[發(fā)明專利]一種考慮冗余度的工業(yè)過(guò)程電壓暫降中斷概率評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910744946.1
• 申請(qǐng)日: 2019-08-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110488119B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王慶斌;蔡日;馬明;吳小寧;黃輝;李鈣;王余熙;趙憲中;李曉陽(yáng);邵彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司;廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司云浮供電局
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00;G01R19/165;G06F17/18
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 劉俊

1.一種考慮冗余度的工業(yè)過(guò)程電壓暫降中斷概率評(píng)估方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1：獲取電壓暫降數(shù)據(jù)；

S2：判斷矩形暫降是否屬于矩形三相平衡暫降，若屬于，則執(zhí)行步驟S3；若不屬于，則對(duì)其進(jìn)行三相規(guī)范化，將不平衡暫降轉(zhuǎn)化為平衡暫降，再執(zhí)行步驟S3；

S3：將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)劃分為：正常運(yùn)行區(qū)域、不確定區(qū)域、故障區(qū)域；考慮VTC及其不確定區(qū)域計(jì)算敏感設(shè)備電壓暫降域故障概率；

S4：考慮工業(yè)過(guò)程冗余度對(duì)設(shè)備電壓暫降域故障概率進(jìn)行修正；

S5：考慮敏感設(shè)備間邏輯連接方式計(jì)算工業(yè)過(guò)程中中斷概率；

S3包括以下步驟：

S3.1：對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)劃分為：正常運(yùn)行區(qū)域A；不確定區(qū)域B，即設(shè)備的電壓暫降耐受能力不確定區(qū)域；故障區(qū)域C；

(1)正常運(yùn)行區(qū)域A包括tT_min且uU_max的區(qū)域和U_maxu的區(qū)域；正常運(yùn)行區(qū)域A中設(shè)備故障率P_trip.A＝0；

其中，U_min、U_max分別為敏感設(shè)備電壓暫降幅值耐受最小值和最大值；

T_min、T_max分別為敏感設(shè)備電壓暫降幅值耐受最小值和最大值；

(2)電壓暫降耐受能力不確定區(qū)域B，即電壓暫降幅值u滿足U_minuU_max，且電壓暫降持續(xù)時(shí)間t均滿足T_mintT_max的區(qū)域?yàn)椴淮_定區(qū)域B；

(3)故障區(qū)域C為T_maxt且uU_min的區(qū)域；故障區(qū)域C中設(shè)備的故障概率P_trip.C＝1；

S3.2：將不確定區(qū)域B劃分為：暫降幅值高且持續(xù)時(shí)間短、暫降嚴(yán)重程度低的區(qū)域B₁；

暫降持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)、但暫降幅值高、暫降嚴(yán)重程度高的區(qū)域B₂；

暫降持續(xù)時(shí)間短、但暫降幅值較低、暫降嚴(yán)重程度高的區(qū)域B₃；

其中，B₁區(qū)域滿足U_minuU_max，T_mintT_max；

B₂區(qū)域滿足U_minuU_max，T_maxt；

B₃區(qū)域滿足uU_min，T_mintT_max；

S3.3：分別計(jì)算B₁區(qū)域、B₂區(qū)域、B₃區(qū)域中電壓暫降造成設(shè)備故障的概率：

(1)B₁區(qū)域電壓暫降造成設(shè)備故障的概率為：

式中，T′_max為短時(shí)電壓變化最大持續(xù)時(shí)間；T_max＞t＞T_min；U_max＞u＞U_min；

(2)B₃區(qū)域電壓暫降造成設(shè)備故障的概率為：

式中，T_max＞t＞T_min；u＜U_min；

(3)B₂區(qū)域電壓暫降造成設(shè)備故障的概率為：

式中，T′_max＞t＞T_max；U_max＞u＞U_min；

S4具體操作為：

暫降發(fā)生前過(guò)程穩(wěn)定運(yùn)行，過(guò)程參數(shù)均保持在額定值P_nom，發(fā)生暫降后，過(guò)程參數(shù)發(fā)生變化，逐漸開(kāi)始偏離額定值P_nom，設(shè)在t₂時(shí)刻，過(guò)程參數(shù)越過(guò)可接受限值P_limit，過(guò)程因無(wú)法保持正常的運(yùn)行狀態(tài)而出現(xiàn)中斷或重啟；設(shè)Δt為過(guò)程響應(yīng)延遲時(shí)間；過(guò)程抗擾時(shí)間PIT＝t₂-t₁，其中t₁為暫降發(fā)生時(shí)刻；

如果電壓暫降在過(guò)程參數(shù)值越過(guò)可接受限值P_limit之前結(jié)束，由于供電電壓恢復(fù)，設(shè)備重新啟動(dòng)，在設(shè)備輸出量恢復(fù)到正常水平之后，過(guò)程參數(shù)開(kāi)始恢復(fù)，過(guò)程重啟開(kāi)始，則過(guò)程重啟成功需滿足的條件是：暫降持續(xù)時(shí)間t_sag與設(shè)備重啟時(shí)間t_res以及設(shè)備重啟延時(shí)Δt_E之和小于過(guò)程抗擾時(shí)間PIT值，即

t_sag+t_res+Δt_E＜PIT (12)

式中Δt_E主要由設(shè)備控制系統(tǒng)的掃描時(shí)間或反應(yīng)時(shí)間決定；

故工業(yè)過(guò)程冗余度因子定義式如下：

式中，PIT為過(guò)程抗擾時(shí)間，t_sag為暫降持續(xù)時(shí)間，Δt_E為設(shè)備重啟延時(shí)，t_res.min為暫降結(jié)束后設(shè)備最小重啟時(shí)間；當(dāng)計(jì)算結(jié)果R≤0時(shí)，表示該過(guò)程參數(shù)無(wú)冗余度；

(PIT-t_sag-Δt_E)值與t_res的比值越大，設(shè)備在故障后所獲得的重啟時(shí)間就越充分，設(shè)備重啟成功的概率就越大，即環(huán)節(jié)的冗余度就越大，設(shè)備重啟的成功恢復(fù)正常運(yùn)行的概率就越大；

對(duì)于A區(qū)域，電壓暫降嚴(yán)重程度低，此區(qū)域設(shè)備故障概率P_trip＝0，在考慮冗余度后設(shè)備的故障概率為0/R，仍為0；對(duì)于B區(qū)域和C區(qū)域，R的大小反映了設(shè)備重啟時(shí)間是否充足，當(dāng)R1時(shí)，設(shè)備重啟時(shí)間較為充分，考慮冗余度后設(shè)備故障概率變小，同理，當(dāng)R1時(shí)，考慮冗余度后設(shè)備故障概率變大，當(dāng)R＝1時(shí)，冗余度對(duì)設(shè)備故障概率沒(méi)有影響；

綜上，當(dāng)冗余度因子R大于零時(shí)，考慮冗余度的設(shè)備電壓暫降故障概率可由下式計(jì)算得到：

式中Ptrip.B(t,u)P_trip.B(t,u) 為設(shè)備受到B區(qū)域暫降影響后故障概率，包括當(dāng)時(shí)，取