[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

本發明涉及電力技術領域，公開了一種基于考慮故障率的變壓器過載能力評估方法。所述評估方法包括步驟：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。本發明實施例結合使用故障評估模型和改進的動態熱模型，基于故障率來進行負載能力評估，能夠有效提高負載能力評估結果的精確度。

技術領域

本發明涉及及電力設備技術領域，尤其涉及一種基于考慮故障率的變壓器過載能力評估方法。

背景技術

電力系統的變電容量大小主要受變壓器過負載能力的影響，為了保障電力系統的穩定運行，電力部門嚴格按照變壓器的運行限值控制負載。當變壓器正常或事故情況下過負載運行時，要求變壓器不因過負載發生損壞，以保證有足夠時間將負載控制在安全穩定范圍內。因此，提高變壓器過負載能力可以有效增大變壓器負載率，提高運行限額，對電力系統穩定運行具有十分重要的作用。

隨著電網負載持續增長，造成電網建設相對落后，使得變壓器負載率一直居高不下。在當今在開放的電力市場中，出于經濟原因或為保證不間斷供電，致使電力變壓器在過負載的情況下運行。油浸式電力變壓器過負載運行時，導體迅速發熱加劇，在短時間內絕緣油與繞組溫度急速上升，將會引起絕緣油的裂解并產生氣泡，降低變壓器絕緣強度，進而發生電擊穿而損壞變壓器。另外，繞組的機械強度也可能因高溫受到破壞。特別是對大容量的電力變壓器，當發生超銘牌額定值運行時，對其電氣強度和機械強度沖擊更大，危險性也更大，后果也更嚴重，必須嚴格避免此類情況。

目前，現有技術主要通過智能算法預測熱點溫度模型，如機器學習、蒙特卡洛越策等來評估變壓器過載能力，但是這些評估方法的精確度均有待提升。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于考慮故障率的變壓器過載能力評估方法，有效提高評估結果的精確度。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于考慮故障率的變壓器過載能力評估方法，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。

可選的，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。

可選的，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