[发明专利]一种基于能量指标的电压暂降综合严重程度的评估方法

说明书

本发明涉及一种基于能量指标的电压暂降综合严重程度的评估方法，其主要技术特点是：计算基于能量指标的系统侧电压暂降事件严重性；建立基于能量指标的设备侧故障隶属函数；建立基于能量指标的电压暂降综合严重程度函数。本发明综合考虑系统侧和设备侧的电压暂降的影响，通过二者的兼容关系计算电压暂降综合严重程度；在计算设备故障隶属函数时利用基于能量指标的故障概率模型，从而实现了对电压暂降严重程度的精确评估，有效避免了现有指标中的评估不精确和评估过程繁琐的问题，对于改善电网供电质量，降低经济损失，提高用户满意度具有重要意义，可适于大规模的评估场景。

技术领域

本发明属于电能质量分析技术领域，尤其是一种基于能量指标的电压暂降综合严重程度的评估方法。

背景技术

随着电力系统的电力电子化程度越来越高，电压暂降问题越来越显著，造成巨大的经济损失，已经成为工业用电的突出问题。合理、准确地评估电压暂降的严重程度，不仅能够用来衡量系统电能质量的优劣，作为电力市场环境下电能按质论价的重要依据，而且也是敏感设备生产参考的重要指标。

现有的电压暂降评估体系可分为系统扰动水平和设备免疫水平两类：一是仅根据电网侧的电压暂降事件特征直接评估该次暂降事件的严重程度，二是在电压暂降事件特征的基础上考虑设备的耐受情况评估电压暂降事件的严重程度。前者针对供电方，评估的目的在于衡量供电部门的供电质量，建立供方服务标准，如适用于单次事件、节点以及系统的电压暂降发生率指标SI、暂降分指标、缺失电压时间面积指标MVTA和能量指标Evs，以及适用于节点和系统的SARFI指标和电压暂降表格UNIPEDE表格、IEC61000-4-11表格、IEC61000-2-8表格和南非PQ标准(ESKOM)NRS048:2003。其中暂降分指标只考虑暂降事件的幅值，缺失电压时间面积指标MVTA与持续时间和暂降幅值分别呈一维线性关系，而实际上利用指数形式的函数描述电压暂降严重程度更为合理，节点系统层面的指标只能定性分析电压暂降的严重程度，能量指标兼顾暂降的两个特征量持续时间和暂降幅值，且考虑了暂降波形的情况定义，具有合理性。后者基于用户和设备的角度考虑，许多组织也提出了规范电压暂降穿越能力的设备标准，如IEEE 1346使用电压容差曲线代表敏感设备容差的能力，针对计算机设备的耐受曲线CBEMA曲线，现在称为信息技术工业委员会曲线ITIC，针对半导体设备的耐受特性曲线SEMI曲线，考虑暂降类型的C4.110工作组提出的敏感设备耐受曲线。系统扰动水平基于电压暂降事件的特征量反映系统侧供电电能质量的优劣情况，但没有考虑敏感设备的容差能力；而设备免疫水平反映设备能够耐受电压暂降的情况。

电压暂降的综合严重程度评估应包括暂降事件的严重性和设备的敏感度，目前有许多量化指标以系统扰动水平和设备免疫水平的兼容情况反映电压暂降的综合严重程度，如PQI指标、电压暂降严重性指标Se和严重性综合指标MDSI以电压暂降的特征量与设备耐受曲线之间的关系确定其严重程度，其中PQI和Se指标仅将电压暂降的持续时间特征量作为电压暂降事件的区间分类，而在评估严重程度时仅考虑电压暂降事件的暂降幅值，造成严重程度评估的误差，MDSI指标在敏感设备耐受曲线阶跃处严重程度评估结果跳变，评估函数不连续，导致评估的不准确。电压暂降影响度指标D考虑设备故障率以及暂降事件的不兼容度指标确定其严重程度，由于设备对电压暂降的实际耐受能力因设备的种类、新旧程度、运行条件等因素的不同而具有不确定性，且设备故障与否的临界点具有模糊性，因此设备故障率通常采用随机、模糊或者混合熵模型求解，然而该求解过程繁琐复杂，不适用于实际系统的电压暂降评估。

应用合理的电压暂降评估方法建立恰当的暂降危害处罚机制与经济损失赔付方案有利于加强有关部门对电压暂降防范的意识，促进相关用户与企业从自身降低暂降事件发生的概率。因此，正确、合理的电压暂降评估方法对评估电压暂降严重程度，改善电网供电质量，降低经济损失，提高用户满意度具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于能量指标的电压暂降综合严重程度的评估方法，用于解决目前暂降评估方法的评估不准确和评估过程繁琐的问题。