[發明專利]一種基于考慮故障率的變壓器過載能力評估方法

在審

• 申請號: 202011002753.8
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112084720A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 劉威;周鵬威;李應光;丁創堯
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司東莞供電局;廣東電網有限責任公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06F119/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 尹君君

1.一種基于考慮故障率的變壓器過載能力評估方法，其特征在于，包括步驟：

根據動態熱模型，計算所述變壓器的頂層油溫和熱點溫度；

根據所述頂層油溫和熱點溫度，評估變壓器壽命損失和變壓器故障風險；

根據所述變壓器壽命損失和變壓器故障風險，評估變壓器過載能力。

2.根據權利要求1所述的基于考慮故障率的變壓器過載能力評估方法，其特征在于，所述方法中應用變壓器壽命損失模型評估所述變壓器壽命損失；

所述變壓器壽命損失模型的模型表達式為：

D(θ)＝100×t×10^-(A+B/θ)

其中，D(θ)是總壽命損失百分比；θ是K式溫標下的熱點溫度，A和B是壽命曲線的常數。

3.根據權利要求1所述的基于考慮故障率的變壓器過載能力評估方法，其特征在于，所述方法中應用變壓器故障風險評估模型來評估所述變壓器故障風險；

所述變壓器故障風險評估模型的模型表達式為：

其中，H(t)表示故障率函數，X表示備壽命的正連續隨機變量，F為概率累計函數，f為密度函數；

φ(x)＝exp(x-exp(x))

x＝(log(t)-μ)σ

μ＝μ(θ₀)-log[AF(θ)]

AF(θ)定義為加速因子，用下式表示

θ₀表示基準熱點溫度，為98℃，θ表示實際熱點溫度，E_a表示絕緣材料的活化能。

4.根據權利要求1所述的基于考慮故障率的變壓器過載能力評估方法，其特征在于，所述動態熱模型的模型表達式為：

其中，P_all表示分散的銅耗和鐵耗的整體熱源；θ₁'表示熱點溫度值；θ₂'表示頂層油溫；θ₃'表示散熱器溫度；θ₄'表示底層油溫；θ_amb實際的環境溫度；

C₁表示鐵芯、繞組和部分絕緣油的熱容組成的集總熱容；C₂、C₃和C₄分別表示頂層油溫升節點、散熱器溫度節點和底層油溫升節點對環境溫度的集總熱容。

5.根據權利要求1所述的基于考慮故障率的變壓器過載能力評估方法，其特征在于，所述根據動態熱模型計算所述變壓器的頂層油溫和熱點溫度，還包括：利用遺傳算法進行優化。

6.根據權利要求5所述的基于考慮故障率的變壓器過載能力評估方法，其特征在于，所述遺傳算法通過選擇、交叉和變異三個算子來跟蹤最優的結果。

7.根據權利要求6所述的基于考慮故障率的變壓器過載能力評估方法，其特征在于，所述通過選擇算子來跟蹤最優的結果，包括：

計算出種群中所有個體的適應度之和；

計算每個個體相對適應度的大小，這個數值即為考量該個體能否作為父代的概率，用輪盤賭策略來記錄各個個體被選中的次數：

將當前種群中適應度最低的個體替換為適應度最高的個體。

8.根據權利要求6所述的基于考慮故障率的變壓器過載能力評估方法，其特征在于，所述通過交叉算子來跟蹤最優的結果，包括：

在選擇了下一代的雙親后，以預設的交叉概率P_c選擇兩個個體進行交叉，通過交換兩個個體的部分基因而得到兩個新的個體。

9.根據權利要求6所述的基于考慮故障率的變壓器過載能力評估方法，其特征在于，所述通過變異算子來跟蹤最優的結果，包括：

采用均勻變異，以概率P_m選擇個體進行變異，隨機的選取個體的基因位，并將其反轉。