技术摘要：
本发明公开了一种新型电压暂降严重度评估方法，包括：S1：根据单次电压暂降特征量样本数据，提取电压暂降特征量；S2：对电压暂降事件构建电压暂降严重度指标SSI模型；S3：根据构建的指标模型，对待仿真或待检测的电压暂降严重度进行评估，指导工业使用，进而规避电压暂  全部
背景技术：
在国内认识电压暂降的过程中，2013年12月颁布国标GB/T30137-2013《电能质量 电压暂降与短时中断》中将电压暂降(voltagesag)定义为：电力系统中某点工频电压方均 根值突然降低至0.1p.u.～0.9p.u.，并在短暂持续10ms～1min后恢复正常的现象。由于工 业过程的频繁中断和电子设备的故障，电压暂降给许多公用事业和工业造成了巨大的经济 损失。电压暂降是电能质量中最为关键的问题之一，而暂降严重性评估一直是电能质量领 域的研究热点。作为电压暂降补偿措施的关键步骤，有必要准确评估电压暂降的严重程度。 电压暂降的严重程度与设备对电压暂降的响应密切相关。因此，为了准确评估电 压暂降的影响，必须了解设备和工业过程对电压暂降的敏感性。对特定设备的灵敏度曲线 进行了深入研究，并制定了许多国际标准，为系统设计提供了电压暂降穿越能力方面的指 导，如IEEE1346中推荐的电压耐受曲线。从用户和设备制造商的角度出发，在对计算机电源 进行广泛研究后，提出并推荐了CBEMA曲线的后续曲线——信息技术工业协会(ITIC)曲线。 半导体工业，通过其设备的最小电压暂降穿越能力的设计要求提出了具有类似阶梯形曲线 的SEMI  F47曲线。 现有技术是针对单一事件特征来评估电压暂降的严重性，通过计算电压暂降期间 的能量变化；通过计算电压暂降期间系统未传递给负载的能量，损耗能量用于评估电压暂 降的严重性。电压暂降的严重程度是根据维持电压和电压暂降的持续时间来定义的，通过 提出了两个分别代表幅值严重性指标(MSI)和持续时间严重性指标(DSI)，并作为不同评估 方法的输入参数。 虽然现有技术方法提出的许多评估电压暂降事件严重程度的指标，但大多数电压 暂降严重度评估指标未考虑设备对电压暂降事件的敏感度，且是针对单一事件特征来评估 电压暂降的严重性，而将电压耐受曲线纳入暂降严重性评估仍需进一步研究。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是现有技术中评估电压暂降事件严重程度方法中，大 多指标未考虑设备对电压暂降事件的敏感度，且是针对单一事件特征来评估电压暂降的严 重性，该类指标未能充分将电压暂降与工业过程紧密联系起来等问题。本发明提供了解决 上述问题的一种新型电压暂降严重度评估方法，将电压耐受曲线纳入暂降严重性评估进行 了进一步研究；本发明在普遍接受和广泛应用的设备电压耐受曲线的基础上，提出了一种 新的电压暂降严重度指标(sag  severity  index，SSI)，它是根据设备对电压暂降的敏感性 而推导出来的，该新指标能够将暂降参数(暂降大小和持续时间)转化为电压暂降严重程 度，并用此SSI来评估电压暂降事件严重度，且评估准确度高。与现有的单一事件特征相比， 它更体现出设备对电压暂降响应的不确定性；本发明方法通过改变SSI式中参数设置充分 4 CN 111722002 A 说　明　书 2/8 页 地说明了设备灵敏度的变化；SSI在不同暂降严重程度的连接区域不断变化，真实反映了考 虑电压耐受曲线的设备的灵敏度变化趋势。 本发明通过下述技术方案实现： 一种新型电压暂降严重度评估方法，该方法包括以下步骤： S1：根据单次电压暂降特征量样本数据，提取电压暂降特征量；其中，电压暂降特 征量包括暂降幅值和暂降持续时间； S2：根据步骤S1提取的电压暂降特征量，对电压暂降事件构建电压暂降严重度指 标模型：当暂降相应的数值位于不敏感区时，则电压暂降严重度为0；当暂降相应的数值位 于敏感区时，电压暂降严重度指标模型采用的公式如下： 式中， 表示电压暂降严重度指标，下标Bij中的j和i表示总线(Bus)i处出现的 第j个暂降；Cw表示用于评估的电压暂降耐受曲线；y表示暂降所属的持续时间范围指数，x 表示小于y的持续时间范围指数；vBij表示暂降幅值；tBij表示暂降持续时间；Vmax(Tx)和Vmin (Tx)分别表示时间范围Tx内敏感区域的最大和最小电压；Tmax(Tx)和Tmin(Tx)分别表示时间 范围Tx的最大和最小时间(边界)；系数a表示用于控制从不同持续时间范围内的电压暂降 估计的SSI值之间的差异；b表示随着暂降持续时间的增加以调整SSI的增加速率；系数a、b 使形成的等值轮廓线图形更连续； S3：根据步骤S2构建的电压暂降严重度指标模型，对待仿真或待检测的电压暂降 严重度进行评估，指导工业使用，进而规避电压暂降下的电力设备故障风险。结合某设备电 压耐受曲线，若该设备电压暂降严重度指标为0，则说明该设备在此环境下工作，无故障风 险。若某设备电压暂降严重度指标不为0，所得的指标值越大，则越偏离标准电压耐受曲线 (如图7)，说明该设备在此环境下工作，将面临极大的中断风险，从而影响生产，损坏电力设 备。此时，为用户选址建设提供了明确的理论依据。 工作原理如下： 基于现有技术是针对单一事件特征来评估电压暂降的严重性，通过计算电压暂降 期间的能量变化；通过计算电压暂降期间系统未传递给负载的能量，损耗能量用于评估电 压暂降的严重性。虽然现有技术方法提出的许多评估电压暂降事件严重程度的指标，但大 5 CN 111722002 A 说　明　书 3/8 页 多数电压暂降严重度评估指标未考虑设备对电压暂降事件的敏感度，且是针对单一事件特 征来评估电压暂降的严重性，而将电压耐受曲线纳入暂降严重性评估仍需进一步研究。 本发明通过在普遍接受和广泛应用的设备电压耐受曲线的基础上，提出了一种新 的电压暂降严重度指标(SSI)，它是根据设备对电压暂降的敏感性而推导出来的，该新指标 能够将暂降参数(暂降幅值大小和暂降持续时间)转化为电压暂降严重程度，并用此SSI来 评估电压暂降事件严重度，且评估准确度高。本发明结合暂降幅值和暂降持续时间来综合 表征设备在电压暂降下的故障风险，首先根据单次电压暂降特征量样本数据，提取电压暂 降特征量，包括暂降幅值和暂降持续时间；其次，对电压暂降事件构建电压暂降严重度指标 模型：当暂降相应的数值位于不敏感区时，则电压暂降严重度为0；当暂降相应的数值位于 敏感区时，电压暂降严重度指标模型采用本发明提出的指标公式进行计算与分析；最后，根 据构建的电压暂降严重度指标模型，对待检测电压的暂降严重度进行评估，指导工业使用， 进而规避电压暂降下的电力设备故障风险。 本发明的一种新型电压暂降严重度评估方法，与现有的单一事件特征相比，它更 体现出设备对电压暂降响应的不确定性；本发明方法通过改变SSI式中参数设置充分地说 明了设备灵敏度的变化，通过设置SSI式中的参数，确定SSI等值轮廓线；SSI在不同暂降严 重程度的连接区域不断变化，真实反映了考虑电压耐受曲线的设备的灵敏度变化趋势。 本发明方法中构建的电压暂降严重度指标模型考虑了设备对电压暂降事件的敏 感程度，并且本指标能充分将电压暂降与工业过程紧密联系起来。 进一步地，步骤S2中的电压暂降严重度指标模型中采用的电压暂降耐受曲线为标 准电压耐受曲线SEMI  F47。 进一步地，所述电压暂降事件被定义为三元组(fBij，vBij，tBij)，其中下标j和i表示 总线i处出现的第j个暂降；fBij表示暂降发生频率，vBij表示暂降幅值，tBij表示暂降持续时 间，电压暂降幅值保持在阈值以下，假定电压暂降为矩形且暂降幅值不变；电压暂降幅值和 持续时间由常规短路模拟得出； 在非矩形电压暂降的情况下，均方根暂降包络使用多个幅度持续时间函数分解为 从包络采样的一系列幅度和持续时间对；对每一对进行单独评估，并将具有最高暂降严重 度的一对用作最终的暂降严重度。 进一步地，考虑到现有电压暂降事件严重度指标未能充分反映设备对电压暂降响 应的灵敏度趋势，很难实现从一个严重程度到另一个严重程度的逐步过渡。因此，步骤S2 中，为了体现电压暂降严重度指标的灵活性和能力，使电压暂降严重度指标描述从一个严 重度级别到另一个严重度级别的逐渐过渡；这时电压暂降严重度指标模型采用的公式如 下： 6 CN 111722002 A 说　明　书 4/8 页 式中， 表示电压暂降严重度指标，下标Bij中的j和i表示总线(Bus)i处出现的 第j个暂降；Cw表示用于评估的电压暂降耐受曲线；y表示暂降所属的持续时间范围指数，x 表示小于y的持续时间范围指数；vBij表示暂降幅值；tBij表示暂降持续时间；Vmax(Tx)和Vmin (Tx)分别表示时间范围Tx内敏感区域的最大和最小电压；Tmax(Tx)和Tmin(Tx)分别表示时间 范围Tx的最大和最小时间(边界)；系数a表示用于控制从不同持续时间范围内的电压暂降 估计的SSI值之间的差异；b表示随着暂降持续时间的增加以调整SSI的增加速率。 本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果： 1、本发明通过在普遍接受和广泛应用的设备电压耐受曲线的基础上，提出了一种 新的电压暂降严重度指标(SSI)，它是根据设备对电压暂降的敏感性而推导出来的，本发明 结合暂降幅值和暂降持续时间来综合表征设备在电压暂降下的故障风险，该新指标能够将 暂降参数(暂降幅值大小和暂降持续时间)转化为电压暂降严重程度，并用此SSI来评估电 压暂降事件严重度，且评估准确度高。 2、本发明与现有的单一事件特征相比，它更体现出设备对电压暂降响应的不确定 性；本发明方法通过改变SSI式中参数设置充分地说明了设备灵敏度的变化，通过设置SSI 式中的参数，确定SSI等值轮廓线；SSI在不同暂降严重程度的连接区域不断变化，真实反映 了考虑电压耐受曲线的设备的灵敏度变化趋势。 3、本发明方法中构建的电压暂降严重度指标模型考虑了设备对电压暂降事件的 敏感程度，并且本指标能充分将电压暂降与工业过程紧密联系起来。 附图说明 此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部 分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中： 图1为本发明一种新型电压暂降严重度评估方法流程图。 图2为本发明实施例中电压暂降敏感区域图。 图3为本发明方法采用公式(1)的SSI轮廓图。 图4为本发明方法采用公式(2)的SSI轮廓图。 图5为本发明方法公式(1)设置不同参数(采用a＝3，b＝1/2)的SSI轮廓线。 图6为本发明方法公式(1)设置不同参数(采用a＝3，b＝1/4)的SSI轮廓线。 图7为本发明方法公式(2)在采用a＝2的SSI轮廓线。 7 CN 111722002 A 说　明　书 5/8 页