变电站单间隔Markov模型及检修策略分析

科学、合理地安排站内一、二次设备检修周期,节约电网公司设备维护成本,是可靠性评估中的重要问题。本文以变电站最小间隔为单元,建立单间隔下的6状态Markov模型;利用某地区电网10年的缺陷及台帐数据,分析其不可用率与定检周期的关系、不同设备类型下的不可用率情况。分析表明,间隔不可用率会随着定检周期的增大呈现先下降后上升的趋势,可定制不可用率最小化的最优定检周期;同时,基于不同设备类型下的不可用率及失效率分析,可找出不同设备类型下故障原因或厂家,为技术人员分析设备家族性缺陷提供了理论支撑。     

基于变异系数法的智能变电站通信系统可靠性评估方法

为量化评价智能变电站通信系统的可靠性水平,提出了一种基于变异系数法的智能变电站通信系统可靠性评估方法,根据统计得到的变电站失效率数据计算各通信系统的评价指标值,建立可靠性评价矩阵,通过对矩阵进行同向化、无量纲和权重修正,得到加权可靠性矩阵,并通过加权可靠性矩阵在特征空间的距离得到评估结果。仿真结果表明,该方法可客观整体评价通信系统的可靠性状况,能定量分析影响通信系统可靠性的关键因素,验证了所提评估方法的有效性与可行性。     

无人值班变电站巡视周期的仿真计算

为保障变电站巡视工作的合理性和有效性,以可靠性为中心,基于故障树分析法和层次分析法,利用变压器、断路器、TA、TV、隔离开关等变电站设备的缺陷信息,通过蒙特卡罗分析法建立了计算巡视周期的仿真模型;计算了不同可靠度要求下的巡视周期;提出了一种确定变电站巡视周期的仿真计算方法。该方法利用Monte-Carlo法模拟各种设备缺陷时间的随机性,适于设备的状态维修,为更加合理制定无人值班变电站巡视周期提供了一种方法。     

基于谷歌眼镜的智能变电站实时数据展示与智能分析技术

研究了基于可穿戴设备(谷歌眼镜)的智能变电站巡检虚拟视频和实时数据展示技术:现场巡检人员通过谷歌眼镜扫描粘贴在电气设备上的QR码(二维码的一种)来自动识别相关电气设备的设备名称和ID编号,并将相关识别信息通过蓝牙技术转发给智能化一体单元;移动终端根据获得的设备编码,通过电力系统4G专网,从后台数据服务器搜索并获取该电气设备的关键物理信息(电气设备厂家,铭牌,上次检修时间及设备实时运行数据),并将信息根据现场巡检人员的需要以图片或虚拟视频的形式投影至谷歌眼镜上。本发明方法突破了常规变电站巡检难以有效获取实时数据的障碍,有助于提高智能变电站巡检的自动化水平。     

基于缺陷分析的保护装置可靠性评价研究

继电保护系统是电力系统安全稳定运行的第一道防线,研究其可靠性具有重要意义。目前继电保护可靠性研究主要从保护的拒动和误动方面进行分析,对数据样本相对较多的缺陷数据却没有有效利用。在对保护装置的缺陷信息进行分类预处理的基础上,应用最小二乘法估计二参数威布尔分布的参数,进一步得到基于缺陷信息的可靠度函数及失效率函数等并进行了相关分析。算例表明,通过计算威布尔分布的相关参数并分析可靠度、失效率及平均故障间隔时间等可靠性指标,能为分析继电保护装置的缺陷规律及可靠性评估提供一定的参考。     

随机失效指标在继电保护状态评价中的研究与应用

在考虑继电保护随机失效的情况下,提出并分析了继电保护随机失效指标和随机失效率。分析表明,随机失效指标可以通过指数函数描述继电保护的可靠性。在此基础上,根据继电保护系统的实际构成,修正完善了基于随机失效指标的继电保护可靠性模型,并确定了相关随机失效率参数的确定原则。另外,假设随机失效率为常数并与时间无关,构建了实用的继电保护随机失效可靠度函数,以及设备随机失效可靠度计算方法。该方法在重庆电力公司继电保护设备状态评价分析中得到了应用。应用效果表明,该方法能够在一定条件下计算出继电保护设备的随机失效可靠度,反映设备健康状况。     

考虑继电保护系统的新一代智能变电站可靠性评估

新一代智能变电站已成为变电站未来的发展方向。目前针对新一代智能变电站一次系统或继电保护系统可靠性的评估仅限于系统本身,并没有综合考虑这两个系统对新一代智能变电站可靠性的影响,从而导致评估得到的可靠性指标偏高。首先根据新一代智能变电站继电保护的结构,建立了基于最小路集算法的可靠性模型。然后提出一种综合考虑继电保护系统及一次设备的等效可靠性指标,并利用上述模型及等效指标计算新一代智能变电站的可靠性。最后通过算例验证了所提方法的有效性。     

基于无线携能传输和多级边缘卸载的空地协作巡检算法

变电站采用智能机器人和无人机可实现高效、自动设备巡检。地面机器人在地上和室内近距离巡检方面具有优势;无人机更加灵活,巡检范围和效率更大,但是易受供能等限制。为了充分发挥空地联合巡检的优势,文章提出一种基于无线携能传输和多级边缘卸载的地面机器人和无人机协作巡检算法。首先针对典型变电站场景,给出各级设备在本地计算和卸载时的能耗、速率和时延计算方法,并建立无线携能传输和无人机中继条件下的多级任务卸载模型。接着兼顾时延和能耗要求,将最优化巡检问题描述为马尔科夫决策过程,提出一种基于Q-Learning的最佳任务卸载算法。仿真对比验证了论文算法的有效性与可靠性,通过灵活的卸载算法可实现系统综合性能最大化。     

变电站的寿命周期成本与新技术发展分析

叙述变电站决策的主要准则：功能、技术、经济和环境。重点介绍寿命周期成本（ＬＣＣ）概念及其评价方法。讨论变电站寿命周期成本与可靠性和可用率关系,以及寿命周期成本对今后变电站发展的影响。指出更紧凑型变电站设计及其技术开发和应用,如一次设备的休成和保护控制系统的集成技术。     

基于变电站状态评价的集配型巡检机器人应用研究

为解决多座变电站共用1台机器人的问题,提出基于变电站状态评价动态设置集配型机器人巡检模式。介绍变电站智能机器人巡检系统的结构、机器人的性能需求,分析变电站状态评价标准、变电站状态巡检、机器人巡检模式。通过实际应用对比证明:基于所研究的方法进行应用不仅保证机器人能完成变电站设备巡检任务,还能减轻变电站运维人员的劳动强度、提高工作效率、提升设备检测水平等。     

激光导航智能机器人巡检系统在特高压变电站的应用

为适应特高压变电站设备巡检的新要求,在对比了机器人导航模式的基础上,介绍了一种基于激光导航技术的变电站智能机器人巡检系统。讨论了该系统的结构组成、功能定义、任务执行等方面的内容。对机器人在可见光摄影、表计数据读取、红外热像检测方面的效果与传统巡检效果的进行了比较。现场实际应用情况表明,该巡检系统能很好地适应特高压变电站设备众多、结构复杂的环境。巡检系统长时间的续航能力和精准的检测方法,保证了设备巡检的可靠性,为特高压变电站的日常运维管理工作提供了有力支持。最后对机器人系统使用中的问题提出了建议和改进措施。     

基于智能巡检的智能化变电站状态监测系统设计方案

提出一种适应智能化变电站特征的一次设备状态监测系统,能够将智能化巡检系统与在线监测数据、设备信息及各类试验数据进行数据融合。介绍了500 kV繁昌站智能化改造在线监测系统结构,结合500 kV繁昌变电站的智能化改造工作,建立智能巡检系统,比较了智能巡检系统与传统意义上智能巡检系统的不同。从智能巡检系统的结构框架和原理出发,阐述智能巡检系统的实现方法。阐述了基于智能巡检系统的全景信息平台的设备诊断、状态评估及风险评估。     

面向智能变电站信息流可靠性分析方法研究

针对现有变电站状态监测与维护决策中单一定性评估方法存在的不足,文中在分析智能变电站信息流的基础上,建立了信息流可靠性评估模型,从信息流传输延迟和数据丢失率两个方面分析了智能变电站网络的可靠性.通过仿真对智能变电站网络的信息流稳态、极限流量、具体场景和异常流量运行模式的可靠性进行了评估.结果 表明,该方法能在一定程度上评估变电站网络信息流的可靠性.为我国智能变电站信息流可靠性的发展提供参考和借鉴.     

基于Markov模型对智能变电站二次系统可靠性评估

可靠性在智能变电站的设计及运行维护中是重要因素。对于目前智能变电站二次保护系统可靠性评估不够完善,将智能变电站二次保护系统采取了状态划分,并基于Markov模型建立了智能变电站二次系统的可靠性的评估模型。并借助实例分析了修复率对系统故障率的影响。结果表明提高修复率可以降低智能变电站二次系统故障率,当修复率成倍变大时二次系统整体故障率降低大约30%左右,同时显性故障率下降显著,隐性故障率下降率较低。在二次系统中可以通过提高修复率来提高系统的可靠性。     

面向智能变电站继电保护可靠性评估方法研究

针对现有智能变电站继电保护系统的高可靠性导致故障样本数据太小,难以估计可靠性参数。文中在分析智能变电站继电保护结构的基础上,提出将三参数Weibull分布和灰色估计方法相结合,对智能变电站小样本数据继电保护可靠性进行评估,采用灰色估计法直接评估三参数Weibull分布的三个参数。通过实例与其他方法进行比较,验证了该方法的准确性和合理性。仿真结果表明,文中提出的算法可以根据实时数据变化快速估计可靠性参数,同时保证了估计的高精度。该研究为我国继电保护系统可靠性评估方法的发展提供参考和借鉴。     

引入HoloLens进行信息融合与数据挖掘的新型巡检方式及体验

当前变电站的各类巡检方式大都存在着信息获取不全面问题,主要体现在巡检信息不能得到妥善保存或巡检系统无法及时获取SCADA数据。随着智能电网的发展,电力大数据在设备状态估计等方面有着越来越多的用途。由此形成了智能巡检系统对数据的需求与获取数据不全面之间的矛盾,信息融合与数据挖掘就变得尤为重要,泛在电力物联网概念可以应用到巡检领域中去。采用混合现实设备HoloLens进行变电站巡检,以HoloLens连接人与物,其作为移动的人机交互接口,无缝连接数据与现实,采用智能技术获取和存储巡检数据并能调用SCADA数据,实现数据流的联通。基于此全面信息,系统对设备进行状态评估和故障率计算并为巡检人员提供辅助信息,以提高巡检质量和效率,获取新的巡检内容和巡检体验。最后对巡检人员反馈的用户体验结果进行模糊综合评价,取得了理想的效果。     

基于模糊综合评价法的智能变电站二次设备状态评价研究

针对智能变电站二次设备缺乏全面有效的状态检测以及简单可靠的评判方法,列举了影响智能变电站二次设备状态准确评判的一些因素,并对常用评估法各自的重要特点进行比较,得出对于智能变电站二次设备,模糊综合评价法更加能够准确的进行状态评判。文中给出了使用模糊综合评价法进行智能变电站二次设备状态评价的具体的计算步骤,并通过例子对该方法的有效性和可靠性进行了验证。     

变电站二次设备全寿命周期费用与可靠性关系模型

以全寿命周期费用理论为基础,结合变电站二次设备寿命周期的运行规律,建立了二次设备的全寿命周期费用(LCC)模型。在深入分析设备寿命周期费用与可靠性关系的基础上,给出了一种包含可靠性影响因子的LCC模型,通过回归分析法确定模型中的待定系数。通过引入平均年费用,对如何优化二次设备的全寿命周期费用作了深入分析,结果表明:当故障率一定时,通过选择尽可能长的服役时间让费用最少;当服役时间一定时,利用本文所提供的方法确定平均无故障工作时间可让费用达到最少。