[發明專利]一種電力設備的狀態評估方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 202010193975.6
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111475925B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 彭在興;王頌;李銳海;趙林杰;易林;劉凱;張帥;張杰;金虎
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發明公開一種電力設備的狀態評估方法、裝置及存儲介質，該方法包括步驟：獲取電力設備的幾何尺寸和物性參數作為狀態向量，獲取外部施加應力作為輸入向量，獲取外部可觀測參量作為輸出向量，建立電力設備的狀態空間模型；確定狀態空間模型的狀態空間大??；建立工程仿真計算模型，并進行正常模擬試驗和故障模擬試驗，進行誤差分析和修正；通過狀態空間模型和修正后的工程仿真計算模型，建立電力設備的全景數據指紋庫；選擇電力設備在運行中發生變異的變異狀態變量，設計加速壽命試驗，建立基于變異狀態變量的電力設備動態評估模型。本發明建立的動態評估模型，不僅數據來源全面和可靠，且適用于增量設備和存量設備。

技術領域

本發明涉及電力設備檢測技術領域，尤其涉及一種電力設備的狀態評估方法、裝置及存儲介質。

背景技術

隨著電力設備老化問題日益突出，資產效益要求的提升，電力企業檢修策略變得越來越主動，越來越需要考慮成本。因此電力企業的電力設備檢修策略逐步從故障檢修、定期檢修轉變為狀態檢修和以可靠性為中心的檢修，而狀態檢修和以可靠性為中心的檢修的實現完全依賴于電力設備的狀態評估。因此，電力設備檢修對電力設備狀態評估提出了迫切的需求。

但目前的電力設備的狀態評估僅通過簡單的模擬試驗和現場數據搜集作為樣本庫，信息覆蓋面小，不全面，導致建立起的狀態評估模型可信度差，且增量設備和存量設備的狀態評估基本分離，評估模型無法通用。

發明內容

本發明實施例的目的是提供一種電力設備的狀態評估方法、裝置及存儲介質，通過建立工程仿真計算模型，能夠模擬獲取電力設備的全工況數據，保證數據來源全面和可靠，且建立的動態評估模型，適用于增量設備和存量設備，能貫穿全生命周期。

為實現上述目的，本發明一實施例提供了一種電力設備的狀態評估方法，包括以下步驟：

根據現代控制理論，通過理論分析的方法，獲取電力設備的幾何尺寸和物性參數作為狀態向量，獲取所述電力設備的外部施加應力作為輸入向量，獲取所述電力設備的外部可觀測參量作為輸出向量，建立所述電力設備的狀態空間模型；

根據電力設備故障模式分析理論，分析確定所述狀態向量中的狀態變量、所述輸入向量中的工作條件變量和環境條件變量以及所述電力設備的外部可觀測參量，以確定所述狀態空間模型的狀態空間大小；

根據電力設備數值仿真計算理論，確定所述電力設備的工程仿真計算模型與所述狀態空間模型之間的一一對應關系，建立所述工程仿真計算模型，并搭建正常模擬試驗裝置和故障模擬試驗裝置，以使所述工程仿真計算模型進行正常模擬試驗和故障模擬試驗，進行誤差分析和修正；

根據狀態空間線性近似理論，通過所述狀態空間模型和修正后的所述工程仿真計算模型，建立在不同的所述工作條件變量和不同所述環境條件變量下，不同所述狀態變量與所述輸出向量的特征參量之間的一一對應關系，得到所述電力設備的全景數據指紋庫；

選擇所述電力設備在運行中發生變異的變異狀態變量，設計加速壽命試驗，根據所述全景數據指紋庫，建立基于所述變異狀態變量的電力設備動態評估模型。

優選地，所述電力設備的狀態空間模型對應的系統動態方程為其中，x為所述狀態向量，u為所述輸入向量，為所述狀態向量對應的一階微分方程，y為所述輸出向量，A、B、C、D為系數矩陣。

優選地，所述確定所述狀態空間模型的狀態空間大小是通過以下步驟進行的：

根據電力設備的維修需要，將所述狀態變量進行離散化處理，分為正常、注意、異常和嚴重四檔，依據同樣的方法將所述工作條件變量、所述環境條件變量和所述外部可觀測參量根據需要進行分檔，根據分檔結果，確定所述電力設備的狀態空間模型的所述狀態向量、所述輸入向量和所述輸出向量對應的維度和空間大小，最終得到所述狀態空間模型的狀態空間大小。