一种敏感设备的电压暂降耐受水平分析方法与系统与流程

1.本发明涉及电网技术领域，具体涉及一种敏感设备的电压暂降耐受水平分析方法与系统。


背景技术：

2.电压暂降对敏感设备用户带来巨大经济损失，据统计电压暂降引发的投诉占电能质量问题投诉的80％。因此，有效评估敏感设备对电压暂降的耐受水平极为重要。为了评估敏感设备的电压暂降耐受水平，通常使用设备电压容忍度曲线进行评估，从电压容忍度曲线来看，可以分为运行区、失效区和不确定区，如图1所示，在不确定区中难以评估电压暂降对设备的影响，换句话说可能失效，也可能正常运行，因而对电压暂降评估和治理非常不利；现有的电压暂降容忍度曲线使用电压暂降的电压幅值和持续时间进行刻画，不确定区的出现表明敏感设备对电压暂降反应还与其他因素相关。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提出一种敏感设备的电压暂降耐受水平分析方法与系统，以解决目前敏感设备的电压暂降耐受水平分析中，不确定区域难以评估电压暂降对敏感设备的影响的技术问题。
4.本发明实施例提出一种敏感设备的电压暂降耐受水平分析方法，包括如下步骤：
5.步骤s1、获取敏感设备电压容忍曲线参数，所述参数包括t
max
、t
min
、u
max
、u
min
；其中，t
max
为敏感设备对电压暂降持续时间容忍度的最大值和最小值，为敏感设备对电压暂降持续时间容忍度的最小值，u
max
为敏感设备容忍度曲线的电压上限，u
min
为敏感设备容忍度曲线的电压下限；
6.步骤s2、当敏感设备感知到电压暂降时，获取电压暂降幅值u和持续时间t，并根据所述容忍曲线参数、电压暂降幅值u和持续时间t判断其失效概率；当处于运行区时，失效概率p为0；当处于失效区时，失效概率p为1；当处于不确定区时，进入步骤s3；
7.步骤s3、分别计算考虑电压暂降的持续时间导致敏感设备失效的影响概率p1、考虑电压暂降的电压幅值导致敏感设备失效的影响概率p2、考虑设备状况导致敏感设备失效的影响概率p3，并根据所述影响概率p1、影响概率p1和影响概率p1计算失效概率p；
8.步骤s4、当所述失效概率p大于预设阈值时，判断敏感设备失效，当所述失效概率p大于预设阈值时，判断敏感设备不失效。
9.优选地，所述计算考虑电压暂降的持续时间对敏感设备失效的影响概率p1，具体如下：
[0010][0011]
优选地，所述考虑电压暂降的电压幅值对敏感设备失效的影响概率p2，具体如下：
[0012][0013]
优选地，所述考虑设备状况导致敏感设备失效的影响概率p3，具体如下：
[0014][0015]
l
real
＝l(1+γ)
[0016]
其中，l为敏感设备已运行年限，l
real
为实际有效运行年限，l为出厂时厂商评估的运行年限，γ为预设系数，γ《0。
[0017]
优选地，所述根据所述影响概率p1、影响概率p1和影响概率p1计算失效概率p，具体如下：
[0018]
p＝p1*p2*p3。
[0019]
优选地，所述预设阈值为0.6。
[0020]
本发明实施例还提出一种敏感设备的电压暂降耐受水平分析系统，用于实现上述的方法，所述系统包括：
[0021]
参数获取单元，用于获取敏感设备电压容忍曲线参数，所述参数包括t
max
、t
min
、u
max
、u
min
；其中，t
max
为敏感设备对电压暂降持续时间容忍度的最大值和最小值，为敏感设备对电压暂降持续时间容忍度的最小值，u
max
为敏感设备容忍度曲线的电压上限，u
min
为敏感设备容忍度曲线的电压下限；
[0022]
第一判断单元，用于当敏感设备感知到电压暂降时，获取电压暂降幅值u和持续时间t，并根据所述容忍曲线参数、电压暂降幅值u和持续时间t判断其失效概率；当处于运行区时，失效概率p为0；当处于失效区时，失效概率p为1；当处于不确定区时，生成计算指令；
[0023]
失效概率计算单元，用于接收所述计算指令，并当其接受到所述计算指令时，分别计算考虑电压暂降的持续时间导致敏感设备失效的影响概率p1、考虑电压暂降的电压幅值导致敏感设备失效的影响概率p2、考虑设备状况导致敏感设备失效的影响概率p3，并根据所述影响概率p1、影响概率p1和影响概率p1计算失效概率p；以及
[0024]
第二判断单元，用于当所述失效概率p大于预设阈值时，判断敏感设备失效，当所述失效概率p大于预设阈值时，判断敏感设备不失效。
[0025]
本发明实施例具有以下有益效果：
[0026]
本发明实施例将敏感设备对分布于不确定区的电压暂降问题分别独立考虑为电压暂降的电压幅值、电压暂降的持续时间和当前自身健康状态三个因素的联合分布，分别构成了电压暂降的电压幅值、电压暂降的持续时间和当前自身健康状态的独立失效概率函数，通过求取联合分布概率来评估敏感设备失效情况，本发明实施例基于电压暂降的电压幅值、电压暂降的持续时间和当前自身健康状态三个因素构建敏感设备遭受电压暂降的失效情况，填补了不确定区域判断的空缺，为敏感设备的电压暂降影响分析和治理措施制定提供了一种实用的技术，解决目前敏感设备的电压暂降耐受水平分析中，不确定区域难以评估电压暂降对敏感设备的影响的技术问题。
[0027]
本发明的实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。
附图说明
[0028]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]
图1为本发明实施例中敏感设备电压容忍曲线示意图。
[0030]
图2为本发明实施例中一种敏感设备的电压暂降耐受水平分析方法流程图。
[0031]
图3为本发明实施例中一种敏感设备的电压暂降耐受水平分析系统框架图。
具体实施方式
[0032]
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的手段未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
[0033]
参阅图2，本发明实施例提出一种敏感设备的电压暂降耐受水平分析方法，包括如下步骤：
[0034]
步骤s1、获取敏感设备电压容忍曲线参数，所述参数包括t
max
、t
min
、u
max
、u
min
；其中，t
max
为敏感设备对电压暂降持续时间容忍度的最大值和最小值，为敏感设备对电压暂降持续时间容忍度的最小值，u
max
为敏感设备容忍度曲线的电压上限，u
min
为敏感设备容忍度曲线的电压下限；
[0035]
步骤s2、当敏感设备感知到电压暂降时，获取电压暂降幅值u和持续时间t，并根据所述容忍曲线参数、电压暂降幅值u和持续时间t判断其失效概率；当处于运行区时，失效概率p为0；当处于失效区时，失效概率p为1；当处于不确定区时，进入步骤s3；
[0036]
步骤s3、分别计算考虑电压暂降的持续时间导致敏感设备失效的影响概率p1、考虑电压暂降的电压幅值导致敏感设备失效的影响概率p2、考虑设备状况导致敏感设备失效的影响概率p3，并根据所述影响概率p1、影响概率p1和影响概率p1计算失效概率p；
[0037]
其中，所述考虑电压暂降的电压幅值对敏感设备失效的影响概率p2，具体如下：
[0038][0039]
其中，所述考虑设备状况导致敏感设备失效的影响概率p3，具体如下：
[0040][0041]
l
real
＝l(1+γ)
[0042]
其中，l为敏感设备已运行年限，l
real
为实际有效运行年限，l为出厂时厂商评估的运行年限，γ为预设系数，γ《0。
[0043]
其中，所述根据所述影响概率p1、影响概率p1和影响概率p1计算失效概率p，具体如下：
[0044]
p＝p1*p2*p3。
[0045]
步骤s4、当所述失效概率p大于预设阈值时，判断敏感设备失效，当所述失效概率p大于预设阈值时，判断敏感设备不失效。
[0046]
优选地，所述预设阈值为0.6。
[0047]
具体而言，本发明实施例中评估敏感设备电压暂降时的能量函数为式(1)：
[0048][0049]
在式(1)中，e为能量，t为电压暂降的持续时间，u
max
是设备容忍度曲线的电压上限，u为电压暂降电压幅值。
[0050]
考虑到电压暂降发生在不确定区域是随机的，可以认为电压暂降的幅值和持续时间是不相关的，因此本发明实施例中考虑电压暂降的持续时间和电压幅值对敏感设备失效的影响概率分别为式(2)和式(3)：
[0051][0052][0053]
在式(2)和式(3)中，p1、p2分别是电压暂降的持续时间和电压幅值单独引起电压暂降失效概率，t
max
、t
min
分别为敏感设备对电压暂降持续时间容忍度的最大值和最小值，u
min
为设备容忍度曲线的电压下限。
[0054]
应当理解的是，敏感设备承受电压暂降的能力与当前自身健康状态有关，健康状态也好则承受能力越高，反之亦然。评估敏感设备的健康状况考虑了两个因素，一个是运行年限，另一个因素则为运维水平；这与人类情况类似，年龄和医疗条件能影响让你的保持健康状态；假设敏感设备允许运行年限为l年，即不考虑运维因素影响的情况下，设备能运行时长为l年；通过有效的运维可以延长敏感设备的有效运行年限，即为式(4)所示
[0055]
l
real
＝l(1+γ)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0056]
在式(4)中，l
real
为实际有效运行年限，l为出厂时厂商评估的运行年限，γ是运维影响因子。对于运维影响因子，考虑有效运维带来正面影响，可提高设备健康状况、延长其运行寿命，设备发生故障对设备产生负面影响，造成设备性能下降、缩短运行寿命。γ的取值与有效运维γ1和设备发生故障事件相关γ2，设备有效运维取[0,1]某个值，设备发生故障事件取[-1,0]某个值，γ1、γ2的具体值可以根据不同敏感设备具体情况给出。
[0057]
γ＝γ1+γ2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0058]
设备健康状况与电压暂降的持续时间和电压幅值没有直接关系，因而认为独立于电压暂降。
[0059][0060]
其中，p3为设备状况导致敏感设备失效的概率，l为运行年限。
[0061]
基于以上，敏感设备在不确定区域失效的联合概率为：
[0062]
p＝p1*p2*p3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0063]
使用式(2)、式(3)、式(4)、式(5)、式(6)带入后，敏感设备在不确定区域失效概率为：
[0064][0065]
优选地，所述计算考虑电压暂降的持续时间对敏感设备失效的影响概率p1，具体如下：
[0066][0067]
本发明实施例将敏感设备对分布于不确定区的电压暂降问题分别独立考虑为电压暂降的电压幅值、电压暂降的持续时间和当前自身健康状态三个因素的联合分布，分别构成了电压暂降的电压幅值、电压暂降的持续时间和当前自身健康状态的独立失效概率函数，通过求取联合分布概率来评估敏感设备失效情况，本发明实施例基于电压暂降的电压幅值、电压暂降的持续时间和当前自身健康状态三个因素构建敏感设备遭受电压暂降的失效情况，填补了不确定区域判断的空缺，为敏感设备的电压暂降影响分析和治理措施制定提供了一种实用的技术，解决目前敏感设备的电压暂降耐受水平分析中，不确定区域难以评估电压暂降对敏感设备的影响的技术问题。
[0068]
参阅图3，本发明另一实施例还提出一种敏感设备的电压暂降耐受水平分析系统，用于实现上述实施例所述的方法，本发明实施例的系统包括：
[0069]
参数获取单元1，用于获取敏感设备电压容忍曲线参数，所述参数包括t
max
、t
min
、u
max
、u
min
；其中，t
max
为敏感设备对电压暂降持续时间容忍度的最大值和最小值，为敏感设备对电压暂降持续时间容忍度的最小值，u
max
为敏感设备容忍度曲线的电压上限，u
min
为敏感设备容忍度曲线的电压下限；
[0070]
第一判断单元2，用于当敏感设备感知到电压暂降时，获取电压暂降幅值u和持续时间t，并根据所述容忍曲线参数、电压暂降幅值u和持续时间t判断其失效概率；当处于运行区时，失效概率p为0；当处于失效区时，失效概率p为1；当处于不确定区时，生成计算指令；
[0071]
失效概率计算单元3，用于接收所述计算指令，并当其接受到所述计算指令时，分别计算考虑电压暂降的持续时间导致敏感设备失效的影响概率p1、考虑电压暂降的电压幅值导致敏感设备失效的影响概率p2、考虑设备状况导致敏感设备失效的影响概率p3，并根据所述影响概率p1、影响概率p1和影响概率p1计算失效概率p；以及
[0072]
第二判断单元4，用于当所述失效概率p大于预设阈值时，判断敏感设备失效，当所述失效概率p大于预设阈值时，判断敏感设备不失效。
[0073]
本实施例的系统与上述实施例的方法对应，因此，关于本实施例的系统未详述的部分，可以参阅上述实施例的方法部分获得，此处不再赘述。
[0074]
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨
在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。