專利名稱：變壓器內(nèi)部潛伏性故障的故障率確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變壓器內(nèi)部潛伏性故障的故障率確定方法。
背景技術(shù)：
狀態(tài)檢修由于其檢修的針對性和經(jīng)濟(jì)性，正在逐步進(jìn)入電力企業(yè)。其中，基于風(fēng)險的檢修(risk based maintenance)可以很好的將設(shè)備本體的狀態(tài)以及對系統(tǒng)的影響進(jìn)行綜合考慮，具有更好的應(yīng)用前景。國網(wǎng)公司也于2008年提出了《輸變電設(shè)備風(fēng)險評估導(dǎo)則》。風(fēng)險按定義分為兩部分內(nèi)容，一是設(shè)備的故障率；二是故障發(fā)生后產(chǎn)生的后果，因此，對設(shè)備進(jìn)行故障率估計的研究極其重要。
變壓器作為電力系統(tǒng)中的樞紐設(shè)備，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運行環(huán)境惡劣，基于變壓器狀態(tài)信息的故障率估計是一個難點問題。對變壓器進(jìn)行故障率的計算，是指通過對在線監(jiān)測信息等反應(yīng)設(shè)備狀態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行評估，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)進(jìn)而對故障率進(jìn)行估計。變壓器的故障可分為內(nèi)部潛伏性故障和外部隨機故障。內(nèi)部潛伏性故障主要指變壓器內(nèi)部油紙絕緣結(jié)構(gòu)在電或熱的作用下遭到破壞從而喪失功能；外部隨機故障主要是指絕緣套管、冷卻系統(tǒng)和分接開關(guān)等的隨機性故障。因為內(nèi)部潛伏性故障和外部隨機故障在故障的發(fā)展模式上有所區(qū)別，所以在計算故障率的時候應(yīng)該分開考慮。有關(guān)輸變電設(shè)備故障率的計算已有學(xué)者作了相關(guān)研究，相繼提出了設(shè)備健康狀態(tài)模型及其改進(jìn)模型，并將馬爾可夫過程模型應(yīng)用于變壓器內(nèi)部潛伏性故障故障率的估計，但已經(jīng)提出的馬爾可夫過程模型存在狀態(tài)轉(zhuǎn)移速率數(shù)值不變的缺陷，因此以往模型對內(nèi)部潛伏性故障的故障率估計準(zhǔn)確率不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有馬爾可夫過程模型狀態(tài)轉(zhuǎn)移速率數(shù)值不變的缺陷，提供一種變壓器內(nèi)部潛伏性故障的故障率確定方法，它引入基于能量權(quán)重的產(chǎn)氣率數(shù)據(jù)(EWDGA)對狀態(tài)轉(zhuǎn)移速率因子進(jìn)行實時更新，從而更好地考慮故障的動態(tài)發(fā)展，進(jìn)而對變壓器內(nèi)部潛伏性故障的故障率做出更準(zhǔn)確的估計。從熱動力學(xué)的角度，分析變壓器因故障產(chǎn)生不同氣體所需能量的差異，進(jìn)而引入基于能量權(quán)重的變壓器產(chǎn)氣率數(shù)據(jù)(EWDGA)，并驗證EWDGA與故障發(fā)展程度的高關(guān)聯(lián)度；建立基于EWDGA的變壓器內(nèi)部潛伏性故障多狀態(tài)馬爾可夫過程故障率估計模型，該模型結(jié)合變壓器的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)從而得到更準(zhǔn)確的潛伏性故障率結(jié)果O為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案—種變壓器內(nèi)部潛伏性故障的故障率確定方法，它采用馬爾可夫過程模型對變壓器內(nèi)部潛伏性故障故障率進(jìn)行估計，引入基于能量權(quán)重的產(chǎn)氣率數(shù)據(jù)，對狀態(tài)轉(zhuǎn)移速率進(jìn)行實時的更新，不僅考慮變壓器所處的狀態(tài)，而且考慮其故障的發(fā)展程度，進(jìn)而可以求得更為準(zhǔn)確的故障率數(shù)據(jù)；在同類型的m臺變壓器都安裝在線監(jiān)測裝置，％表示處于狀態(tài)i的變壓器數(shù)量，同一時刻的每臺變壓器的總烴產(chǎn)氣率數(shù)據(jù)為rv i e {1，2，3，4}，對其中每一種氣體按照其能量權(quán)重進(jìn)行加權(quán)，得到基于權(quán)重的總烴產(chǎn)氣率數(shù)據(jù)EWru,即
權(quán)利要求
1.一種變壓器內(nèi)部潛伏性故障的故障率確定方法，它采用馬爾可夫過程模型對變壓器內(nèi)部潛伏性故障故障率進(jìn)行估計，其特征是，引入基于能量權(quán)重的產(chǎn)氣率數(shù)據(jù)，對狀態(tài)轉(zhuǎn)移速率進(jìn)行實時的更新，不僅考慮變壓器所處的狀態(tài)，而且考慮其故障的發(fā)展程度，進(jìn)而可以求得更為準(zhǔn)確的故障率數(shù)據(jù)；在同類型的m臺變壓器都安裝在線監(jiān)測裝置，％表示處于狀態(tài)i的變壓器數(shù)量，同一時刻的每臺變壓器的C8H18烷烴產(chǎn)氣率數(shù)據(jù)為，
2.如權(quán)利要求I所述的變壓器內(nèi)部潛伏性故障的故障率確定方法，其特征是，所述基于能量權(quán)重的數(shù)據(jù)處理過程為^fC8H18烷烴分解為不同氣體的產(chǎn)氣率數(shù)據(jù)與能量權(quán)重值合成，該權(quán)重值與相對應(yīng)的產(chǎn)生該種氣體所需能量成正比，即權(quán)重值=ΑΗ/(^} ; ΔΗ° (η#) /(Cff4)代表某種故障氣體的標(biāo)準(zhǔn)生成焓，Δ Γ/(( 4)代表甲烷的標(biāo)準(zhǔn)生成焓。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變壓器內(nèi)部潛伏性故障的故障率確定方法。它針對以往馬爾可夫過程模型狀態(tài)轉(zhuǎn)移速率數(shù)值不變的缺陷，引入基于能量權(quán)重的產(chǎn)氣率數(shù)據(jù)(EWDGA)對狀態(tài)轉(zhuǎn)移速率因子實時更新，更好地考慮故障的動態(tài)發(fā)展，對變壓器內(nèi)部潛伏性故障的故障率做出更準(zhǔn)確的估計。從熱動力學(xué)的角度，分析變壓器因故障產(chǎn)生不同氣體所需能量的差異，引入基于能量權(quán)重的變壓器產(chǎn)氣率數(shù)據(jù)，并驗證EWDGA與故障發(fā)展程度的高關(guān)聯(lián)度；建立基于EWDGA的變壓器內(nèi)部潛伏性故障多狀態(tài)馬爾可夫過程故障率估計模型，它結(jié)合變壓器的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)從而得到更準(zhǔn)確的潛伏性故障率結(jié)果。通過算例計算證明該模型能夠很好地區(qū)分相同狀態(tài)不同故障發(fā)展程度下變壓器內(nèi)部潛伏性故障的故障率。
文檔編號G01R31/12GK102890219SQ20121043192
公開日2013年1月23日 申請日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者趙寶光, 王志濤, 田純, 王霞, 李波, 李秀紅 申請人:山東電力集團(tuán)公司萊蕪供電公司, 國家電網(wǎng)公司