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。     

基于过程免疫力和优化K近邻估计的配网电压暂降频次估计

配电网重合闸失败导致用户短时间遭受连续多次电压暂降,给电压暂降持续时间评估带来挑战。此外,配电网故障率高,故障分布差异大,对电压暂降幅值评估影响显著。因此,本文提出一种基于过程免疫时间(PIT)和优化K近邻(KNN)估计的配电网电压暂降频次估计方法;提出了基于PIT曲线的连续电压暂降聚合方法,根据过程参数变化曲线分析工业过程在连续电压暂降下的后果状态,基于线性化PIT曲线求解连续电压暂降等效持续时间;提出了基于优化KNN算法的线路故障分布估计法,基于历史故障样本数量,采用交叉验证法自适应寻找最优KNN参数,估计线路故障分布概率密度函数,进而提出配电网电压暂降频次估计方法。最后,应用IEEE RBTS-6测试系统母线5配电网验证了所提方法。     

电压暂降的工厂级经济损失评估模型研究

电压暂降（含电压短时间中断）等电力扰动都可能造成用户生产中断,给用户带来巨大的经济损失。开展电压暂降经济损失评估为合理投资电能质量治理措施提供坚实的依据,同时可以指导用户制定最佳生产计划。目前国内关于电压暂降经济损失构成及评估方法的研究还较少。针对不同类型的电压暂降,从工厂类用户因电压暂降引起生产中断的特征以及单次电压暂降事件引起的成本构成两个方面进行了详细的分析与讨论,并提出了单个工厂的电压暂降经济损失的评估模型。最后结合本课题组在国内调研的结果,给出了电压暂降经济损失的评估实例,计算结果表明通过分析和量化生产中断的发生次数、严重程度以及成本构成等。该模型可以较好地预估单个用户因电压暂降引起的经济损失。     

敏感工业过程电压暂降免疫时间评估

近年来,对敏感工业过程进行电压暂降治理的前提是合理评估其电压暂降导致的经济损失,而敏感过程电压暂降免疫时间是评估体系中的关键信息。为提升过程暂降免疫时间评估方法的实用性,提出了响应信息流概念,并基于此提出了一种基于设备免疫力的过程免疫时间评估方法。该方法将暂降敏感工业过程视为一组合系统,依据系统中各部分的功能以及电压暂降响应特性将其分为延迟型、竞争型以及传导型3种模块组合结构,并对各模块响应传播延迟进行了刻画。根据模块对电压暂降响应的时间延迟与模块组合特性可确定暂降导致的响应信息流的传播路径,并评估过程免疫时间。最后通过实测案例分析,说明所提方法能够适用于敏感过程免疫时间评估。     

短路故障引起的电压暂降与短时间中断事件的技术经济评估初探

本文定义了用户电压暂降和短时间中断事件,提出了事件评估指标和保留常规供电可靠性指标外考虑电压暂降和短时间中断的补充指标。从技术和经济两方面,综述了短路故障引起的电压暂降和短时间中断事件的评估方法。技术评估确定用户的事件期望次数,经济评价分析事件的经济损失和缓解电压暂降和短时间中断措施的经济有效性。     

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。     

基于电气特性–物理属性的工业用户电压暂降缓减策略

电压暂降可引发工业用户生产过程非正常中断,造成巨大经济损失。针对现有工业用户电压暂降治理方案单一、成本较高等问题,该文首先依据工业过程的电气特性和物理属性,提出作用于电压补偿的电气类手段和着眼于过程量维持的物理类手段;其次,从过程参数角度,统一衡量各类缓减措施的效果,提出一种加装定制电力设备与改造厂务设施相结合的电压暂降缓减方法,以维持过程参数在受到扰动期间不越限,避免过程中断的严重后果;最后,综合考虑各类缓减手段的投资成本与收益,以方案净现值最大为目标,确定缓减措施的配置。将所提缓减策略应用于某新能源材料企业,结果表明该文方法能够有效缓减电压暂降后果,且相对于传统单一电压补偿方案更具经济性。     

基于新型负荷故障概率模型的用户电压暂降损失评估方法和DVR规划配置方案

现有电压暂降损失评价模型使用电压暂降严重程度指标进行评估,这种线性模型较为粗糙;评估时未考虑用户用电设备多样性及不同类型负荷电压耐受能力差异的问题.提出工业过程参与度的概念和一种基于新的负荷电压暂降故障概率模型的电压暂降经济损失评估方法,通过蒙特卡洛法构建电网遭受电压暂降的情景,对具有多工艺流程、多种不同用电设备的工业用户进行电压暂降评估,并制定相应的治理措施.对于一工业园区,在兼顾补偿效果和治理成本的目标下分别求解两种评估模型下的电压补偿装置配置方案,验证了本文电压暂降经济损失评估方法的合理性.     

基于电气特性–物理属性–感知损失的电压暂降经济损失评估

电压暂降导致的工业过程经济损失评估,面临的困难是对不同损失事件的损失程度进行量化。引入电压暂降损失事件概念,将电压暂降损失分为过程中断损失和用户感知损失,分别量化工业过程中断、未中断损失事件的损失程度。综合利用刻画设备电气特性的电压耐受曲线(voltage tolerance curve,VTC)和物理属性的参数免疫时间(parameter immunity time,PIT)曲线的优点,提出一种基于设备电气特性、物理属性和感知损失的工业过程电压暂降经济损失评估方法。以某高清洁度工厂暖通空调(heating ventilation and air conditioning,HVAC)系统为例,验证了提出方法的正确性和适用性。     

工业过程电压暂降风险等级层次化多级模糊综合评估

工业过程经受的电压暂降风险是采取有效措施的前提,难点是其复杂不确定性的准确刻画与评估。基于暂降免疫力和免疫时间概念,研究工业过程电压暂降风险的多因素、多层次物理与数学性质,研究工业过程在功能逻辑上的递阶式层次结构,引入因素集和评语集,建立工业过程电压暂降风险模糊判断矩阵,提出基于最大隶属度原则的风险等级评估方法。在研究相关算法的基础上,对我国西部某工业过程进行了实际评估。结果表明了上述方法正确、有效,为制定优质电力园区技术方案和采取其他措施提供了依据。     

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。     

基于深度神经网络的电压暂降经济损失评估模型

为进一步简化电压暂降经济损失评估流程、提高经济损失预测的适用性和准确度,提出了一种基于深度神经网络(DNN)的电压暂降经济损失评估模型。首先分析了影响电压暂降经济损失的特征因子,分别从电压暂降故障信息、工业过程信息、敏感设备信息和用户基本信息中提取19维特征向量作为DNN预测模型的输入向量,将经济损失结果作为输出,并基于Tensorflow深度学习架构对DNN预测模型进行训练。在此基础上,提出2种数据增强的策略,有效解决了电压暂降样本数据少的窘境,并通过构建4种DNN架构,对比了不同随机失活概率、神经元数量、架构深度对经济损失预测准确度的影响。训练后的DNN模型可以准确提取特征,快速实现收敛并对经济损失进行合理预测。最后,基于我国某大型电子工业企业的电压暂降实际采样数据,对DNN模型进行了训练和性能评估,结果表明了所提方法的有效性。     

短路故障引起的电压暂降与短时间中断特征和设备敏感度分析

本文从电网运行角度,重点分析和描述了线路故障引起的电压暂降和短时间中断事件的三个重要特征量;通过设备的电压暂降敏感曲线和电网凹陷域分析了负荷对事件敏感度。进而综合两方面因素,讨论了电压暂降和短时间中断事件对电网和用户的影响。为电压暂降和短时间中断的认识理顺了思路,为评估奠定了理论基础。     

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...     

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。     

基于经济等效时间考虑电压暂降的供电可靠性评估方法研究

随着工业用户敏感设备增多,电压暂降对工业过程正常运行的影响不可忽视,现有的计及电压暂降的供电可靠性评估方法还不够完善。在现有供电可靠性评估方法基础上,从工业过程的结构、功能和安全性角度出发,提出一种基于经济等效时间的计及电压暂降的供电可靠性定量评估体系。根据过程免疫时间,划分不同暂降下的过程运行状态。考虑过程中断概率、功能损失和暂降安全区域,计算结构、功能和安全损失等效时间,从而得到计及电压暂降的可靠性指标。采用模糊物元法,计算结构、功能和安全损失等效时间的权重,得到计及电压暂降的供电可靠性综合指标。通过仿真分析,证明本文方法的合理性和有效性。     

基于改进FP-Growth和AHP算法的电压暂降影响度分析

为了准确评估电压暂降对设备和用户造成的影响后果,提出一种基于改进FP-Growth算法和层次分析法（AHP）的数据挖掘分析方法来评估电压暂降影响度。选取电压暂降特征属性并对其进行分类,结合电压暂降影响度指标构建数据挖掘分析框架;采用改进的FP-Growth算法对电压暂降事件进行关联规则挖掘,有效提升了数据挖掘的效率;通过层次分析法构建关联规则匹配模型,评估电压暂降影响度,提高了评估结果的准确性。最后,通过实例分析验证了所提方法的实用性。     

敏感用户工业过程的过程免疫时间曲线刻画方法

过程免疫时间曲线是分析敏感用户工业过程对电压暂降免疫力的重要工具。针对实际生产中过程参数监测困难、用户监测意愿低导致过程免疫时间曲线难以刻画的问题,文中提出监测数据缺失或不足时典型工业过程的过程免疫时间曲线模型构建方法。首先,基于典型工业过程结构,利用敏感设备电压暂降免疫时间常数计算过程免疫时间;然后,由经验公式和二次Lagrange插值分别得到无监测数据和少量监测数据情况下过程免疫时间曲线;最后,通过对某天然气压气站大功率电驱离心式压缩机系统的分析,验证了所提方法的可行性与有效性。     

基于能量指标的电压暂降严重程度评估方法研究

能量指标是电压暂降问题的重要指标,基于此本文分别建立系统侧和设备侧电压暂降严重程度分级评估参考基准,直观地展现系统供电电能质量的优劣和设备对电压暂降的响应情况。其中,系统侧电压暂降严重程度分级评估基准以484次实测电压暂降事件的能量指标值作为样本数据,然后利用最大熵原理建立系统最合理的能量指标值分布,分别求取分位值P₉₅、P₇₅、P₅₀和P₂₅作为分级评估基准值;设备侧电压暂降严重程度分级评估基准基于能量指标建立综合负荷的故障率模型,分别求取分位值P₉₅、P₇₅、P₅₀和P₂₅划分基准等级。在此基础上,提出基于能量指标的综合严重程度指标,该指标综合考虑系统侧的暂降事件严重性和设备侧的不正常运行程度,二者分别通过能量指标和设备故障隶属函数反映,可用于实际暂降事件的综合评估。     

考虑配电网电压暂降治理经济性的DVR优化配置方法研究*

针对配电网电压暂降治理的有效性和经济性问题,提出一种动态电压恢复器经济配置的电压暂降治理方法。首先,对DVR不同容量时对应的投资成本进行分析,从而准确计算DVR配置方案的总投资。然后,基于电压暂降凹陷域,结合敏感负荷的中断概率对负荷进行经济损失评估,并根据系统有功损耗计算出总电压暂降经济损失成本。最后,构建了包含DVR装置的投资成本、电压暂降时敏感负荷经济损失和系统有功损耗三种要素的优化模型, 实现DVR的最优容量和接入位置。采用IEEE33节点标准测试系统为例对所提配置方法进行验证,仿真结果证明与传统的DVR就地接入的补偿方法相比,该方法能有效降低配电网电压暂降治理的总经济成本,在保证配电网的运行可靠性的同时提高经济效益。