[发明专利]暂降及短时中断严重度评估与治理的工业过程建模方法

说明书

本发明提供暂降及短时中断严重度评估与治理的工业过程建模方法,包括以下步骤：步骤1.构建敏感设备失效概率传递函数模型，利用VTC曲线构建敏感模块受电压暂降影响的失效概率传递函数模型；并用设备耐受的电压幅值不确定区域边界V_I、V_II和持续时间不确定区域边界T_I、T_II刻画；由于幅值与持续时间特征相互独立，因而一次暂降/短时中断事件导致设备失效的概率可由各特征各自导致设备失效的概率的乘积来刻画。本发明所提模型减小传统基于典型研究结果或实验参数建模带来的模型偏差，提升模型准确性与评估结果可信性，能够为用户电压暂降治理方案的设计提供合理依据，为用户规避大量因电压暂降导致的经济损失。

技术领域

本发明属于电力技术领域，尤其涉及构建一种在电力工业模型中电压暂降及短时中断对用户的影响模型的构建方法。

背景技术

随着社会经济的发展，大量诸如变频器、可编程逻辑控制器、接触器等控制器件进入工业用户生产过程中，这些器件在提升用户生产能力的同时，也提高了生产过程对供电质量的要求。一次电压暂降/短时中断可能导致上述敏感设备跳闸，进而引发连锁跳车，使得工业过程中断，给用户生产带来巨大影响。

为了降低用户工业过程对电压暂降与短时中断的敏感性，供电方需要为受影响严重的敏感用户提供相应的治理方案、安装相应的补偿设备。而对用户受影响风险进行量化，是选择治理用户、分析治理方案效果、设计治理方案的关键步骤。其中，用户受电压暂降与短时中断影响而导致的工业过程中断的概率，是构建指标量化用户受影响风险大小的关键。

为此，需要构建一种敏感用户工业过程模型，通过该模型，可依据在一段时间内用户节点发生的电压暂降和短时中断事件的幅值和持续时间特征，对用户由此导致的受影响风险大小进行估计，以为供电方提供额外参考，进行高效、合理地决策。

与本发明相关的现有技术一

现有用于用户受电压暂降与短时中断影响的风险指标主要为用户工业过程中断概率评估部分与用户短时中断典型损失值的乘积。由于短时中断持续时间极短，因而用户损失主要取决于重启时间以及其他因过程中断导致的固有损失，该损失值相对稳定，可取典型值代表。因而，用户在一段时间内的损失主要取决于各事件导致工业过程停运的概率，是由敏感用户工业过程模型计算得到。

敏感用户工业过程模型主要由敏感设备失效概率评估模型和过程中断概率评估模型构成。在该类模型中，工业过程视为各敏感设备的逻辑组合体。各敏感设备主要由设备电压耐受曲线(Voltage tolerance curve,VTC)建模，通过该模型，可以实现各敏感设备在各次电压暂降/短时中断特征下失效概率的计算。在获得各设备失效概率的情况下，借助过程中断概率评估板块构建的设备与过程间的逻辑关系模型，即可评估得到过程中断概率。最终通过将一段时间内各次事件下过程中断概率与典型短时中断损失的乘积求和，即可完成该段时间内用户受电压暂降和短时中断事件影响的风险大小。

现有技术一的缺点

现有技术中，用户过程中断概率评估板块的VTC参数以及设备与过程间的逻辑关系结构主要依据标准研究结果或对同型号设备开展的典型实验确定，未较好地与体现实际用户生产线的样本数据相结合，导致所构建模型的评估结果与实际结果偏差较大。如，VTC模型的参数通常依据现有研究结果确定，其未必能够反映处于实际工业过程环境中的敏感设备的耐受特性；设备与过程间的逻辑关系模型通常以串并联模块或故障树形式呈现，但这些基于图形化逻辑结构的模型，仅适合刻画简单的“与”、“或”逻辑，无法反映出实际工业环境中蕴含的多种逻辑关系，同样难以保证客观性。上述问题的存在将导致工业过程模型与实际情况存在较大差异，使得评估结果存在较大偏差，难以提供有效参考。

现有技术中，用户过程中断概率评估板块的VTC参数以及设备与过程间的逻辑关系结构主要依据标准研究结果或对同型号设备开展的典型实验确定，未较好地与体现实际用户生产线的样本数据相结合，导致所构建模型的评估结果与实际结果偏差较大。

发明内容