陳武，周學(xué)億，趙周芳，陳賓

（1.國(guó)網(wǎng)四川省電力公司成都供電公司，四川成都610041；2.國(guó)網(wǎng)四川省電力公司檢修公司，四川成都610065；3.國(guó)網(wǎng)四川省電力公司技培中心，四川成都611130；4.國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司永州供電公司，湖南永州425900）

電壓暫降影響敏感負(fù)荷的評(píng)估測(cè)度研究進(jìn)展

陳武1，周學(xué)億2，趙周芳3，陳賓4

（1.國(guó)網(wǎng)四川省電力公司成都供電公司，四川成都610041；2.國(guó)網(wǎng)四川省電力公司檢修公司，四川成都610065；3.國(guó)網(wǎng)四川省電力公司技培中心，四川成都611130；4.國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司永州供電公司，湖南永州425900）

準(zhǔn)確評(píng)估電壓暫降對(duì)敏感負(fù)荷的影響，不僅有利于供電部門采取合理的供電方案以提高用戶滿意度，還有助于人們研究出提高敏感負(fù)荷電壓耐受能力及降低電壓暫降對(duì)其影響的可行性方案，更有利于供用電部門根據(jù)電壓暫降的不同特性，制定出相應(yīng)的電壓補(bǔ)償策略與方案，使負(fù)荷電壓暫降經(jīng)濟(jì)損失降至最低.將敏感負(fù)荷電壓暫降敏感度評(píng)估方法分為實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)法、動(dòng)態(tài)模型法、模糊推理法、概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)法、多不確定性法，綜述分析各種評(píng)估方法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出構(gòu)建負(fù)荷時(shí)變電壓耐受能力、電壓暫降強(qiáng)度與敏負(fù)荷電壓耐受能力綜合指標(biāo)，應(yīng)用不確定性理論，建立統(tǒng)一的敏感負(fù)荷電壓暫降敏感度評(píng)估模型與方法是今后的重點(diǎn)研究方向.

電能質(zhì)量；電壓暫降；敏感負(fù)荷；評(píng)估測(cè)度

電能作為一種使用最為廣泛、高效、清潔的能源，其應(yīng)用程度已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家發(fā)展水平的主要標(biāo)志之一.以計(jì)算機(jī)(PersonalComputer，PC)、可編程邏輯控制器(Program Logic Controller，PLC)、嵌入式處理器(Embedded Processor，EP)為核心的精密用電設(shè)備(統(tǒng)稱為敏感負(fù)荷)對(duì)電能質(zhì)量提出了更高的要求[1-2]，它們對(duì)電能質(zhì)量都極度敏感，電能質(zhì)量直接關(guān)系到設(shè)備的運(yùn)行效率與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的總體效益，供用電雙方對(duì)其的關(guān)注度與日俱增，在大量可再生能源并網(wǎng)和敏感負(fù)荷接入電網(wǎng)智能電網(wǎng)背景下，準(zhǔn)確、定量評(píng)估電壓暫降對(duì)敏感負(fù)荷的影響尤為重要.

電能質(zhì)量分為穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量和暫態(tài)電能質(zhì)量?jī)纱箢?穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量包括諧波、電壓偏差、頻率偏差、三相不平衡、電壓波動(dòng)與閃變等；暫態(tài)電能質(zhì)量包括電壓暫升、電壓暫降、電壓短時(shí)中斷等[2].電壓暫降是近年來暫態(tài)電能質(zhì)量中最突出、最嚴(yán)重的電能質(zhì)量問題，具有極強(qiáng)的不確定性屬性[3]，通常會(huì)給半導(dǎo)體制造、信息、計(jì)算機(jī)或電子通信等行業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，并造成極大的社會(huì)影響，成為智能電網(wǎng)背景下用戶友好型電網(wǎng)規(guī)劃階段中重點(diǎn)考慮的問題[4-5].

不同類型的敏感負(fù)荷存在不同的電壓耐受能力變化范圍，其受電壓暫降影響的程度表現(xiàn)出極強(qiáng)的不確定性特征.本文從電壓暫降、敏感負(fù)荷電壓耐受能力及敏感負(fù)荷受電壓暫降影響的評(píng)估測(cè)度這一漸進(jìn)層次出發(fā)，綜述分析各自的研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)對(duì)電壓暫降及敏感負(fù)荷受其影響的評(píng)估測(cè)度體系領(lǐng)域研究進(jìn)展進(jìn)行闡述.

1 負(fù)荷受電壓暫降影響的評(píng)估過程

敏感負(fù)荷受電壓暫降影響的嚴(yán)重程度通常與電壓暫降及敏感負(fù)荷電壓耐受能力兩大因素密切相關(guān)，研究電壓暫降對(duì)敏感負(fù)荷的影響程度一般包含如下三個(gè)步驟[3]：

1）獲取系統(tǒng)側(cè)電壓暫降信息.如系統(tǒng)特定節(jié)點(diǎn)處的電壓暫降頻次(包含不同特征量).可從電力公司獲取或通過儀器監(jiān)測(cè)、隨機(jī)估計(jì)法等方法獲得.

2）獲取敏感負(fù)荷電壓耐受能力數(shù)據(jù).可通過設(shè)備制造商、實(shí)驗(yàn)測(cè)試、典型賦值等方式獲得.

3）確定評(píng)估測(cè)度，定量評(píng)估電壓暫降對(duì)敏感負(fù)荷的影響.

2 系統(tǒng)側(cè)電壓暫降分析

2.1 儀器監(jiān)測(cè)法

儀器監(jiān)測(cè)法是獲得電能質(zhì)量信息的最為直接的方法，它通過系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓暫降的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析手段來考查電壓暫降情況[6-7].電壓暫降儀器監(jiān)測(cè)法因其簡(jiǎn)單、便于實(shí)施，在一定時(shí)間內(nèi)獲得了廣泛應(yīng)用.

2.2 隨機(jī)估計(jì)法

電壓暫降受多種不確定性因素影響，具有極強(qiáng)的隨機(jī)不確定性.目前廣泛應(yīng)用的電壓暫降隨機(jī)估計(jì)法主要有臨界距離法和故障點(diǎn)法.臨界距離法[8]：由瑞典學(xué)者M(jìn).H.J.Bollen于1996年首次提出，應(yīng)用臨界距離法，可確定出引起特定類型敏感負(fù)荷出現(xiàn)故障的系統(tǒng)短路故障點(diǎn)所在區(qū)域；故障點(diǎn)法[9]：在給定系統(tǒng)故障點(diǎn)的情況下，直接計(jì)算電力系統(tǒng)內(nèi)公共節(jié)點(diǎn)處的電壓暫降幅值情況.

該方法僅研究了系統(tǒng)內(nèi)故障點(diǎn)、繼電保護(hù)動(dòng)作情況等部分不確定因素對(duì)電壓暫降的影響，研究工作還有待進(jìn)一步完善.

2.3 電磁暫態(tài)仿真法

為進(jìn)一步分析電壓暫降的暫態(tài)變化過程，J.A.Martinez、A.J.Martin等人于2006年提出用于電壓暫降暫態(tài)仿真的評(píng)估體系建立方法[10]，指出電壓暫降仿真分析軟件應(yīng)滿足如圖1所示的幾個(gè)方面.

圖1 電壓暫降電磁暫態(tài)仿真軟件結(jié)構(gòu)

這種方法將實(shí)際電力系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化、抽象與建模，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電壓暫降暫態(tài)變化過程的分析.由于仿真時(shí)間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量的限制，該方法通常只能針對(duì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)進(jìn)行研究，而對(duì)于大型電力網(wǎng)絡(luò)則不太適用.同時(shí)，在仿真過程中短路點(diǎn)的設(shè)置以及故障狀態(tài)變量的概率模型都將對(duì)評(píng)估結(jié)果產(chǎn)生重大影響.因而，關(guān)于各因素的客觀的數(shù)學(xué)模型還有待深入研究，以期進(jìn)一步提高評(píng)估結(jié)果的可信度與準(zhǔn)確度.

2.4 狀態(tài)估計(jì)法

限于電壓暫降儀器監(jiān)測(cè)成本，不可能保證對(duì)實(shí)際系統(tǒng)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià).文獻(xiàn)[11]于2005年提出了“電壓暫降幅值估算”的狀態(tài)估計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)用有限的電壓暫降信息估計(jì)出未安裝電壓暫降監(jiān)測(cè)裝置的節(jié)點(diǎn)處的電壓情況.然而，如何通過一定的優(yōu)化算法，實(shí)現(xiàn)電壓暫降監(jiān)測(cè)裝置的最優(yōu)化配置成為當(dāng)前急需解決的重要課題.

2007年，E.Espinosa-Juárez和A.Hernández[12]利用電壓暫降監(jiān)測(cè)裝置矩陣與電壓暫降頻次矩陣之間存在的函數(shù)映射關(guān)系，結(jié)合最優(yōu)化約束條件，對(duì)電壓暫降監(jiān)測(cè)裝置的安裝數(shù)量及安裝位置等狀態(tài)變量進(jìn)行了深入研究，提出了一套確定電壓暫降監(jiān)測(cè)裝置安裝與配置的有效方法.

必須指出，狀態(tài)估計(jì)算法僅僅是對(duì)“電壓暫降幅值估算”這一研究方向的初步嘗試，還有大量問題仍須深入研究，如電動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性以及負(fù)荷電流、含有分布式發(fā)電的配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性等問題對(duì)評(píng)估結(jié)果精度的影響等.

2.5 暫降域分析法

電壓暫降域[13]，是指當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障引起電壓暫降時(shí)，使所關(guān)心的敏感負(fù)荷不能正常工作的各故障點(diǎn)所在區(qū)域.

研究電壓暫降域?qū)τ谔岢龊侠淼碾妷簳航狄种拼胧┚哂兄匾闹笇?dǎo)意義，也為敏感負(fù)荷電網(wǎng)接入點(diǎn)的選取提供了理論依據(jù)，結(jié)合電壓暫降域，可快速確定特定區(qū)間的電壓暫降頻次及敏感負(fù)荷年故障次數(shù)，有助于指導(dǎo)電力系統(tǒng)運(yùn)行人員的日常管理工作，能在一定程度上保證電網(wǎng)的電能質(zhì)量及其安全運(yùn)行水平.

3 負(fù)荷側(cè)電壓耐受能力分析

3.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試

3.1.1 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

敏感負(fù)荷電壓耐受能力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)[14-15]主要有：IEC 61000-4-11及IEEE Standard 1346-1998，推薦測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)如表1所示.

表1 敏感負(fù)荷電壓耐受測(cè)試推薦標(biāo)準(zhǔn)

IEC 61000-4-11主要介紹了用于敏感設(shè)備電壓暫降、短時(shí)電壓中斷和電壓變化的電壓耐受能力測(cè)試技術(shù).IEEEStandard 1346-1998進(jìn)一步提出獲取敏感負(fù)荷電壓耐受能力的具體步驟，包括：(1)獲取設(shè)備側(cè)電壓暫降信息，(2)明確設(shè)備安裝規(guī)范，(3)熟悉電力電子裝置中的能量?jī)?chǔ)存模式，(4)分析保護(hù)動(dòng)作對(duì)敏感負(fù)荷工作狀態(tài)的影響，(5)表征敏感負(fù)荷電壓耐受能力.敏感負(fù)荷電壓耐受能力測(cè)試系統(tǒng)框圖如圖2所示．

圖2 敏感負(fù)荷電壓耐受能力測(cè)試系統(tǒng)框圖

上述標(biāo)準(zhǔn)的提出為評(píng)價(jià)電器（電子）設(shè)備與電壓暫降、短時(shí)電壓中斷和電壓變化之間的電磁兼容水平提供了重要參考，指明了獲取負(fù)荷電壓耐受能力的一般性步驟.

3.1.2 實(shí)測(cè)研究

2005年，英國(guó)學(xué)者S.Z.Djokic等人[16]對(duì)連接在測(cè)試端的多臺(tái)PC機(jī)進(jìn)行了測(cè)試，得出較為全面的PC機(jī)電壓耐受能力數(shù)據(jù)，這些測(cè)試結(jié)果反映了不同諧波成份與運(yùn)行狀態(tài)下PC機(jī)的電壓耐受能力，通過對(duì)電壓暫降實(shí)際環(huán)境的模擬，得出了工程上較為可靠的結(jié)論，具有很好的推廣性.

2008年，一個(gè)由國(guó)際大電網(wǎng)組織、國(guó)際供電會(huì)議、國(guó)際電熱協(xié)會(huì)等國(guó)際性組織發(fā)起成立的研究小組通過分析實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果，對(duì)常見敏感負(fù)荷做了細(xì)致歸類[17]（表2），為敏感負(fù)荷電壓暫降敏感度的后續(xù)研究提供寶貴的參考資料.

表2 常見敏感負(fù)荷

3.2 仿真分析

文獻(xiàn)[18]重點(diǎn)研究了平衡及不平衡電壓暫降影響下三相ACASD的運(yùn)行狀況，通過多次仿真試驗(yàn)繪制出了該裝置的電壓耐受曲線.該方法的主要優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)電壓暫降特征量的選取可根據(jù)試驗(yàn)需要任意設(shè)定，同時(shí)也便于對(duì)各類敏感負(fù)荷電壓耐受能力進(jìn)行仿真測(cè)試.

4 負(fù)荷受電壓暫降影響的評(píng)估測(cè)度研究進(jìn)展

4.1 基本概念

電壓暫降對(duì)敏感負(fù)荷造成影響是電力系統(tǒng)與用戶負(fù)荷之間電磁兼容問題的一種體現(xiàn)，屬敏感負(fù)荷電能質(zhì)量敏感度的研究范疇[19]，它反映了當(dāng)提供給負(fù)荷的電能質(zhì)量不良時(shí)負(fù)荷能承受干擾仍正常工作的能力，這種承受能力還可用敏感負(fù)荷電壓耐受能力予以表征，該能力越低，其電壓暫降敏感度也就越高.一般用電壓暫降影響下敏感負(fù)荷的不同運(yùn)行狀態(tài)[2,20]或負(fù)荷故障可能性[21,22]及故障概率[23-29]等方法作為其評(píng)估測(cè)度.

4.2 實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)法

實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)法以敏感負(fù)荷的工作狀態(tài)為考查對(duì)象，對(duì)敏感負(fù)荷電壓暫降敏感度作出定性評(píng)估[19-20].其顯著優(yōu)點(diǎn)是評(píng)估結(jié)果可信性高，但卻存在工作量大、所需測(cè)試樣本多及試驗(yàn)周期長(zhǎng)、評(píng)估結(jié)果不具有預(yù)測(cè)性、無法推廣至工程應(yīng)用等不足.

4.3 動(dòng)態(tài)模型仿真法

采用動(dòng)態(tài)模型仿真評(píng)估負(fù)荷電壓暫降敏感度的基本過程如圖3，該方法解決了實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)法存在的諸多不足，文獻(xiàn)[2]提出敏感負(fù)荷電能質(zhì)量敏感度測(cè)試系統(tǒng)概念，對(duì)其組成、用途、功能進(jìn)行了定義和描述；以ACC為例，建立其數(shù)學(xué)模型，通過改變ACC線圈的輸入電壓的幅值及持續(xù)時(shí)間，對(duì)其進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，同時(shí)，通過仿真實(shí)驗(yàn)還獲得了表征其電壓耐受能力的ITIC(Information Technology Industry Council，ITIC)曲線.但是，現(xiàn)有的研究仍處于起步階段，對(duì)敏感設(shè)備各關(guān)鍵部份進(jìn)行建模仍需深入研究.圖3展現(xiàn)了負(fù)荷電壓降敏感度的評(píng)估過程．

圖3 負(fù)荷電壓暫降敏感度評(píng)估過程

4.4 模糊推理法

模糊推理法通過考慮設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)具有模糊性這一特點(diǎn)，將設(shè)備故障當(dāng)作模糊事件，對(duì)電壓暫降影響下的敏感負(fù)荷工作狀態(tài)進(jìn)行多值邏輯評(píng)估.

文獻(xiàn)[21]在分析敏感負(fù)荷電壓耐受能力及供電系統(tǒng)側(cè)電壓暫降強(qiáng)度的模糊性的基礎(chǔ)上，提出一種基于IF-THEN推理規(guī)則的模糊推理方法，用以評(píng)估敏感負(fù)荷電壓暫降敏感度，具體的模糊推理規(guī)則為：(1)如果電壓幅值正常，持續(xù)時(shí)間作用不計(jì)，那么設(shè)備運(yùn)行正常；(2)如果電壓幅值低，持續(xù)時(shí)間非常短，那么設(shè)備可能故障；(3)如果電壓幅值非常低，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，那么設(shè)備將出現(xiàn)故障.

模糊推理法的優(yōu)點(diǎn)是規(guī)則簡(jiǎn)單、明晰，便于評(píng)估，該方法的主要不足之處在于未考慮設(shè)備電壓耐受能力的不確定性特性.

4.5 概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)法將設(shè)備故障當(dāng)作隨機(jī)事件，將其故障概率(或類似定量指標(biāo))作為敏感負(fù)荷電壓暫降敏感度的評(píng)估測(cè)度，其評(píng)估結(jié)果具有直觀、可預(yù)測(cè)性和易于比較的顯著優(yōu)點(diǎn)，為國(guó)際上應(yīng)用最為廣泛的評(píng)估測(cè)度.

文獻(xiàn)[22]提出一種簡(jiǎn)單、快速的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法用以評(píng)估敏感負(fù)荷電壓暫降敏感度.作者采用幅值強(qiáng)度指數(shù)(Magnitude Severity Index,MSI)、持續(xù)時(shí)間強(qiáng)度指數(shù)(Duration Severity Index,DSI)、復(fù)合幅值時(shí)間強(qiáng)度指數(shù)(Combined Magnitude Duration Severity Index,MDSI)等一系列指數(shù)，分別表示電壓暫降事件的幅值強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間強(qiáng)度及其綜合強(qiáng)度；結(jié)合四種典型的敏感負(fù)荷電壓耐受能力，利用所提指數(shù)對(duì)其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換；根據(jù)MSI和DSI所屬區(qū)間的不同，將敏感負(fù)荷受電壓暫降影響的決定性因素及最終結(jié)果(由MDSI表征，其值越大，受影響越嚴(yán)重)分為5個(gè)類別用以判定敏感負(fù)荷電壓暫降敏感度.

2006年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院J.V.Milanovic教授[23]基于概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論，首次提出敏感負(fù)荷電壓暫降敏感度的概率評(píng)估方法.作者根據(jù)不同的設(shè)備電壓耐受能力特性，分別假設(shè)其服從均勻、正態(tài)、指數(shù)、反指數(shù)分布，用相應(yīng)的概率密度函數(shù)表征設(shè)備電壓耐受曲線在電壓幅值－持續(xù)時(shí)間平面上的不確定區(qū)域內(nèi)的分布規(guī)律，直接根據(jù)設(shè)備電壓耐受曲線的概率密度函數(shù)評(píng)估設(shè)備電壓暫降敏感度.

我國(guó)學(xué)者亦在此基礎(chǔ)上對(duì)敏感負(fù)荷故障條件做了深入細(xì)致的分析，對(duì)敏感負(fù)荷電壓暫降敏感度計(jì)算式進(jìn)行了詳細(xì)的修正，使其物理意義更為明確，提出了適用性強(qiáng)的敏感負(fù)荷電壓暫降敏感度評(píng)估新方法[24-25].

從實(shí)際應(yīng)用來看，概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)法存在大量主觀假設(shè)，無法反映電壓暫降與敏感負(fù)荷電壓耐受能力兩者真實(shí)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)規(guī)律.

4.6 多不確定性評(píng)估方法

2007年，文獻(xiàn)[26]根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)(International Electrotechnical Commission，IEC)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分別用概率密度函數(shù)來模擬系統(tǒng)擾動(dòng)水平和敏感負(fù)荷的抗擾動(dòng)能力的隨機(jī)特性，運(yùn)用常規(guī)可靠性理論構(gòu)造了敏感負(fù)荷電壓暫降敏感度的概率評(píng)估方法.值得一提的是，文中首次考慮了電力系統(tǒng)側(cè)電壓暫降的隨機(jī)不確定性，為敏感負(fù)荷電壓暫降敏感度的后續(xù)研究提供了全新視角.

文獻(xiàn)[27]在前述研究成果基礎(chǔ)上，計(jì)及電壓暫降的隨機(jī)性和敏感負(fù)荷電壓耐受能力的模糊性，采用概率作為敏感負(fù)荷電壓暫降敏感度的評(píng)估測(cè)度；對(duì)電壓暫降影響下敏感負(fù)荷實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，根據(jù)模糊安全事件隸屬函數(shù)的確定原理和方法，構(gòu)建敏感負(fù)荷故障狀態(tài)的數(shù)學(xué)模型，提出了能同時(shí)反映各影響因素的負(fù)荷電壓暫降敏感度評(píng)估方法.

在綜合考慮電壓暫降影響下負(fù)荷失效事件發(fā)生和后果嚴(yán)重程度的復(fù)雜不確定性后，文獻(xiàn)[28]、[29]分別運(yùn)用云模型、隨機(jī)熵、模糊熵、交叉熵度量刻畫相應(yīng)的不確定性，建立了負(fù)荷電壓暫降敏感度的云模型及最大混合熵評(píng)估方法.

上述方法解決了敏感負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)難以描述的問題，對(duì)系統(tǒng)側(cè)與負(fù)荷側(cè)的不確定性問題進(jìn)行了深入研究，所提方法不需專家經(jīng)驗(yàn)或主觀假設(shè)，能客觀地反映實(shí)際情況.

5 結(jié)論與展望

敏感負(fù)荷接入點(diǎn)的電壓暫降嚴(yán)重程度、負(fù)荷的電壓耐受能力及其自身運(yùn)行狀態(tài)均是影響其電壓暫降敏感度的重要因素，敏感負(fù)荷電壓暫降敏感度的評(píng)估涉及到大量不確定性信息的處理，不確定性數(shù)學(xué)理論成為處理這類問題的有效工具.本文僅對(duì)上述不確定性影響因素及負(fù)荷電壓降敏感度評(píng)估方法進(jìn)行了初步介紹，對(duì)有關(guān)研究方法的優(yōu)、缺點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要評(píng)析，其研究深度和廣度有待進(jìn)一步拓展：

1）敏感負(fù)荷電壓耐受能力的時(shí)變特性分析與建模.

負(fù)荷本身在服役期間內(nèi)，隨著使用年限的增加、工作環(huán)境等因素的影響，其故障率會(huì)發(fā)生一定的變化，在這一過程中，負(fù)荷的電壓耐受能力也必然會(huì)隨著其自身故障率的變化而發(fā)生改變，從而導(dǎo)致其電壓暫降敏感度也隨之發(fā)生變化.

2）提出合理的電壓暫降強(qiáng)度與敏感負(fù)荷電壓耐受能力綜合指標(biāo).

電壓暫降包含多種特征量，如電壓暫降幅值、持續(xù)時(shí)間、頻次、相位跳變、波形起始點(diǎn)、波形畸變率等.傳統(tǒng)評(píng)估方法通常對(duì)電壓暫降特征量進(jìn)行簡(jiǎn)化，僅取較為常見的幅值、持續(xù)時(shí)間、頻次等，導(dǎo)致各個(gè)特征量之間的聯(lián)系較少，未能形成一個(gè)統(tǒng)一的指標(biāo)反映電壓暫降的嚴(yán)重程度.此外，敏感負(fù)荷電壓耐受能力作為影響其電壓暫降敏感度的內(nèi)因，至今未能得到全面、合理的定義.現(xiàn)有的研究成果只考慮了敏感負(fù)荷對(duì)于電壓暫降幅值與持續(xù)時(shí)間的耐受能力，而對(duì)于其他電壓暫降特征量的耐受能力卻未進(jìn)行深入研究.

3）基于不確定性理論，系統(tǒng)研究隨機(jī)性、模糊性、粗糙性、區(qū)間性等，建立統(tǒng)一、完備的負(fù)荷電壓暫降敏感度評(píng)估模型與方法.

[1]林海雪.現(xiàn)代電能質(zhì)量的基本問題[J].電網(wǎng)技術(shù),2001,25(10):5-12.

[2]趙劍鋒,王潯,潘詩(shī)鋒.用電設(shè)備電能質(zhì)量敏感度測(cè)試系統(tǒng)研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2005,25(22):32-37.

[3]Bollen M H J.Understanding power quality problems:voltage sags and interruptions[M].Piscataway:Power Enginerring Press,2000.

[4]李娟娟.電網(wǎng)電壓驟降的分析評(píng)估及其抑制措施[D].福州:福州大學(xué),2005.

[5]陳武,劉慧敏,陳賓.智能電網(wǎng)背景下電壓暫降監(jiān)測(cè)裝置的最優(yōu)布點(diǎn)方法[J].電力建設(shè),2011,32(6):23-26.

[6]Wagner V E,Andreshak A A,Staniak JP.Power quality and factory automation[J].IEEE Transactions on Industry Applications, 1990,26(4):620-626.

[7]陳鵬良.基于GPRS的電壓暫降監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)研究[D].北京:華北電力大學(xué),2007.

[8]Bollen M H J.Fastassessmentmethods for voltage sags in distribution system[J].IEEE Transactions on Industry Applications,1996, 32(6):1480-1487.

[9]Qader M R,Bollen M H J.Stochastic prediction of voltage sags in a large transmission system[J].IEEE Transactions on Industry Applications,1999,35(1):152-162.

[10]Martinez JA,Martin A J.Voltage sag studies in distribution networks:part I:System modeling[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2006,21(3):1670-1677.

[11]王賓,潘貞存,徐文遠(yuǎn).配電系統(tǒng)電壓跌落幅值估算分析[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2005,25(13):29-34.

[12]Espinosa-Juárez E,Hernández A.A method for voltage sag state estimation in power systems[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2007,22(4):2517-2526.

[13]Park C H,Jang G.Stochastic estimation of voltage sags in a large meshed network[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2007,22 (3):1655-1664.

[14]IEC.IEC 61000-4-11,Electromagnetic compatibility(EMC)-Part 4:Testing and measuring techniques-Section 11:Voltage dips,short interruptions and voltage variations immunity tests[S]. Geneva:InternationalElectro TechnicalCommission,1994.

[15]IEEE.IEEE Standard 1346-1998,IEEE recommended practice for evaluating electric power system compatibility with electronic process equipment[S].New York:The Institute of Electrical and Electronics Engineers,Inc.,1998.

[16]Djokic SZ,Desmet J,VanalmeG,etal.Sensitivity ofpersonal computers to voltage sags and short interruptions[J].IEEE Transactions on PowerDelivery,2005,20(1):375-383.

[17]Bollen M,McMichael I,Stephens M,et al.Cigre/cired/uie jwg c4. 110-voltage dip immunity of equipment in installations-status April 2008[C].Wollongong(Australia):13th International Conferenceon Harmonicsand Quality of Power,2008:1-8.

[18]Bollen M H J,Zhang L D.Analysis of voltage tolerance of AC adjustable-speed drives for three-phase balanced and unbalanced sags[J].IEEE Transactions on Industry Applications,2000,36(3): 904-910.

[19]王成然.典型電氣設(shè)備對(duì)電壓暫降的敏感度問題研究[D].北京:華北電力大學(xué),2004.

[20]Collins,E R,Zapardiel F.Experimental assessment of AC contactor behavior during voltage sags[C].Guimaraes(Portugal):IEEE International Symposium on IndustrialElectronics,1997:439-444.

[21]Bonatto BD,Niimura T,Dommel HW.A fuzzy logic application to represent load sensitivity to voltage sags[C].Athena(Greece):8th International Conference on Harmonics and Quality of Power,1998: 60-64.

[22]Chan JY,Milanovic JV.Severity indices for assessment of equip ment sensitivity to voltage sags and short interruptions[C].Tampa (United States):IEEE Power Engineering Society General Meeting, 2007:1-7.

[23]Gupta CP,Milanovic JV.Probabilisticmethods for countingequipment trips due to voltage sags[C].Stockholm(Sweden):9th International Conference on Probabilistic Methods Applied to Power Systems,2006:1-8.

[24]Xiao X Y,Liu X N,Yang H G.Stochastic estimation trip frequency of sensitive equipment due to voltage sag[C].Macao(China):IEEE Asia Pacific Conferenceon Circuitsand Systems,2008:364-367.

[25]歐陽(yáng)森,石怡理,潘維,等.一種新的敏感負(fù)荷電壓暫降敏感度評(píng)估方法[J].華南理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2013,41(8):9-14.

[26]Lu C N,Shen C C.Estimation of sensitive equipment disruptions due to voltage sags[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2007, 22(2):1132-1137.

[27]肖先勇,陳武,楊洪耕.敏感設(shè)備電壓暫降故障水平多不確定性評(píng)估[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2010,30(10):36-42.

[28]孫曉璐,馬靜,李淵博,等.基于云模型的電壓暫降設(shè)備敏感度評(píng)估[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2011,39(4):100-104.

[29]楊達(dá),肖先勇,汪穎.計(jì)及失效事件和嚴(yán)重程度不確定性的設(shè)備電壓暫降失效率評(píng)估[J].電力自動(dòng)化設(shè)備,2013,33(10):107-111.

【編校：王露】

Overview of Evaluation Measure System of Vo ltage Sag Im pact on Sensitive Load

CHENWu1,ZHOU Xueyi2,ZHAO Zhoufang3,CHEN Bin4
(1.Chengdu PowerSupply Bureau,Sichuan Electric PowerCorporation,Chengdu,Sichuan 610041,China;2.Sichuan Electric PowerCorporation Extra(Ultra)High VoltageOperation&Maintenance Company,Chengdu,Sichuan 610065,China; 3.Technical Skills Training Center,Sichuan Electric Power Corporation,Chengdu,Sichuan 611130,China;4.Yongzhou PowerSupply Bureau,Hunan Electric PowerCorporation,Yongzhou,Hunan 425900,China)

An accurate evaluation of the impactof voltage sag on sensitive load is notonly conducive for utilities to take reasonable power supply programs and improve customer satisfaction,but also helps to come up with feasibility program which can increase the voltage tolerance capability of sensitive load,and reduce their sensitivity to voltage sags.The assessment isalso beneficial to theutilitiesand customers in that itcan help them take reasonable solutionsof power supply and formulate corresponding voltage compensation strategies and programs according to the different characteristics of voltage sag soas tominimize the economic losses.The evaluationmethodsof load sensitivity to voltage sag are divided into statisticalmethod,dynamic modelmethod,fuzzy reasoningmethod,probability and mathematical statisticsmethod, multi-uncertaintymethod,advantages and disadvantages of these evaluationmethods are analyzed and compared in detail.Finally,this paper proposes thathow to use uncertainty theory to establish a unified sensitive load voltage sag sensitivity evaluationmodelandmethod which containsvarying voltage tolerance capability and the integrated index of voltage sag intensity and voltage tolerance capability are the focusof future research interest.

powerquality;voltage sag;sensitive load;evaluationmeasure

TM714

A

1671-5365(2014)12-0068-05

2014-07-18修回：2014-08-02

陳武（1984-），男，碩士，工程師，研究方向?yàn)殡娔苜|(zhì)量分析與控制

時(shí)間：2014-08-22 15:23

http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1630.Z.20140822.1523.004.htm l