[发明专利]一种考虑冗余度的工业过程电压暂降中断概率评估方法

说明书

本发明涉及一种考虑冗余度的工业过程电压暂降中断概率评估方法，包括：S1：获取电压暂降数据；S2：判断矩形暂降是否属于矩形三相平衡暂降，若属于，则执行S3；若不属于，则对其进行三相规范化，将不平衡暂降转化为平衡暂降，再执行S3；S3：考虑VTC及其不确定区域计算敏感设备电压暂降域故障概率；S4：考虑工业过程冗余度对设备电压暂降域故障概率进行修正；S5：考虑敏感设备间逻辑连接方式计算工业过程中中断概率。本发明建立的基于VTC的敏感设备暂降故障概率评估模型，不仅简单实用，而且经过工业过程冗余度理论修正后，误差减小，最后根据设备间的连接方式计算所得工业过程电压暂降中断概率，使得计算准确性进一步增加。

技术领域

本发明涉及电压暂降领域，更具体地，涉及一种考虑冗余度的工业过程电压暂降中断概率评估方法。

背景技术

电压暂降：

在IEEE标准中被定义为：供电系统中某点的工频电压有效值突然下至额定值的10％一90％，并在随后的10ms一1min的短暂持续期后恢复正常。

短时供电中断：

在IEEE标准中被定义为：供电系统中一相或多相电压完全失去(小于0.1标么值)，持续时间在10ms一3s之间的一种短时电压变化。

敏感设备：

容易受电压暂降、短时中断以及电压暂升影响的电气设备，通常认为计算机(personal computers，PC)、可编程逻辑控制器(PLC)、可调速驱动器(adjustable speeddrives，ASD)以及交流接触器(active current contactor，ACC)为典型敏感设备。

ITIC和CBEMA曲线：

20世纪80年代，美国计算机与商用设备制造商协会对大型计算机提出了电压耐受曲线，即CBEMA曲线，如图1a所示，包络线内部为合格范围，外部为不合格。CBEMA改为信息技术工业协会(ITIC)后，第三技术委员会将其修订为ITIC曲线，如图1b所示。CBEMA或ITIC曲线被推荐为制造商建议性标准。

随着高技术产业的飞速发展，许多敏感设备并入公用电网，电网电能质量、尤其是电网动态电能质量严重下降，这一问题引起了国内外专家和学者的广泛关注。敏感负荷对电压暂降、电压骤升和短时中断等电能质量扰动非常敏感，单个设备或元件的故障可能使整个生产线的产品报废，带来极大的经济损失。

目前，多数工业过程由微电子、电力电子和过程控制等敏感元件组成，具有结构复杂、各元件抗扰能力差异大的特点，在电压暂降影响下，工业过程可能经受的电压暂降需要建立统一的测度，但由于工业过程对电压暂降的响应事件具有复杂不确定性，给工业过程电压暂降中断概率评估造成很大困难，为制定优质电力园区技术方案，需对过程中断概率进行评估，因此研究复杂工业过程电压暂降中断概率评估方法具有重要理论和实际意义。

工业过程电压暂降中断概率评估可分为两步：1.评估敏感设备电压暂降故障概率；2.在获得敏感设备电压暂降故障概率的基础上，计算工业过程电压暂降故障概率。

目前敏感设备电压暂降故障概率评估方法主要有ITIC或CBEMA曲线标准法、概率评估方法、随机评估法、模糊随机评估法。

ITIC或CBEMA曲线标准法：根据电压暂降的幅值与持续时间确定暂降与ITIC或CBEMA曲线的位置关系，当暂降位于ITIC或CBEMA曲线高压分支以下低压分支以上区域时，电压暂降不会造成敏感设备故障，相反，当暂降位于ITIC或CBEMA曲线高压分支以上或低压分支以下区域时，敏感设备受到暂降影响时出现故障情况。ITIC或CBEMA曲线标准法简单，易于实现，但由于不同种类的负荷、尤其是相同种类不同型号的负荷对电压凹陷的敏感度存在明显的不确定性，所以如果单纯使用固定的ITIC或CBEMA曲线对负荷敏感度进行评估是不符合实际的；