[發(fā)明專利]一種基于健康指數(shù)和非等間距灰色模型的電力變壓器壽命預測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011139937.9
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112257265A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 王濤;崔青;張志磊;王晟濤;彭菲;張麗芳;韓露;李瞳;李標;劉燁;張?zhí)靷?/a>;戎士敏;劉保安;藥煒
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)河北省電力有限公司石家莊供電分公司;國網(wǎng)河北省電力有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)山西省電力公司太原供電公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/06;G06F111/04;G06F119/04
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 董金國;黃敬霞

本發(fā)明提供了一種基于健康指數(shù)和非等間距灰色模型的電力變壓器壽命預測方法，屬于電力設備運行評估技術(shù)領域，其包括步驟：基于選定的評估指標，結(jié)合層次分析法，計算電力變壓器在一個時間節(jié)點的健康指數(shù)；基于所述電力變壓器多個歷史時間節(jié)點的健康指數(shù)，采用非等間距灰色模型計算所述電力變壓器未來時間節(jié)點的健康指數(shù)，以對應臨界值的所述健康指數(shù)的時間節(jié)點為所述電力變壓器的預測壽命。本發(fā)明技術(shù)方案可以避免現(xiàn)有電力變壓器壽命預測方法的盲目性和主觀性，具備更高的預測精度。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及電力設備運行評估技術(shù)領域，具體涉及一種用于預測電力變壓器壽命的計算機處理方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，電力變壓器壽命預測主要采用以下兩種方法：(1)根據(jù)英國EA公司電力設備健康狀況老化公式計算剩余壽命，該方法簡單，但預測較粗略；(2)根據(jù)變壓器油紙絕緣數(shù)據(jù)進行壽命預測，該方法僅適用于某一特定型式變壓器，對于不同型式、不同運行環(huán)境的電力變壓器不具有普適性。

中國專利CN104484723B提供了一種基于壽命數(shù)據(jù)的電力變壓器經(jīng)濟壽命預測方法，構(gòu)建以年等值成本最低為依據(jù)的變壓器經(jīng)濟壽命預測模型，為計算模型中的關鍵參數(shù)，將變壓器的全壽命數(shù)據(jù)進行分類和關鍵數(shù)據(jù)提取，采用無分布的比例故障率模型和蒙特卡洛模擬法計算得到故障率和停機持續(xù)時間的概率分布；然后分析經(jīng)濟要素，在計算電力變壓器的年度檢修成本、年度中斷成本和年度運行成本的基礎上，實現(xiàn)了電力變壓器經(jīng)濟壽命的定量預測。這種故障率模型屬于改進的變壓器油紙絕緣數(shù)據(jù)等關鍵指標的故障數(shù)據(jù)建模，仍然存在上述第二類技術(shù)問題。

中國公開CN107944571A提供了一種電力變壓器剩余使用壽命預測方法，其包括步驟：a.構(gòu)建多元Weibull分布模型；b.對F(·)求偏導，獲得聯(lián)合概率密度函數(shù)f(·)；c.獲得f(·)的對數(shù)似然函數(shù)；d.獲得變壓器絕緣油紙的退化特征參量在不同時刻的實驗數(shù)據(jù)；e.計算負對數(shù)似然函數(shù)最小值，獲得參數(shù)的估計值；f.對模型參數(shù)進行擬合，獲得各個參數(shù)關于時間t的函數(shù)；g.獲得可靠性函數(shù)表達式；h.根據(jù)可靠性函數(shù)對變壓器剩余使用壽命進行預測。本發(fā)明根據(jù)絕緣材料的退化特征參量對電力變壓器剩余使用壽命進行預測，該方法用于得到體現(xiàn)剩余使用壽命隨機不確定特征的概率密度函數(shù)，但仍然存在上述第二類技術(shù)問題。

中國公開CN109919394A提供了一種電力變壓器剩余壽命預測方法，包括如下步驟：S1：根據(jù)電力變壓器的歷史運行故障數(shù)據(jù)確定參數(shù)β、η、γ；S2：在變壓器外部殼體設置多個監(jiān)測點，并得到各個監(jiān)測點在同一時刻的觀測值θ為m×n矩陣；S3：通過觀測值θ計算第k個監(jiān)測點處于狀態(tài)的概率分布；S4：計算完全可觀測信息可靠度函數(shù)；S5：計算變壓器部分可觀測信息條件下可靠度函數(shù)；S6：計算電力變壓器剩余壽命。該電力變壓器剩余壽命預測方法為變壓器檢修及維護人員提前停機。該技術(shù)方案改進基礎為上述傳統(tǒng)老化公式計算剩余壽命的改進，仍存在上述第一類技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種電力變壓器壽命預測方法，可以避免現(xiàn)有電力變壓器壽命預測方法的盲目性和主觀性，具備更高的預測精度。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種基于健康指數(shù)和非等間距灰色模型的電力變壓器壽命預測方法，包括步驟：基于選定的評估指標，結(jié)合層次分析法，計算電力變壓器在一個時間節(jié)點的健康指數(shù)；基于所述電力變壓器多個歷史時間節(jié)點的健康指數(shù)，采用非等間距灰色模型計算所述電力變壓器未來時間節(jié)點的健康指數(shù)，以對應臨界值的所述健康指數(shù)的時間節(jié)點為所述電力變壓器的預測壽命。

在一些實施例中，基于健康指數(shù)和非等間距灰色模型的電力變壓器壽命預測方法，包括以下步驟：

S10，選取用于預測一電力變壓器技術(shù)壽命的評估指標；

S20，采用改進的層次分析法計算所述電力變壓器各個評估指標的權(quán)重；

S30，選取相對劣化度函數(shù)，計算所述電力變壓器各個評估指標的相對劣化度；