[發明專利]基于馬爾科夫鏈模型的配電變壓器狀態劣化過程描述方法

有效

• 申請號: 201611069020.X
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106779324B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 王軍華;邵建偉;唐亞可
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭艷君

本發明涉及配電主設備的劣化規律評估技術，具體涉及基于馬爾科夫鏈模型的配電變壓器狀態劣化過程描述方法，包括以下步驟：步驟1、搜集、整理同型設備劣化歷史記錄；步驟2、確定描述劣化程度的狀態空間；步驟3、統計樣本的建立；步驟4、狀態轉移概率的計算。方法能夠確切表達配電變壓器劣化程度的狀態參數，該狀態參數對劣化程度表達的可信度有故障機理的支持，此外能夠用可以觀察到的狀態參數值定義系統的全新狀態以及功能故障狀態，因此配電變壓器狀態劣化過程描述客觀、合理、準確。

技術領域

本發明涉及配電主設備的劣化規律評估技術領域，尤其涉及基于馬爾科夫鏈模型的配電變壓器狀態劣化過程描述方法。

背景技術

作為電力系統的核心設備，變壓器的運行狀況直接影響整個用電側用戶的用電安全與穩定。對變壓器劣化過程進行評估，可以幫助電力運營人員需要及時了解變壓器的健康狀態，以便對其檢修及維護。配電變壓器包含多個部件，每個部件具有不同的狀態信息，不同的時間點有不同的狀態，研究變壓器在劣化過程中不同狀態的轉移規律對變壓器壽命的評估以及運維具有重要的意義。目前，變壓器狀態評估主要使用模糊評價法、Bayes網絡法等,并使用威布爾分布對變壓器的壽命進行預測,在檢測手段日益豐富的今天,威布爾分布以難以準確的描述變壓器的劣化過程。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠客觀準確地描述電力變壓器的狀態劣化過程的方法，描述模型合理，結果直觀、準確、可靠。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：基于馬爾科夫鏈模型的配電變壓器狀態劣化過程描述方法，包括以下步驟：

步驟1、搜集、整理同型設備劣化歷史記錄；

步驟2、確定描述劣化程度的狀態空間；

步驟3、建立統計樣本；

步驟4、計算狀態轉移概率。

在上述的基于馬爾科夫鏈模型的配電變壓器狀態劣化過程描述方法中，步驟1的實現包括：

①原始資料搜集；搜集現場設備技術臺帳記錄的故障檢查、維修記錄，和大、小修技術總結；

②狀態變化歷程描述；以單個設備為觀察個體，將狀態參數的變化歷程描述為一組有序的狀態參數，兩相鄰狀態參數的觀察間隔應相等。

在上述的基于馬爾科夫鏈模型的配電變壓器狀態劣化過程描述方法中，步驟2的實現包括，在全新和功能故障對應的狀態參數之間，將設備劃分為若干相鄰狀態，給出每一狀態對應的狀態參數范圍；狀態劃分按以下原則進行：

③對應全新狀態，狀態參數變化緩慢，狀態對應的參數范圍取得大一些；

④根據狀態參數的觀察結果，在狀態參數變化緩慢的參數區間，狀態對應的參數范圍取得大一些；反之，則取得小一些；

⑤在經驗故障的決策閾值附近，狀態對應的參數范圍取得小一些；

⑥功能故障狀態對應的參數范圍需要根據故障機理，參照相關技術規范確定。

在上述的基于馬爾科夫鏈模型的配電變壓器狀態劣化過程描述方法中，步驟3的實現包括：

⑦將觀察個體的狀態變化歷程描述為離散的狀態轉移軌跡；

⑧統計樣本中各個體出現某一狀態i的總次數N_i，從狀態0統計到狀態L-1；

⑨統計樣本中各個體在出現某一狀態i后，下一觀察間隔狀態仍然為i的次數N_ii，i從狀態0統計到狀態L-1；

⑩統計樣本中各個體在出現某一狀態i后，下一觀察間隔狀態為j的次數N_ij，i從狀態0統計到狀態L-1，j從狀態i+1統計到狀態L。