电压暂降模糊评估方法技术

本发明专利技术公开了一种电压暂降模糊评估方法，其特征在于：包括以下步骤（１）以南非电网电压暂降标准ＮＲＳ　０４８－２：２００３、美国信息技术工业协会标准ＩＴＩＣ曲线、半导体设备制造商国际组织标准ＳＥＭＩ　Ｆ４７曲线和各地风电场低电压穿越要求，以标准曲线的拐点为基础建立输入变量隶属度函数；（２）结合输入变量制定推导规则，确定每一对输入变量都对应唯一的输出；（３）将电压暂降残留电压－持续时间平面图按输出规则分区，并结合电压暂降能量指标建立输出隶属度函数；（４）根据质心理论进行反模糊计算并输出电压暂降模糊评估的结果。本发明专利技术的电压暂降模糊评估方法，能准确、客观反映电压暂降对供电系统和敏感设备的综合影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，用以研究电力系统内各电能质量 监测点的电压暂降干扰水平，属于电力系统电能质量

技术介绍
电能质量问题是一个跨学科的边沿性课题，也是当前及今后相当长时间内 电力部门及其用电部门所面临的一个极严峻问题。暂态电能质量问题的研究起 步较晚，国内刚刚有所认识，它属于稳态电能质量问题的延伸，影响范围小，但后果却比较严重；暂态电能质量问题其实质就是暂态电压质量问题，或者电 网遭受外来干扰侵袭及内部故障、搡作所带来的系统冲击问题，其主要性能指 标是电压脉冲、浪涌、电压趺落及瞬时电压中断，目前国际国内还没有此方面的统一标准，但一般釆用其指标参数的幅值和持续时间来描述(有时考虑其 上升下降率、发生频度等)。目前，在所有暂态电能质量问题中，电压暂降的影响最为普遍，据国外某电力部门的调查在由电能质量引起的用户投诉中，电 压暂降引起的投诉大于80%。最近几年随着能源的枯竭和环境的严重污染，可再生能源发展迅速，特别 是风力发电，最近5年世界范围内风电装机容量平均年增长达到24.7%，我国的 风力发电速度也很快，截止2008年总装机容量12000MW。随着风电装机容量在系 统中所占比例不断增加，风电场的运行对系统稳定性的影响将不容忽视，世界 各国纷纷制定风电场接入电网的标准，其中风电场低电压穿越能力就是重要的 标准之一。我国也规定了风电场低电压穿越能力，要求风电场内的风电机组在 公共接入点发生一定电压暂降时能够保持并网运行，具有抗击一定电压暂降干 扰的能力。我国电网近几年每年累计共约发生100000多次短路故障。其中220 kV及 以上电网短路2000多次，产生区域全局性影响；35 ~ 110 kV电网短路约20000 多次，属地区性影响；10kV公网约100000次。如计及用户网络短路故障，可能还约增加l倍。估计每个用户，每年经受约数百次左右的不同程度的电压暂降 冲击。对系统设备或者某一用户来说， 一次电压暂降带来的危害可能不如一次 中断带来的危害大，但由于暂降发生次数较为频繁，总体上讲带来的损失是巨 大的。所以对电压暂降干扰水平进行评估，为电压暂降相关标准和控制策略的 制定提供数据支持，具有重大的经济价值和应用前景。国外已经制定的电压暂降评估方法要么是从供电系统侧考虑(如南非标准)，要么是从敏感设备考虑(如ITIC曲线、SEMIF47曲线)，或者从电源侧考 虑(各国风电场低电压穿越标准)，都未能考虑几者之间的兼容性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能准确、客观反映电压暂降对供电 系统和敏感设备的综合影响的电压暂降评估方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种，其特征在 于包括以下步骤(1)以南非电网电压暂降标准NRS 048-2:2003为基础，结合美国信息技 术工业协会标准ITIC曲线、半导体设备制造商国际组织标准SEMI F47曲线和 各地风电场低电压穿越要求，以标准曲线的拐点为基础建立输入变量隶属度函 数；(2 )结合输入变量制定推导规则，确定每一对输入变量都对应唯一的输出， 所述输入变量为残留电压和持续时间；(3)将电压暂降残留电压-持续时间平面图按输出规则分区，并结合电压暂降能量指标建立输出隶属度函数；(4 )根据质心理论进行反模糊计算并输出电压暂降模糊评估的结果。 本专利技术所达到的有益效果本专利技术的，根据NRS 048-2:2003、 ITIC曲线、SEMI F47曲线和各地风电场低电压穿越要求建立输入变量隶属度函数，可以充分考虑 供电电源、配电电网、敏感用，之间的兼容性，以电压暂降能量质量为基础建 立输出变量隶属度函数，能够定量且准确的对电压暂降进行量化评估，从而能 准确、客观反映电压暂降对供电系统和敏感设备的综合影响。附图说明图i是本专利技术中输入变量隶属度函数；图2是本专利技术中输出隶属度计算示意图； 图3是本专利技术中部分输出变量隶属度函数； 图4是本专利技术中某地电压暂降分布图。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。图1是本专利技术中输入变量隶属度函数，在所述步骤1)中，虽然国标尚未 有电压暂降相关标准，但在IEC61000系列标准和欧美国家的标准中，电压暂降 都是一项重要的电能质量指标，因为这项指标涉及精密制造企业和高新技术产 业的供电可靠性和技术经济效益。从敏感设备考虑的电压暂降标准有ITIC曲线 和SEMI F47曲线等；从供电系统考虑的标准有南非标准NRS 048-2: 2003等。 将NRS 048-2:2003、 ITIC曲线和SEMI F47曲线、我国风电场低电压穿越要求 综合在同一个电压暂降持续时间-残留电压平面中，以标准曲线的拐点为基础建 立持续时间和残留电压隶属度函数。在所述步骤2)中，由附图l可知持续时间对应有5个规则，残留电压对应6个规则，每一对输入变量分别对应一个持续时间规则和一个残留电压规则，表 1为本专利技术一种输出规则，如表1所示，例如一对输入变量对应的残留电压为 '高'，持续时间为'中等'，则输出为规则'14'。 一般来说， 一次电压暂降， 将分别激活两个残留电压规则和持续时间规则，因此能够激活四个输出规则。表1规则持续 时间号码很短短中等长很长正常17131925残高28142026留中等39152127电低410162228压很低5111723296<table>table see original document page 7</column></row><table>图2是本专利技术中输出隶属度计算示意图，在所述步骤3)中，与表1中的 30个规则相对应，将残留电压-持续时间平面分成30个窗口，对于每一个窗口， 利用式(1)将其左上和右下点对应的电压暂降能量由下式计算出来￡ = [1-]xrxiooo (1)并分别求对数及对数平均值，这三点共同构造三角形的输出隶属度函数。例如: 输出规则'10，的左上和右下点分别为、 ，暂降能量计算如下log(￡w左上)=log([l-(:)2]x0.02x1000) = 1.01log(￡w右下)=log([l—(:)2〗x 0.2 x 1000) = 2.23 (1.01 + 2.23) /2=1.62如是，规则'10'的输出隶属度为1(9)=0， &<1.01 五,.,-l.OI1.62-1.01 2.23— ￡. 2.23-1.62 0，1.01 S ￡ra< 2.1.621.62 S ￡ra<2.23 ￡,,,^2.23其中^为电压暂降能量的对数。图3是本专利技术中部分输出变量隶属度函数。在所述步骤4)中，每一个被激活的规则都分别对应一对输入变量残留电 压和持续时间，根据最大化推理原则，利用式(2)可计算该输出规则输出隶属 度为A>U,=,)〃W) (2)其中/^为输出规则隶属度，M。、 M句分别为其对应的残留电压和持续时间隶 属度。然后按照质心计算原理，利用式(3)可求出最终结果<formula>formula see original document page 8</formula>其中五,为第i个区域质心对应的干扰水平，/^(/)为其对应的隶属度。图4为某变电站电压暂降分布图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压暂降模糊评估方法，其特征在于：包括以下步骤　１）以南非电网电压暂降标准ＮＲＳ　０４８－２：２００３为基础，结合美国信息技术工业协会标准ＩＴＩＣ曲线、半导体设备制造商国际组织标准ＳＥＭＩ　Ｆ４７曲线和各地风电场低电压穿越要求，以标准 曲线的拐点为基础建立输入变量隶属度函数；　２）结合输入变量制定推导规则，确定每一对输入变量都对应唯一的输出，所述输入变量为残留电压和持续时间；　３）将电压暂降残留电压－持续时间平面图按输出规则分区，并结合电压暂降能量指标建立输出隶属度函 数；　４）根据质心理论进行反模糊计算并输出电压暂降模糊评估的结果。

【技术特征摘要】
1.一种电压暂降模糊评估方法，其特征在于包括以下步骤1)以南非电网电压暂降标准NRS 048-22003为基础，结合美国信息技术工业协会标准ITIC曲线、半导体设备制造商国际组织标准SEMI F47曲线和各地风电场低电压穿越要求，以标准曲线的拐点为基础建立输入变量隶属度函数；2)结合输入变量制定推导规则，确定每一对输入变量都对应唯一的输出，所述输入变量为残留电压和持续时间；3)将电压暂降残留电压-持续时间平面图按输出规则分区，并结合电压暂降能量指标建立输出隶属度函数；4)根据质心理论进行反模糊计算并输出电压暂降模糊评估的结果。2. 根据权利要求1所述的电压暂降模糊评估方法，其特征在于在所述步 骤3)中，持续时间对应有5个规则，残留电压对应6个规则，共30个规则，每一对输入变量分别对应 一个持续时间规则和一个残留电压规则。3. 根据权利要求2所述的电压暂降模糊评估方法，其特征在于在所述步 骤3)中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁晓冬，顾伟，雷刚，
申请(专利权)人：江苏省电力试验研究院有限公司，东南大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]