[發明專利]融合變壓器健康狀態和役齡的故障概率預測方法

有效

• 申請號: 202011374332.8
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112347663B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 梁鈺;林盾;萬信書;林道鴻;吳強
• 申請（專利權）人: 海南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/15;G06F119/04
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 侯華民

本發明提供一種融合變壓器健康狀態和役齡的故障概率預測方法，所述方法包括以下步驟：S1、獲取變壓器熱點溫度信息，計算變壓器等效役齡數據；S2、獲取變壓器歷史故障信息，基于變壓器等效役齡數據和變壓器歷史故障信息建立偶然故障率模型；S3、獲取變壓器健康狀態信息，建立確定故障率模型；S4、基于偶然故障率模型和確定故障率模型計算變壓器運行故障概率。本發明有效提高了變壓器設備故障概率計算的準確率，能夠為變壓器風險評估和運行管理提供有效支持。

技術領域

本發明涉及變壓器故障概率預測技術領域，尤其涉及一種融合變壓器健康狀態和役齡的故障概率預測方法。

背景技術

變壓器在服役階段內遭受熱、電與機械等應力的共同作用，逐步老化、劣化直至故障，設備一旦發生故障，不但會給系統帶來嚴重損失，也極大地威脅了其他行業的正常生產。及時準確地了解變壓器的故障率能定量評估出系統的可靠性與風險，為制定檢修策略提供依據，保證電網的供電可靠性。目前，變壓器故障率的計算方法主要有兩種：一種是根據設備運行過程中各種在線/離線特征量(如泄漏電流、局部放電、DGA等)來評估設備當前狀態，依據變壓器設備當前運行狀態評估設備故障概率，這種方法有助于實時監測變壓器的運行狀態，提高運行的可靠性，但忽略了設備隨運行年限逐漸老化的過程，未能體現設備的故障率變化趨勢；另一種是根據以運行年限為變量的設備故障率“浴盆曲線”預測變壓器故障概率。這種方法只能表征設備正常與故障2種狀態，無法表征設備在相同役齡不同健康狀態下的故障率差別。

發明內容

鑒于此，本發明的目的在于提供一種融合變壓器健康狀態和役齡的故障概率預測方法，以克服或至少部分解決現有技術所存在的以上問題。

一種融合變壓器健康狀態和役齡的故障概率預測方法，包括以下步驟：

S1、獲取變壓器熱點溫度信息，計算變壓器等效役齡數據；

S2、獲取變壓器歷史故障信息，基于變壓器等效役齡數據和變壓器歷史故障信息建立偶然故障率模型；

S3、獲取變壓器健康狀態信息，建立確定故障率模型；

S4、基于偶然故障率模型和確定故障率模型計算變壓器運行故障概率。

進一步的，所述步驟S1具體包括：

S11、計算變壓器相對老化速率；

S12、計算變壓器實際相對老化速率下的壽命損失L_a，計算式如式(1)所示，

其中，V為相對老化速率，T_a為變壓器實際運行周期(T_a＝t₂-t₁)；

S13、計算變壓器等效役齡數據T_eq，計算式如式(2)所示，

其中，L_e為額定老化速率。

進一步的，在步驟S11前，還包括：獲取變壓器設備信息，判斷變壓器采用熱改性紙或非熱改性紙，當變壓器采用非熱改性紙時，其相對老化速率V通過式(3)計算，

其中θ_hs為變壓器熱點溫度；

當變壓器采用熱改性紙時，其相對老化速率V通過式(4)計算，

進一步的，所述步驟S2具體包括以下步驟：

S21、獲取變壓器歷史故障信息，計算故障分界點；

S22、采用灰色線性回歸模型對故障率曲線進行擬合；