[發(fā)明專利]一種基于矩陣因子的電壓暫降評估流程

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410519651.1
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104300532A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王金浩;徐龍;雷達(dá);楊超穎;王康寧;仇汴;宋述勇;杜杰;吳玉龍;杜慧杰;李勝文;李慧蓬;張敏;肖楚鵬;向潔;陳小飛;黃靜;邱澤晶
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院;南瑞（武漢）電氣設(shè)備與工程能效測評中心
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電能質(zhì)量領(lǐng)域，具體涉及一種基于矩陣因子的電壓暫降評估流程。

背景技術(shù)

隨著基于大功率電力電子開關(guān)設(shè)備的普及和用電設(shè)備的技術(shù)更新，尤其是數(shù)控技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，電能質(zhì)量低劣產(chǎn)生的危害越來越明顯。據(jù)國際會議報告介紹，目前在美國，由于電能質(zhì)量下降，每年所引起的損失達(dá)133億美元，劣質(zhì)電能質(zhì)量帶來的巨大經(jīng)濟(jì)損失使得人們對其關(guān)心程度不斷加強(qiáng)。

同其它電能質(zhì)量問題一樣，電壓暫降現(xiàn)象并不是一個新問題。近年來，隨著各種敏感用電設(shè)備在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用(特別是工業(yè)過程控制)，電壓暫降等電能質(zhì)量擾動問題已成為各方面關(guān)注的焦點。電壓暫降通常是由供電系統(tǒng)或用戶內(nèi)部的短路故障引起的。也可能是由于用戶大電動機(jī)啟動不當(dāng)造成的。例如，雷擊和絕緣子污閃引起系統(tǒng)短路時，保護(hù)動作將其切除，而后又自動重合成功，這樣一個過程對于故障線路上的用戶，將有一次短路斷電，而對于鄰近(同一供電母線)的相關(guān)用戶一般會經(jīng)受一次電壓暫降過程。如果重合閘不成功，故障線路再次斷電，則故障線路上用戶還可能被長期(大于3min)斷電，而其余用戶又將再經(jīng)受一次暫降過程。電壓暫降的危害同電壓中斷一樣，對那些電壓敏感的用戶危害較大，如半導(dǎo)體制造業(yè)、造紙、纖維抽絲、板材加工、注塑壓模生產(chǎn)線等。

針對電壓暫降造成的損失評估，需找到一個通用的模型來表征所有這些本質(zhì)上都不同于彼此的量。以往對電壓暫降評估的方法大多是例證型的，它能夠快速的對主要情況和潛在問題給出一個評估。然而，在這個全部過程中，需要夾雜人為的思想、考慮和干涉。同時，它無法使用計算機(jī)來計算，無法對一個大的工業(yè)過程進(jìn)行全面精確的分析。這種方法已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代分析方法的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于矩陣因子的電壓暫降評估流程，該流程根據(jù)電壓暫降監(jiān)測數(shù)據(jù)，建立電壓暫降靈敏度矩陣和年電壓暫降頻率矩陣，得到一段時間內(nèi)的電壓暫降次數(shù)，能真實地反映系統(tǒng)運行發(fā)生電壓暫降時設(shè)備的實際狀況，適用于計算機(jī)處理。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于矩陣因子的電壓暫降評估流程，包括：

S1)確定電壓暫降評估對象，測量其公共耦合節(jié)點電壓暫降數(shù)據(jù)；

S2)分析整理電壓暫降數(shù)據(jù)，建立電壓暫降靈敏度矩陣和電壓暫降頻率矩陣；

S3)計算得出公共耦合節(jié)點處電壓中斷頻率矩陣，通過電壓中斷頻率矩陣得到電壓中斷發(fā)生次數(shù)。

所述的流程，步驟S1中，公共耦合節(jié)點電壓暫降數(shù)據(jù)主要包括電壓幅值、相位及暫降持續(xù)時間。

所述的流程，步驟S2中，建立電壓暫降靈敏度矩陣P的方法包括：

根據(jù)暫降之后剩余電壓的幅值百分比，從0～100％按小到大平均分成n段，建立行向量α，落在相應(yīng)幅值第i段的向量元素根據(jù)電壓暫降的持續(xù)時間，將0～t_max的時間段按小到大平均分成m段，建立列向量β，落在相應(yīng)暫降時間第j段的向量元素其中t_max為電壓暫降最大測量時間；

根據(jù)行向量α的第i個元素和列向量β的第j個元素，根據(jù)一個測量周期T內(nèi)的實際暫降發(fā)生情況建立n*m的通斷函數(shù)矩陣D，其中矩陣元素

由P＝α·D·β，即得到電壓暫降靈敏度矩陣P。

所述的流程，步驟S2中，建立電壓暫降頻率矩陣Q的方法包括：

電壓暫降頻率矩陣Q為n*m的矩陣；在一個測量周期T內(nèi)，測量通斷函數(shù)矩陣D中為1的矩陣元素D_ij所對應(yīng)的的電壓暫降發(fā)生次數(shù)Q_ij，通斷函數(shù)矩陣D中為0的矩陣元素所對應(yīng)的Q元素值則為0，據(jù)此建立電壓暫降頻率矩陣Q。

所述的流程，步驟S3具體包括：

對電壓暫降靈敏度矩陣P和電壓暫降頻率矩陣Q進(jìn)行點乘，得到n*m的電壓中斷頻率矩陣I，即矩陣I中的元素I_ij＝P_ij·Q_ij；

一個測量周期T內(nèi)的電壓中斷發(fā)生次數(shù)

所述的流程，n為10，m為5，t_max為1s，T為一年。

本發(fā)明的優(yōu)點：本發(fā)明提供了一種基于矩陣因子的電壓暫降評估流程，該流程采用電壓暫降靈敏度、暫降發(fā)生的頻率等概率矩陣的方法處理電壓暫降相關(guān)數(shù)據(jù)，得到年電壓暫降的次數(shù)。本流程成功地將分析結(jié)果和電壓暫降的技術(shù)分析結(jié)合成為一種獨特的、靈活的方法，較為真實的反映了系統(tǒng)運行發(fā)生電壓暫降時設(shè)備的實際狀況，同時也適用于計算機(jī)處理，為電壓暫降損失評估提供了一種實用方法。

附圖說明