基于用户广义耐受曲线的供电可靠性综合评估方法研究

随着用电设备精密性的不断提高,电压暂降对用户正常用电的影响越来越显著,传统供电可靠性评估方法的不足之处也逐渐显现。通过构造用户广义耐受曲线,并将电压暂降能量损失函数及等效停电时间相结合,提出一种供电可靠性的综合评估方法。对整个评估流程进行了阐述,并进行了仿真分析,结果表明,该方法能够较为合理地将电压暂降的影响纳入可靠性分析,有利于对供电可靠性作出更为完善的评估。

基于敏感设备电压耐受改进曲线的电压暂降评估方法

为了合理、精准地衡量电压暂降事件对用电设备产生的影响,需对电压暂降严重性进行评估.针对现有评估方法中敏感设备电压耐受曲线的分布存在突变问题,提出一种基于敏感设备电压耐受改进曲线的电压暂降严重性评估方法.首先,基于最小二乘的方法,结合设备电压耐受能力及电压暂降的规律,拟合出具有连续、单调特性的敏感设备电压耐受改进曲线.然后,根据电压暂降严重程度函数与设备电压耐受能力间的关系,建立基于敏感设备电压耐受改进曲线的电压暂降严重性函数模型.最后,基于土耳其Thrace一家纺织厂变电站发生的电压暂降事件数据进行实例验证.验证结果表明改进后的严重性函数的评估结果更合理、更符合客观实际.

电压暂降敏感设备耐受能力自动测试方法

电压暂降敏感设备的电压暂降耐受能力是制定电压暂降治理方案、确定设备购置型号等的重要信息。通常通过设备电压耐受能力测试实验,获得敏感设备的电压耐受曲线(VTC)。传统测试方法存在自动化程度低、工作强度大、测试效率低等问题,文中提出一种敏感设备电压暂降耐受能力自动测试方法,集成处理电压暂降发生器和受测设备的电压、电流和开关数据等,提出开关类和非开关类受测设备的电压暂降后果判据及越限阈值,实现源、荷数据同步和VTC绘制的自动化。其次,提出一种改进二分法测试方法,可应用于矩形类和非矩形类VTC的敏感设备。最后,通过搭建自动测试仿真系统及实际物理测试平台,对所提自动测试方法及改进二分测试法进行验证。仿真结果表明:自动测试方法能够实现多维电压暂降特征下敏感设备电压暂降耐受能力自动测试。仿真与实测结果证明了所提改进二分法测试方法具有较高准确率和测试效率。

低压变频器对电网电压暂降耐受特性及兼容性研究

通过机理分析和试验研究,深入分析变频器受电压暂降影响的现象和机理。选取国内市场有代表性的七种品牌的中小功率(7.5kW和18.5kW)低压变频器,测试多种因素对变频器暂降耐受特性的影响,并通过对13 000余组试验数据的综合分析与处理提取低压变频器在最严重暂降类型(三相暂降)下的通用耐受曲线。提出一种考虑不确定区域兼容概率的兼容性分析方法,以试验数据和实测电网电压暂降事件作为样本数据,利用对数变换改进的最大熵法建立变频器不确定区域的故障概率模型以及电网暂降幅值和持续时间的概率分布模型,计算不确定区域中的兼容概率和总兼容次数,并与其他概率拟合方法和传统兼容性分析方法进行比较,验证了本文方法的有效性和精确性。

电压暂降对工业厂房内敏感负荷影响研究

针对电压暂降对工业厂房敏感负荷正常生产可能造成的影响进行研究,首先对电压暂降的概念和相关标准进行阐述,之后通过分析电压暂降形成的原因、工厂中常用设备的敏感特性曲线分析、现场测量的数据等,并结合某工厂实际在运行过程中存在的问题研究,提出针对不同情况电压暂降原因的解决方案,最后通过工厂实际实施项目及现场测量数据,较为完整地说明工厂电压暂降的治理措施。

基于电压持续曲线的多次电压暂降严重程度评估方法

为了衡量电压暂降对用电设备的影响和指导电压暂降补偿方案的设计,须评估电压暂降对负荷影响的严重程度。分析了多次电压暂降在时间尺度上的集聚效应,针对用电设备修复时间内的多次非规则电压暂降,将其电压时序曲线转换为电压持续曲线,定义了多次电压暂降的平均越限持续时间差和越限率;对比了多种常规严重度指标的优劣,将电压暂降经历的多个持续时间区间敏感度相叠加,构建更加精细的改进电压暂降严重度指标,与多次电压暂降的电压持续曲线结合,形成多次电压暂降严重度评估方法。某110 k V变电站和IEEE1159.2测试数据的仿真结果验证了所提方法的正确性。

变频器对不同类型电压暂降的耐受特性研究

常见电压暂降类型包括三相暂降、两相暂降和单相暂降,不同类型的暂降对变频器的影响程度有较大的不同,需要研究能够代表变频器在不同类型暂降下的耐受特性的统一规范。文中通过机理分析、仿真和试验研究,给出了变频器在不同暂降类型下具有一定代表性的通用耐受曲线包络线。分析了变频器受不同类型暂降的影响机理,并在MATLAB/Simulink环境下搭建仿真模型进行验证;搭建了试验平台,选取国内市场具有代表性的7种品牌、2种功率(7.5 k W和18.5 k W)的8台变频器进行测试,与理论分析和仿真研究进行相互验证,其结论基本一致。通过对试验结果的处理,得到了变频器在额定转矩转速时不同暂降类型下的通用耐受曲线包络线,具有实际应用价值,可为变频器耐受曲线标准的制定提供重要参考。

可调速驱动设备暂态电压扰动耐受能力快速评估方法

评估ASD的扰动耐受能力是对其开展治理工作的关键,但现有标准中提出的方案测试步骤数繁多,测试周期长,可能引入被测设备性能恶化带来的误差进而影响测试结果。该文基于ASD对暂态电压扰动响应机理的研究,构建ASD对扰动响应的解析模型,结合少量测试可实现对ASD的电压耐受曲线(voltage tolerance curve,VTC)轮廓的评估,将ASD测试的工作量减少50%以上,并通过实验测试验证评估结果的合理性与有效性。最后,对基于该文方法评估结果的改进型VTC测试策略进行研究,通过实验对比体现改进方案的有效性。

变频调速器电压暂降耐受特性试验及量化方法研究Ⅱ:试验及量化方法

量化电压暂降对变频调速器的影响,有针对性地提出应对和改进措施,已成为电网公司、电力用户和制造商共同关心的重要问题。基于PartI的试验方法,该文选取中国市场上4种主流品牌变频调速器作为受试设备,通过对10 716组试验数据进行综合分析与处理,得出典型变频器耐受特性曲线。特别是,考虑到实际存在的电压暂降特征和负荷波动的随机性及不同变频调速器(ASD)产品参数分布的差异性,基于对试验数据的统计分析,量化了ASD电压暂降耐受度的不确定性,得到了模糊区域的故障概率,为用户电压暂降影响程度的量化评估、经济损失评估以及治理方案经济性分析提供参考依据。

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。

低压脱扣器电压暂降敏感性试验研究

采用试验方法对低压脱扣器进行研究,得出其在电压暂降幅值、持续时间、相位组合作用下的动作区域、不动作区域、模糊区域。在深入研究国标GB/T 17626.11—2008的基础上,详细分析国内外相关研究资料,构建了低压脱扣器电压暂降敏感性试验方案。基于试验方案,对目前市场上主流的12种型号低压脱扣器进行试验,使其承受不同电压暂降幅值、持续时间及相位,观察并记录下低压脱扣器动作情况。在同一电压幅值-持续时间平面上绘制低压脱扣器在不同相位下电压耐受曲线形成了电压耐受曲线簇并进行包络。通过综合归并各型号低压脱扣器的电压耐受曲线簇包络线,形成低压脱扣器电压暂降下的三区动作特性(明确了动作区域、不动作区域及模糊区域)。

用电压暂降严重程度和最大熵评估负荷电压暂降敏感度

现有负荷敏感度随机估计法以电压暂降的物理特征为基础,用主观概率模型描述负荷电压耐受曲线(voltage tolerance curve,VTC)的随机分布规律,所需样本量大,在实际中难以实现且可能引入主观误差。将电压暂降特征转换为电压暂降严重性指标,在负荷VTC曲线分布规律未知和样本数较少的情况下,根据最大熵原理确定VTC曲线的概率密度函数,用累计求和法计算负荷故障率,提出一种适合于小样本的随机评估方法。对评估原理、最大熵模型、约束条件、求解算法与评估过程等进行详细研究。对个人计算机(personal computers,PC)进行仿真并与现有4种评估方法比较,结果证明,该方法对样本量依赖性小,无需主观假设,在未知VTC曲线随机分布规律时,评估结果准确,适应性强。

基于云模型的电压暂降设备敏感度评估

设备电压暂降敏感度评估的难点在于不确定性,包括随机性和模糊性,利用云模型将两者结合起来,综合描述设备电压耐受曲线的综合不确定性,通过云滴将定性的不确定性有效地转换为定量的不确定性,实现了对复杂不确定性的定量刻画。用复化Simpson数值积分法求云滴分布的数值解,再定量计算设备敏感度。对个人计算机的评估结果与现有模糊评估法比较,结果证明了该方法的正确性和准确性,并能更好地揭示设备敏感度的不确定性,有一定的理论价值和应用前景。

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。

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。

照明灯具对电压暂降敏感性研究

基于ms级电压暂降发生仪,研究了照明灯具对不同幅值、不同相角、不同持续时间电压暂降的表现特性。通过对不同类型的照明灯具进行试验,记录电压暂降发生前后照明灯具的特性和反应,依据试验数据提供了灯具耐受曲线。

基于敏感负荷的电压暂升影响度评估方法

随着敏感负荷在电网中所占比重的增加,电力用户对电能质量的要求越来越高,电压暂升对敏感负荷的影响不容忽视。考虑电压暂升幅值和持续时间对敏感负荷的影响,基于信息技术工业协会(information technology industry council, ITIC)电压暂升耐受曲线特点以及逻辑斯蒂函数单调性和连续性,利用耐受曲线的关键点确定电压暂升幅值和持续时间影响度对应的控制变量,从而提出一种基于敏感负荷的电压暂升影响度评估方法。在算例中考虑继电保护配置方式以及电网结构与故障位置对电压暂升持续时间的影响,设置不同场景并采用所提方法对敏感负荷的电压暂升影响程度进行评估,验证了该方法的合理性和可行性,为敏感负荷的电压暂升评估和治理提供指导。

交流接触器在电压暂降影响下的运行特性研究

基于MATLAB/SIMULINK构建交流接触器在电压暂降影响下的系统仿真模型,通过改变电压暂降幅值大小和持续时间,分析不同电压暂降作用下交流接触器弹簧力与电磁力的大小关系,得出了交流接触器在相应暂降下的工作状态。改变电压暂降起始点,结合暂降幅值绘制了交流接触器的电压耐受曲线,确定了交流接触器在不同暂降幅值和起始点下能正常工作的时间。最后通过实验验证了电压暂降幅值和持续时间对交流接触器运行特性的影响,实验结果和仿真结果一致。

液压泵污染寿命预测技术研究

利用污染敏感度建模理论,建立液压泵污染敏感度分析模型,采用污染敏感系数来描述液压泵的污染耐受程度,结合实际情况推导得到液压泵的污染寿命预测公式,并对某型定量液压泵进行了寿命预测,绘制出液压泵污染耐受曲线,为液压泵的设计和系统构建提供了有效的依据。

电压凹陷引起的过程控制系统故障评估方法的研究

针对过程控制系统中元件的种类、敏感度不确定性以及系统拓扑结构不确定性,提出了一种基于元件电压凹陷敏感度不确定性和故障树的过程控制系统故障评估新方法。用概率密度函数表征元件电压凹陷敏感度的不确定性,根据元件拓扑结构建立故障树,分析单一元件故障对整个系统的影响,实现对电压凹陷引起的过程控制系统故障评估。对某全自动仓储控制系统的仿真,证明了提出方法的可行性。该方法为进一步研究电压凹陷造成的经济损失、提出相应技术方案等提供了决策依据。