[發明專利]一種考慮元件老化特性的配電系統長期檢修策略制定方法

有效

• 申請號: 201110308556.3
• 申請日: 2011-10-12
• 公開（公告）號: CN102360467A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 王建學;路建明;崔艷林
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06Q10/00
• 分類號: G06Q10/00;G06Q50/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 田洲

1.一種考慮元件老化特性的配電系統長期檢修策略制定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、采集信息形成配電檢修基礎數據庫：將采集的設備信息和配電系統信息通過通訊信道傳送到配電檢修基礎數據庫，形成檢修所需的基礎數據；

步驟2：建立配電系統長期檢修優化模型：

配電系統長期檢修優化系統調用配電檢修基礎數據庫，然后完成以下步驟：

步驟2.1：建立設備時變老化模型：根據故障發生原因對電力設備故障率進行分解，分解后的故障率之間相互獨立，并且分別滿足浴盆曲線，采用Weibull分布建立時變故障率數學模型，模型中的參數根據同類設備的歷史運行數據采用最小二乘擬合方法得到；

步驟2.2：在時變老化模型中考慮負荷驟變的因素；

步驟2.3：建立檢修模型優化目標：以檢修周期內的預知性維修費用和事故后維修費用之和最小為目標函數，統籌協調檢修周期內系統可靠性及檢修費用的平衡；

步驟2.4：構建約束條件，包括：

1)預算約束，即每年預知性維修成本與由故障造成的事故后維修成本之和不能超過給定預算值；

2)人工小時數約束，包括大修、小修所需的人力約束和對設備進行更換所需的人力約束兩種情況；

3)配電系統可靠性約束，包括系統平均停電頻率約束和系統平?均停電時間約束；

4)同時檢修約束，一年內對同一設備小修、大修不能同時進行；

5)檢修對故障率的影響，采用分段混合整數線性公式，用每一臺設備的老化曲線用階梯分段函數將檢修對故障率的影響表示出來；每次檢修都會使故障率返回到初始值；

步驟3：配電系統長期檢修優化系統調用步驟1中形成的檢修基礎數據庫，將其代入步驟2中的配電系統長期檢修優化模型當中，采用分支定界法進行求解，得到考慮元件老化特性的配電系統長期檢修策略。

2.根據權利要求1所述的一種考慮元件老化特性的配電系統長期檢修策略制定方法，其特征在于，

所述采集的設備信息包括設備檢修數據和設備運行數據：設備數、檢修周期、設備i進行k類型預防性檢修所需的單位人工小時數費用、人工小時數、材料成本、用戶j停電時間、單位時間停電損失、停電影響的用戶數、修造成的用戶j平均停電量，設備i進行k類型事故后維修所需的人工小時價格、人工小時數、材料成本、用戶j停電時間、單位時間停電損失、停電影響的用戶數，設備i所供應的平均負荷，設備實時故障率和設備k類型故障率的初始值及返回值、設備運行環境溫度、變壓器油溫升系數、變壓器繞組溫升系數、電力開關開斷次數；

所述采集的配電系統信息包括系統檢修數據和系統運行數據：系統檢修數據通過檢修指標接口進行錄入，包括：系統年檢修預算、人工小時數指標、系統年平均停電頻率指標和系統年平均停電時間指?標；系統運行數據通過與能量管理系統系統接口通信獲得，包括：系統網絡拓撲、潮流信息，系統負荷波動信息及系統負荷年增長率，電價。

3.根據權利要求1所述的一種考慮元件老化特性的配電系統長期檢修策略制定方法，其特征在于，步驟2.1和2.2中考慮負荷因素的時變故障率模型如下：

其中，λ_i(t)表示設備i在時段t的故障率；K為維修類型數目或故障類型數目；?表示設備i在時段t的k類型的故障率，其計算公式如下：

其中，?為尺度參數，?為形狀參數，其取不同的值可以模擬整個浴盆曲線，?時表示早期失效期；?表示偶然失效期；?表示耗損失效期。