区域中的兼容概率和总兼容次数,更加准确地描述了敏感设备的耐受特性,从而较大程度上提高了评估精度。通过实例分析,并与传统拟合方法和兼容能力分析方法作比较,本文建议采用改进最大熵法对设备侧和电网侧的故障概率分布函数进行拟合。本文方法能够为电网、治理厂商和敏感设备用户提供精确的设备与电网暂降兼容性评估结果,给敏感设备的暂降兼容能力分析提供重要参考。     

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。