[发明专利]一种考虑供电系统运行方式的工业过程过程参数免疫时间评估方法有效

专利信息
申请号: 201810875162.8 申请日: 2018-08-03
公开(公告)号: CN109064026B 公开(公告)日: 2021-08-31
发明(设计)人: 张逸;李为明;邵振国;王建勋;张旭彬 申请(专利权)人: 福州大学
主分类号: G06Q10/06 分类号: G06Q10/06;G06Q50/06
代理公司: 福州元创专利商标代理有限公司 35100 代理人: 蔡学俊
地址: 350108 福建省福*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 一种 考虑 供电系统 运行 方式 工业 过程 参数 免疫 时间 评估 方法
【说明书】:

发明涉及一种考虑供电系统运行方式的工业过程过程参数免疫时间评估方法,首先构建拓扑网络,读取当前的开关状态,并进行节点连通性分析;然后结合暂降发生点,进行受扰设备判断;接着建立受扰过程的故障树;最后利用单个设备PIT得到过程综合PIT。本发明能够使得评估结果更接近实际情况,更具备工程应用价值。

技术领域

本发明涉及电压暂降分析领域,特别是一种考虑供电系统运行方式的工业过程过程参数免疫时间评估方法。

背景技术

随着高端制造业快速发展,包含了大量电压敏感性负荷的工业生产过程对电压暂降十分敏感。电压暂降已成为最严重的电能质量问题,给用户带来了极大的经济损失。对工业用户而言,其更关注的是过程运行状态是否符合工艺要求(包括温度、速度、力矩、压力等)。而过程中断实质是过程物理参数超出限制值所致,不同的工业过程,即使设备具有相同的电压耐受能力,由于工艺要求不同,物理参数限制值也不同,其过程发生中断的时间也不相同,单凭暂降作用下的设备运行状态并不能完全表征暂降对过程的影响情况。

国际供电会议(CIRED)、国际大电网会议(CIGRE)和国际电热联盟(UIE)暂降抗扰力联合工作小组C4.110于2010年提出过程参数免疫时间(Process Immunity Time,PIT)的概念。PIT考虑了过程参数及其变化规律,适用于描述由多种设备组合而成的生产过程,是对工业过程电压暂降抵御能力的综合度量。

目前业界缺乏评估应用PIT的实用方法,采用目前方法的评估结果与实际偏差较大,因此迫切需要一种考虑供电系统实际运行方式的工业过程PIT评估方法,为高端制造企业电压暂降损失评估和暂降治理方案设计提供技术支撑。

现有的PIT评估大多基于故障树模型,根据设备失效、子过程中断与过程中断等事件的逻辑关系和已知的单个设备的PIT来计算全过程的综合PIT。故障树是由生产工艺流程抽象出的事件逻辑关系图,只将某一过程涉及的子过程和设备按逻辑关系全部罗列,而不考虑工艺流程的次序和供电系统接线方式。传统故障树模型的评估结果等同于只考虑了全过程失电的情况,即所有设备同时遭遇电压暂降的最恶劣情况。实际上,高端制造企业供电系统多数配有双路电源,有些还配置有备用电源,而且均尽量采用可靠性更高的运行方式来减小电压暂降的影响范围,使部分关键设备免受电压暂降的威胁。现有方法由于忽略了供电系统实际运行方式不同而导致的电压暂降实际影响范围不同,最终导致PIT评估结果往往过于严格,不符合实际,容易造成错误的经济损失评估和治理方案设计的偏差。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的是提出一种考虑供电系统运行方式的工业过程过程参数免疫时间评估方法,使得评估结果更接近实际情况,更具备工程应用价值。

本发明采用以下方案实现:一种考虑供电系统运行方式的工业过程过程参数免疫时间评估方法,具体包括以下步骤:

步骤S1:构建拓扑网络,读取当前的开关状态,并进行节点连通性分析;

步骤S2:结合暂降发生点,进行受扰设备判断;

步骤S3:建立受扰过程的故障树;

步骤S4:利用单个设备PIT得到过程综合PIT。

进一步地,步骤S1具体包括以下步骤:

步骤S11:把整个企业的供电系统主接线或者只取某一制程的主接线抽象成一个拓扑图;将电源、母线视为节点,变压器、开关元件视为支路;对节点支路进行编号后,用节点-支路关联矩阵A=[aij]来描述其拓扑结构,其中,aij表示节点i与节点j的连通性,当节点i与支路j相联时aij=1,否则aij=0,i,j=1,2,...,9;当系统中所有开关均闭合,此时的关联矩称为原始关联矩阵,记为A0;

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