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1、电能质量扰动和优质电力园区电能质量扰动和优质电力园区 经济性评估经济性评估 张逸张逸 南京南京 2016年年4月月 项目总体概述项目总体概述 主要研究内容主要研究内容 展望展望 三 一 二 本项目本项目主要主要针对电能质量经济损失评估针对电能质量经济损失评估、优质电力园区供电方案的经优质电力园区供电方案的经济性评估济性评估开展研究开展研究，主要内容：主要内容： 事件型扰动事件型扰动对对电力用户典型敏感设备电力用户典型敏感设备或过程或过程的影响及其经济性评估方的影响及其经济性评估方法；法； 连续型质量扰动连续型质量扰动对对电力用户典型设备的影响及其经济性评估方法；电力用户典型设备的影响及其经济性
2、评估方法； 研究优质电力园区分级分类供电方案研究优质电力园区分级分类供电方案、供电方案的经济性评价方法供电方案的经济性评价方法。 1 项目概述项目概述 项目总体概述项目总体概述 主要研究内容主要研究内容 展望展望 三 一 二 事件型扰动对电力用户典型敏感设备的影响及事件型扰动对电力用户典型敏感设备的影响及其经济性评估方法其经济性评估方法 2.2 优质供电方案经济分析方法与评估模型优质供电方案经济分析方法与评估模型 2.3 2.1 连续型扰动对电力用户典型设备的影响及其经连续型扰动对电力用户典型设备的影响及其经济性评估方法济性评估方法 2 主要研究主要研究内容内容 电压暂降的经济性评估电压暂降的
3、经济性评估 电压暂降对典型敏感设备和过程的影响电压暂降对典型敏感设备和过程的影响 事件型扰动对用户典型敏感设备的事件型扰动对用户典型敏感设备的 影响及其经济性评估影响及其经济性评估 2.1 电压暂降对典型敏感设备或过程的影响电压暂降对典型敏感设备或过程的影响 敏感设备敏感设备电压暂降电压暂降故障故障非正常运行非正常运行过程过程故障故障非正常运行非正常运行影响机理 影响后果影响后果 影响后果影响后果 电压暂降对电力用户典型敏感设备或过程的影响机理及影响后果电压暂降对电力用户典型敏感设备或过程的影响机理及影响后果 电压暂降对典型敏感设备与过程的影响电压暂降对典型敏感设备与过程的影响 评价测度评价测
4、度 设备或过程设备或过程敏感度敏感度 设备或过程设备或过程失效后果状态失效后果状态 设备或过程响应事件的设备或过程响应事件的风险风险 电压暂降电压暂降 对典型敏感设备对典型敏感设备 的影响的影响 01 03 02 设备或过程暂降敏感度评估设备或过程暂降敏感度评估 在研究影响敏感设备故障水平的相关因素及其不确定性的基础上在研究影响敏感设备故障水平的相关因素及其不确定性的基础上，根据影响因根据影响因素的内涵和外延的不确定素的内涵和外延的不确定，建立了设备敏感度评估随机模型建立了设备敏感度评估随机模型、设备耐受能评估模糊设备耐受能评估模糊模型和设备故障状态评估模糊模型；根据模糊安全事件隶属函数确定原
5、理模型和设备故障状态评估模糊模型；根据模糊安全事件隶属函数确定原理，建立了建立了电压暂降引起的敏感设备故障状态隶属函数；提出基于多不确定性的设备电压暂降电压暂降引起的敏感设备故障状态隶属函数；提出基于多不确定性的设备电压暂降敏感度评估模型敏感度评估模型。 敏感设备电压暂降敏感度评估暂降严重程度随 机性暂降强度随机模 型设备耐受能力模 糊性设备耐受能力模 糊模型设备运行状态模 糊性设备运行状态模 糊模型敏感设备电压暂降敏感度多重不确定性模型设备或过程失效后果状态评估设备或过程失效后果状态评估 从从设备电压暂降多值映射设备电压暂降多值映射后果后果状态的物理属性出发状态的物理属性出发，提出了多提出了
6、多值映射后果状值映射后果状态刻画方法态刻画方法，用各后果状态的上用各后果状态的上、下概率构成的区间数刻画设备下概率构成的区间数刻画设备状态状态，提出基于提出基于格序化的后果状态评估方法格序化的后果状态评估方法。引入引入可能度概念可能度概念，用可能度矩阵对不满足连通性的用可能度矩阵对不满足连通性的后果状态后果状态进行偏序关系进行偏序关系，实现了对不满足序关系的多值后果状态的科学评价实现了对不满足序关系的多值后果状态的科学评价。 暂降特征暂降特征暂降前设备运暂降前设备运 行状态行状态暂降前负载水暂降前负载水 平平设备后果状态设备后果状态多值映射多值映射可能度矩阵可能度矩阵设备电压暂降响应后设备电压
7、暂降响应后 果状态格序化评估果状态格序化评估设备或过程暂降风险评估设备或过程暂降风险评估 敏感过敏感过 程受电程受电 压暂降压暂降 影响影响 敏感过敏感过 程电压程电压 暂降响暂降响 应事件应事件 响应事件响应事件 后果严重后果严重 程度程度 响应事件响应事件 发生概率发生概率 敏感过程敏感过程 电压暂降电压暂降 风险风险 设备或过程暂设备或过程暂降响应降响应事件风险事件风险评估评估 暂降响应事件及其复杂不确定性暂降响应事件及其复杂不确定性 从从电压暂降发生电压暂降发生，到电压暂降作用于敏感过程到电压暂降作用于敏感过程，再到敏感过程受电压暂再到敏感过程受电压暂降影响而出现不正常状态的这一过程可
8、抽象为敏感过程电压暂降响应降影响而出现不正常状态的这一过程可抽象为敏感过程电压暂降响应事件事件，并引入过程参数和过程免疫时间作为评估依据并引入过程参数和过程免疫时间作为评估依据。 过程 物理 参数时间PnomPlimitt1t1+ tt2TsagUsag设备或过程暂设备或过程暂降响应降响应事件风险评估事件风险评估 暂降响应事件风险评估指标体系暂降响应事件风险评估指标体系 1(,) (,)n iiii sagsagsagsagsag iRP UTS UT响应事件响应事件随机性随机性后果多样性后果多样性后果严重程度后果严重程度直觉模糊性直觉模糊性直觉模糊风险评估直觉模糊风险评估随机性随机性后果多样
9、性后果多样性设备或过程暂降响应事件风险指标体系设备或过程暂降响应事件风险指标体系 严重性指标严重性指标 假定假定给定给定敏感敏感过程过程的的抗抗扰能力和工艺扰能力和工艺要求确定要求确定，但但响应事件响应事件不同不同后果后果的的严重严重程度不同程度不同，根据根据监测监测数据数据可可统计确定统计确定过程接入点电压暂降过程接入点电压暂降幅值幅值、持持续时间续时间的的典型值典型值及其分布及其分布，结合过程物理参数及其变化规律确定物理参数结合过程物理参数及其变化规律确定物理参数受影响的变化规律受影响的变化规律。 物理 参数 PnomPlimitt1t2(2)Usag2=0.1Unt1+t(1)t1+t(
10、2)Usag1=0.9Unt2(1)Tsag tsag2(2)sag(),/TtT设备或过程暂降响应事件风险指标体系设备或过程暂降响应事件风险指标体系 可能性指标可能性指标 响应事件发生可能性等于对应响应事件发生可能性等于对应的的暂降幅值和持续时间发生概率暂降幅值和持续时间发生概率。过程工过程工程师很难给出受暂降影响时的具体参数程师很难给出受暂降影响时的具体参数，但能给出物理但能给出物理某某个范围个范围，因此因此用区用区间值刻画后果严重程度间值刻画后果严重程度，由此提出由此提出响应事件发生可能性指标响应事件发生可能性指标。 15 电压暂降水平评估模型电压暂降水平评估模型 电压暂降幅值电压暂降幅
11、值 电压暂降持续时间电压暂降持续时间 故障位置故障位置 保护类型保护类型 故障类型故障类型 故障清除时间故障清除时间 电压暂降发生概率电压暂降发生概率 蒙特卡洛仿真蒙特卡洛仿真 设备或过程暂降响应事件风险指标体系设备或过程暂降响应事件风险指标体系 可能性指标可能性指标 响应事件发生响应事件发生可能性可能性等于对应等于对应的的电压暂降电压暂降幅值和幅值和持续时间发生持续时间发生概率概率。由于过程工程师很难给出受电压暂降影响时的具体物理参数由于过程工程师很难给出受电压暂降影响时的具体物理参数，但能给出物但能给出物理参与的一个范围理参与的一个范围，因此因此用用区间值区间值刻画响应刻画响应事件后果严重
12、事件后果严重程度程度，并由此提并由此提出出响应响应事件发生可能性指标事件发生可能性指标。 响应事件发生响应事件发生 可能性可能性电压暂降幅值电压暂降幅值持续时间持续时间线路故障率线路故障率故障类型故障类型线路保护配置类型线路保护配置类型故障清除时间故障清除时间蒙特卡罗仿真法蒙特卡罗仿真法设备或过程暂设备或过程暂降响应降响应事件风险评估事件风险评估 评估流程评估流程 确定接入点暂降持续时间典型水平确定接入点暂降持续时间典型水平， 划分典型响应事件并确定其发生概率划分典型响应事件并确定其发生概率分析敏感过程环节分析敏感过程环节、过程参数及其限制值过程参数及其限制值仿真或实测典型响应事件下各过程参数
13、仿真或实测典型响应事件下各过程参数 变化曲线变化曲线，建立后果严重程度矩阵建立后果严重程度矩阵由加权平均算子与加权几何算子综合由加权平均算子与加权几何算子综合 评估得后果严重程度指标值评估得后果严重程度指标值由典型响应事件发生概率及其后果严重由典型响应事件发生概率及其后果严重 程度指标值的乘积和得敏感过程电压程度指标值的乘积和得敏感过程电压 暂降响应事件区间直觉模糊综合风险暂降响应事件区间直觉模糊综合风险开始开始结束结束电压暂降影响的经济性评估电压暂降影响的经济性评估 电压暂降给用户造成的经济损失评估电压暂降给用户造成的经济损失评估 用户感知效用与感知价值用户感知效用与感知价值 电压暂降的经济
14、性评估电压暂降的经济性评估 电压暂降影响的经济损失评估电压暂降影响的经济损失评估 直接经济性评估直接经济性评估 电压暂降经电压暂降经 济损失评估济损失评估电压暂降水电压暂降水 平评估平评估设备故障概设备故障概 率评估率评估电压暂降损失成本构成电压暂降损失成本构成电压暂降经电压暂降经 济损失济损失过程故过程故 障概率障概率电压暂电压暂 降频次降频次电压暂降影响的经济损失评估电压暂降影响的经济损失评估 间接间接经济性评估经济性评估 01 支付意愿法支付意愿法 用户愿意用一定数量的可支配货币采取措施提高电能质用户愿意用一定数量的可支配货币采取措施提高电能质 量的意愿量的意愿，以此来衡量用户对电能质量
15、的评价以此来衡量用户对电能质量的评价 02 接受意愿法接受意愿法 用户在给定的假设场景下用户在给定的假设场景下，对愿意接受的电压暂降扰动损对愿意接受的电压暂降扰动损 失的补偿的估计失的补偿的估计 03 基于历史事件的损失评估基于历史事件的损失评估 针对现有各类用户电压暂降损失调查结果针对现有各类用户电压暂降损失调查结果，整理得不同类整理得不同类 型用户和规模的损失数据进行评估型用户和规模的损失数据进行评估 与电压暂降有关的用户感知效用与增溢价值与电压暂降有关的用户感知效用与增溢价值 高端高端制造企业对电压暂降等非常敏感制造企业对电压暂降等非常敏感，但但优质电力需优质电力需大量投资大量投资，投资
16、投资决策必须考虑决策必须考虑能带来能带来增增溢溢价值价值。本本课题课题提出提出一种基于用电效用和支付意愿一种基于用电效用和支付意愿的优质的优质电力电力增溢增溢价值价值量化方法量化方法。研究了用电效用与优质电力投资带来的感研究了用电效用与优质电力投资带来的感知效用及其量化方法；考虑用户损失规避心理知效用及其量化方法；考虑用户损失规避心理，提出了用户支付意愿与增提出了用户支付意愿与增溢价值定量评估方法溢价值定量评估方法。 正常投资正常投资暂降损失暂降损失收益收益正常用电效用正常用电效用暂降严重程度暂降严重程度感知效用感知效用用户用电效用用户用电效用用户支付意愿用户支付意愿增溢价值增溢价值高端制造企业等敏感用户的用电高端制造企业等敏感用户的用电效用效用 不可测
