基于模糊失效准则的敏感设备电压凹陷敏感度评估

提出基于模糊理论的敏感设备电压凹陷敏感度评估方法.凹陷期间设备从安全到故障存在一个过渡过程,将这一过渡过程作为模糊极限过程,用设备隶属于安全状态的隶属度进行描述.利用能量函数作为设备隶属于安全状态的隶属函数,并结合正态分布函数刻画系统扰动和设备耐受能力的随机分布规律.系统扰动和设备耐受能力的概率密度函数参数分别由IEEE30节点仿真数据及实际测试数据得到.仿真结果验证了所提方法的有效性和准确性.     

敏感设备电压暂降敏感度模糊评估方法

提出了基于模糊理论的敏感设备电压暂降敏感度评估方法。暂降期间设备从安全到故障存在一个过渡过程,提出将这一过渡过程作为模糊极限过程,用设备隶属于安全状态的隶属度进行描述。利用能量函数作为设备隶属于安全状态的隶属函数,并结合正态分布函数刻画系统扰动和设备耐受曲线的随机分布规律。系统扰动和设备耐受曲线的概率密度函数参数分别由IEEE 30节点仿真数据及实际测试数据得到。仿真结果验证了所提方法的有效性和准确性。     

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。     

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。     

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.     

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。     

基于全局模糊指标的电力系统在线安全评估

提出并建立了在线评估电力系统安全性的方法。首先建立电力系统元件的模糊隶属度函数,获取其安全隶属度（SMG）;然后通过建立的2阶模糊控制器,分别得到发电方,输电方和负荷部分的最小安全隶属度（SSMG）,最后综合输出全局模糊指标。其中运用梯形模糊集求取系统关键元件模糊隶属度,不同于针对最脆弱系统状态进行离线筛选的传统方法,适应电力系统多样性特点,能连续不断量化电力系统的安全状态,可根据潮流实时数据、状态估计和潮流分析程序对系统安全水平进行不断跟踪。全局模糊指标能比较直观地使系统运行员识别不安全状态,连续监控系统实际运行到不安全状态的距离。对IEEE30节点系统进行的仿真计算证明了所提出模型和算法的有效性。     

用户友好配电系统规划方法的研究

在现代智能电网框架下,对用户友好配电网概念及其规划方法展开研究。针对配电系统拓扑结构改变时系统中扰动不确定性的问题,重点研究了不同规划方案下不同用户因设备故障引起的间接损失的评估方法,并将该损失计入用户损失中,以此为基础进行系统规划。实际中用户可能经受的间接损失与系统扰动和用户设备电压耐受能力的兼容性有关,分别用最大熵方法和模糊法评估系统扰动和用户设备对扰动耐受能力的不确定性。对RBT Bus2配电系统的仿真结果证明,考虑用户间接损失后规划的配电系统能保证综合成本最低。     

基于模糊隶属函数的电压骤降损失估算

通过分析电压骤降及敏感设备电压骤降耐受能力的特点,扩展用户的电压骤降耐受曲线的状态区域。以骤降幅值和持续时间为电压骤降的主要特征量,提出基于二维隶属分布函数的电压骤降经济损失估算方法。首先以用户历史生产中断损失为基础,将骤降幅值和持续时间设为自变量,通过确定合理的生产中断模糊隶属函数形式与参数,获取电压骤降对中断故障的隶属度;然后以隶属度为转换因子,将电压骤降的经济损失转换为不完全的生产中断损失。实例分析证明了所提方法可行,且适用于大部分敏感设备。     

敏感设备电压暂降失效可能性非可加性测度与评估方法

测度选取是准确评估敏感设备电压暂降失效可能性的基础,失效事件基本属性与评估指标是关键。在概率测度要求的可加性条件不满足时,采用满足非可加性条件的可能度为测度更符合实际。利用模糊统计和多项式拟合法对样本做处理,确定敏感设备电压耐受能力隶属函数,再由模糊安全事件隶属函数确定原理确定设备失效可能性分布函数,以此建立设备失效度评估模型。以实测样本为依据,对PC机进行评估,并与现有概率法和模糊随机法进行比较,仿真结果证明该方法正确有效,更客观地反映实际情况,可满足工程应用需要。     

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Larsen推理的电压暂降下工业过程负荷损失率评估方法

明确电压暂降对工业过程的影响程度,是进行暂降损失估计、提供治理方案的前提。考虑了工业过程设备级/过程级的电压暂降耐受能力,提出了一种负荷损失率的评估方法,以量化电压暂降对工业过程造成的危害。首先,为解决过程参数难以获取、精度低的问题,建立了基于物理结构的过程参数等值响应模型。将过程级的非电量过程参数值等效为电压值,以输入电压暂降特征量刻画设备和工业过程的耐受特性。然后,提出了基于Larsen推理的负荷损失率评估方法,以暂降特征量为推理前件、以负荷损失率为推理后件,构建了前件、后件的隶属度函数。实现了基于监测数据的过程负荷损失率的推理评估,减小评估结果对精确信息的依赖性。最后,应用该方法评估海南省某石化企业的电压暂降下负荷损失率,结果表明所提出方法正确且有效。     

Detection of power system operation violations via fuzzy set theory

The purpose of this paper is to apply fuzzy set theory to one of the basic dimensions of power system reliability, the magnitude of a failure. The fuzzy set theory technique introduces an index which is developed from a membership function describing the power system behavior. The membership function developed for specific problems solved by fuzzy set theory is the measure of system behavior and its degree of compatibility. The proposed fuzzy set will include all buses violating their operating constraints and the membership function will rank the magnitudes of failures and identify the weak areas that are subject to violation in the normal operating state. A relationship between the membership function versus p.u./kV identifying the behavior of the operating states for the operator is also identified. The fuzzy set concept in this paper is implemented on the IEEE 25-bus Reliability Test System. Single-level contingencies evaluating the system voltage violations are analyzed and documented.     

Fault location using voltage measurements

This paper presents a novel method for locating short-circuit faults in electric power systems. The origins of the method are in the concept of vulnerability contours which is used in assessing the likelihood of voltage sags effecting a given network area. The method is applied in an the off-line step and an on-line step. On-line step consists of measuring voltage sags at selected system buses. Off-line step consists of estimating the most likely fault location by matching measured voltage sags with the ones calculated through the fault simulations. In the process, the fault resistance is estimated as well. To cope with the inherent uncertainty in the problem, the fuzzy logic reasoning is applied. The performance of the method is demonstrated using some typical examples. Since the actual measurements of voltage sags were unavailable, fault simulations were conducted to emulate real measuring process     

基于模糊逻辑的电压暂降能量指标

提出基于模糊逻辑的电压暂降能量指标,从网络特性、设备敏感度和电压暂降测量中不定因素的角度综合考虑,结合南非电网电压暂降标准和ITIC、SEMI F47曲线建立输入隶属度函数,根据已有的运行经验和电压暂降能量指标建立推导规则和输出隶属度函数,以测量得到的残留电压和持续时间为输入,输出即为电压暂降能量指标.该指标在考虑兼容性的同时,也能够定量地反映对应的电压暂降千扰水平,并且可以减少测量偏差对评估的影响.与传统的能量指标比较显示,该方法实用且可行.     

基于敏感过程运行状态的事件型电能质量扰动损失评估

电压暂降和短时电压中断等事件型电能质量扰动导致的敏感生产过程经济损失评估,是电能质量解决方案投资决策的关键。从事件型电能质量扰动水平、设备运行状态和过程参数免疫时间(Parameter Immunity Time, PIT)出发,研究发生电压暂降时生产过程的运行状态特性,并将PIT作为用户遭受的事件型电能质量扰动与所导致损失的桥梁。详细研究了遭受电压暂降时生产过程运行状态的诊断和识别方法,利用质量损失函数计算生产过程非正常非中断状态的中断隶属度,提出一种改进的敏感过程事件型电能质量经济损失评估方法。最后,以所在团队实际调查的某半导体制造企业为例,证明了提出方法的正确性和可行性。     

An evaluation method of voltage sag using a risk assessment model in power distribution systems

In this paper we explore a new method for evaluating the impact of voltage sags in the power distribution systems. The proposed method incorporates the generalization of the evaluation method as well as the effects of voltage sags on customers. To generalize the evaluation method, historical reliability data will be used. We take into account the impact of voltage sags on customers using a representative power acceptability curve and a fuzzy model. The final result of the evaluation model yields on a yearly basis the magnitude of customers’ risk caused by voltage sags. The evaluation methodology is divided into the analytic and probabilistic method. The time sequential Monte Carlo simulation is used as probabilistic method. The proposed method is tested using the modified Roy Billinton Test System (RBTS) form and the reliability data of Korea Electric Power Corporation (KEPCO) system. Through the case study, we verify that the proposed method evaluate the actual impact of voltage sags and can be effectively applied to the real system using the historical reliability data as the conventional reliability indices in power distribution systems.     

基于EMTDC电压暂降随机预估的仿真研究

现代电网和负荷构成的变化使电压暂降成为热点。研究电压暂降特征的方法有电压质量监测和随机预估。与电压质量监测相比,随机预估方法能够在短期内得到负荷处的电压暂降特征。总结了两种较成熟预估方法的不足,提出了运用蒙特卡洛法(Monte-Carlo)进行此项研究的思想。建立了电力系统故障状态变量的数学模型,基于EMTDC/PSCAD对典型的IEEE RBTS 6母线测试系统的故障情况做了大量的仿真。通过比较各故障状态变量数学模型的概率分布值与其仿真中取值的概率分布,可以证明仿真结果是可信的。最后获得了6个负荷点处的电压暂降分布图,并分析了网络结构对电压暂降分布的影响。本文所做的仿真对实际系统的暂降特征的研究有一定参考价值。     

基于反馈神经网络的电压暂降特征量实时检测方法

动态电压恢复器(DVR)主要用于补偿电压暂降,而实现电压暂降特征量快速、准确地检测是电压暂降补偿的前提.本文提出了一种基于反馈型神经网络的电压暂降快速、实时检测方法,探讨了该方法的建模问题和仿真技术.该方法利用反馈神经网络实现了在误差最小条件下的电压暂降检测,检测精度高、响应速度快、实时性好,为实现快速、准确电压暂降检测提供了一种新方法.仿真结果证明了该方法的有效性和优良性能.