[發(fā)明專利]一種電力變壓器全壽命周期成本效能評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610727947.1
• 申請日: 2016-08-25
• 公開（公告）號: CN106326658B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設計）人: 卞建鵬;楊蘇;孫曉云;楊靜
• 申請（專利權）人: 石家莊鐵道大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 陳長庚

1.一種電力變壓器全壽命周期成本效能評估方法，其特征在于：包括以下具體步驟：

步驟1：計算采用大修方案的全壽命周期成本X1：

X1＝W1+W2+W3-W4 (1)

其中，W1為大修成本、W2為小修成本、W3為故障成本、W4為殘值；

步驟2：計算采用更換方案的全壽命周期成本Y1：

Y1＝W6+W3-W4+W5 (2)

其中，W5為購置成本、W6為預防性維修費用、W3為故障成本、W4為殘值；

步驟3：基于變權方法或基于圖形方法評估電力變壓器全壽命周期成本效能，選擇數(shù)值較小的一個作為優(yōu)選方案；所述預防性維修費用W6的計算方法為：

其中，β為第i年小修費用的系數(shù)；t_n為等效役齡；W1為初始投資成本；

所述故障成本W3的計算方法為：

式中：b為單位電量售電利潤，元/kWh；S_N為變壓器的額定容量，kVA；β為平均負載率，kW；為平均功率因數(shù)；T為設備年單位故障中斷供電時間，h；λ′(t_n)為設備年平均故障數(shù)，次/年；RC為單位時間平均修復成本，萬元/小時；MTTR為設備平均修復時間，小時；

變壓器的等效役齡t_n計算方法為：

式中，t_m為名義役齡，t₁為大修時間，t₂為電力變壓器的最長壽命，α₂為役齡回退因子；

設備年平均故障數(shù)λ′(t_n)的計算故障率為：

2.根據(jù)權利要求1所述的電力變壓器全壽命周期成本效能評估方法，其特征在于：所述步驟3采用基于變權方法評估電力變壓器的效能，包括以下具體步驟：

步驟3-1：計算采用大修方案的效能綜合評估值x1：

x1＝x₁×ω₁+x₂×ω₂ (7)

x₁為大修全壽命周期成本指標歸一化的評估值，歸一化方法為：

式中X1為大修全壽命周期成本；Y1為更換全壽命周期成本；

x₂為大修后故障率指標歸一化的評估值，歸一化方法：

式中x2d為大修后的故障率；x_2g為更換后的故障率；

ω_j為第j個指標的權重：

步驟3-2：計算采用更換方案的效能綜合評估值y1；

y1＝x₃×ω₃+x₄×ω₄ (12)

ω_j為第j個指標的權重；x₃為更換全壽命周期成本指標歸一化的評估值，歸一化方法：

式中X1為大修全壽命周期成本；Y1為更換全壽命周期成本；

x₄為更換后故障率指標歸一化的評估值，歸一化方法：

式中x_2d為大修后的故障率；x_2g為更換后的故障率；

步驟3-3：判斷采用大修方案的效能綜合評估值x1是否小于采用更換方案的效能綜合評估值y1，如果是，選擇大修方案，否則，選擇更換方案。

3.根據(jù)權利要求1所述的電力變壓器全壽命周期成本效能評估方法，其特征在于：所述步驟3采用基于圖形方法評估電力變壓器的效能，包括以下具體步驟：

步驟3-a：建立故障率-全壽命周期成本關系二維坐標圖，橫坐標為全壽命周期成本，縱坐標為故障率；

步驟3-b：根據(jù)預設的全壽命周期成本和故障率的權重，在全壽命周期成本-故障率關系二維坐標圖中繪制準線，所述準線與橫坐標夾角的正切值為全壽命周期成本和故障率的權重比；

步驟3-c：分別計算大修方案和更換方案在全壽命周期成本-故障率關系二維坐標圖中的對應點到準線的距離；

步驟3-d：比較大修方案和更換方案對應點到準線的距離，選擇較小的一個作為優(yōu)選方案，如圖3所示，更換方案比檢修方案到準線的垂直距離短，因此更換方案更優(yōu)。