条件相依的输变电设备短期可靠性模型

输变电设备中长期规划可靠性预测中,变压器和输电线路的可靠性模型常采用恒定的稳态不可用率,然而由于设备的短期停运概率与预测时间和运行条件相关,这种模型并不适用于设备的短期可靠性预测。该文建立了条件相依的输变电设备短期可靠性模型,该模型由温度相依的老化失效模型、天气相依的偶然失效模型和电流相依的过负荷保护动作模型3部分构成。模型定量考虑了历史及未来的天气状况、环境温度、风速、风向、日照热量、负荷水平、服役时间等条件对变压器和输电线路短期可靠性的影响。算例详细计算不同运行条件下变压器的停运概率,分析不同时期影响变压器停运的关键因素。结果表明模型能够正确反映运行条件的变化,是合理有效的。该模型可应用于变压器和输电线路的运行风险评估和电力系统运行可靠性评估,帮助调度人员在短期运行规划和在线运行中做出合理的决策。     

配电变压器可靠性评估研究综述

配电变压器是电力配送的核心设备,其稳定安全的运行关系到整个电力系统的可靠性,故对其进行可靠性评估以保证配电变压器的正常运作。介绍总结了配电变压器的失效机理,包括绝缘老化机理和故障机理,从绝缘老化计算和不同评价方法两个方面详细总结了变压器的可靠性评估研究现状,分析不同方法的优缺点,最终提出配电变压器目前存在的问题以及未来的研究方向,为配电变压器可靠性评估研究提供一定的参考。     

基于可靠性的电力系统设备备用规划方法

提出基于可靠性的电力系统设备备用规划方法。它对设备可修复失效和老化失效2个模式均进行了模拟。讨论了2个备用分析方法:基于设备组可靠性判据和基于概率费用模型。2个方法可以互相配合,并整合成统一的步骤。用提出的方法所获得的设备备用方案,包括在长期规划期间应购置的备用设备数量和每个备用设备投入的时间。它也能提供短期的设备备用方案。它还能对设备备用方案进行概率的效益/成本分析,因而可以在决策中对其经济上的合理性提供定量的判断。用16台变压器组成的变压器组为例解释了方法的细节,这是在加拿大BCTC公司的一个实际应用。例子中得到2个长期和2个短期变压器备用方案,并对这些方案的可靠性水平和效益/成本比作了比较。所提出的方法和计算步骤能够应用到任何电力系统设备的备用规划。     

计及天气预测的电力系统运行可靠性短期评估

多变的天气环境和电气量等运行条件会对电力系统短期运行的可靠性产生重要的影响。研究了计及天气预测的电力系统运行可靠性短期评估。建立了基于支持向量机的天气预测模型,并将其与元件短期可靠性模型相结合,以反映气温、风速、天气状况、元件服役时间、负荷水平等运行条件的影响;拓展了短期可靠性指标,并开发了相应的评估算法;通过短期可靠性评估实现了系统薄弱环节定位。对修正的IEEE RTS-79系统的算例分析表明所提模型和算法是合理有效的。该方案可应用到短期运行规划和在线调度领域,为规划和运行人员的科学决策提供必要的决策依据和技术支持。     

计及天气预测的电力系统运行可靠性短期评估

多变的天气环境和电气量等运行条件会对电力系统短期运行的可靠性产生重要的影响.研究了计及天气预测的电力系统运行可靠性短期评估.建立了基于支持向量机的天气预测模型,并将其与元件短期可靠性模型相结合,以反映气温、风速、天气状况、元件服役时间、负荷水平等运行条件的影响;拓展了短期可靠性指标,并开发了相应的评估算法;通过短期可靠性评估实现了系统薄弱环节定位.对修正的IEEE RTS-79系统的算例分析表明所提模型和算法是合理有效的.该方案可应用到短期运行规划和在线调度领域,为规划和运行人员的科学决策提供必要的决策依据和技术支持.     

基于状态评价的老旧变压器大修改造工作分析

运行15年以上的老旧变压器处于其生命周期的耗损失效期,为了降低老旧变压器在运行中发生事故的风险,运用状态评价模型对这些变压器进行状态评价,总结出这些变压器主要存在附件老化失效、短路冲击严重及油质绝缘下降等问题.通过采取组配件升级改造、现场对绕组加装付压板以及吸附滤油等方法有效地解决了老旧变压器的问题,提高了老旧变压器运行的可靠性.     

基于变压器绝缘劣化降级时间预测的绝缘老化评估方法

电力变压器绝缘老化评估为电网的长期安全稳定运行提供了技术支持，在保证非破坏性试验的基础上，对绝缘状态进行诊断也是一直以来的研究热点。文中基于广义维纳过程对变压器建立老化模型，通过相关试验数据得到老化诊断指标，从而衡量变压器绝缘老化状态。对变压器健康状态进行分级，采用上述模型预测最短降级时间，相比于直接进行寿命预测，短期预测可以将未来人为操作信息纳入模型，最大化解决信息挖掘不充分的问题。最后对老化评估模型的相关分布参数进行优化求解，采用内蒙古电网设备真实历史数据迭代训练，得到适用于该地区的变压器老化状态评估模型，验证了该方法可以准确的评估变压器的老化状态。     

变压器状态及寿命的分层评估模型及应用

变压器状态及寿命的准确评估对电力系统的安全、稳定及经济运行具有重要意义。在引入英国EA公司的电力设备健康状况老化公式的基础上,构建了变压器状态及寿命的分层评估模型,该模型包括健康指数模型、变压器运行性能健康指数模型以及基于可靠性的变压器健康指数模型。综合考虑这三类健康指数模型的重要性,运用层次分析法确定权重,提出了变压器总体健康指数模型,并以此为基础实现变压器的状态和寿命评估。通过算例进行了验证,结果表明该评估方法能较为准确地评估变压器的寿命及健康状态。     

一种适用于可靠性评估的电网设备时变停运模型

建立精确的元件停运模型是电力系统中长期可靠性评估的基础工作,现有的元件停运模型通常不能反映元件时变的运行工况和维修对元件的影响。采用阶梯函数来近似模拟元件老化故障率曲线,并基于更新过程理论建立了元件时变停运模型。该模型可以反映中长期可靠性评估中时间对老化故障率的增长效应和维修对老化故障率的降低效应。实际的变压器算例表明,该模型适合模拟任意老化故障率曲线,可用于老化模式已知的元件寿命分布函数和可用度稳态值的评估。相比于传统模型,所提模型具有更好的精度和更广的适用性。     

基于故障树法的电力变压器可靠性及失效分析

针对电力变压器运行过程中出现的不同类型的故障事件,确定了变压器可靠性评价的指标以及主要故障模式,运用故障树分析方法及计算机辅助故障树分析系统构建了变压器失效的故障树评估模型,并确定了可靠度、失效率以及重要度参数的计算方法,通过模拟仿真结果对故障树进行可靠性与失效分析。结果表明:通过降低变压器失效概率、提高设备可靠度以及准确掌握变压器可靠性水平为变压器状态检修提供指导,从而提高电力变压器的运行安全性与可靠性,对保障电网安全可靠运行具有重要意义。     

电力变压器运行状态可拓层次评估

电力变压器运行状态评估是指导变压器状态检修及提高电力系统运行可靠性的重要手段.由于影响变压器状态信息因素众多,针对多指标评估中易出现指标不相容而导致评估错误的难题,建立了变压器运行状态评估层次指标体系,提出了基于可拓学的变压器运行状态层次评估模型,将影响变压器状态的多指标评估转换为单目标评估,通过定性和定量相结合的分析...     

MMC型电力电子变压器运行可靠性分析及其应用

电力电子变压器的运行可靠性水平受历史运行工况、元器件健康水平等因素直接影响.基于功率器件损耗分析,该文提出模块化多电平级(modular multilevel converter,MMC)型电力电子变压器运行可靠性评估方法,将运行条件纳入分析范畴以评估短期运行时设备可靠性变化情况.首先详细分析电力电子变压器输入级、隔离...     

表征运行状态及运行工况的变压器时变停运模型研究

变压器油中溶解气体含量可以很好地反映变压器运行状态,而热点温度可以综合体现变压器运行工况。以此为基础,建立适用于电力系统风险评估的变压器时变停运模型。模型依据DGA信息含量划分变压器运行状态,通过隐士半马尔科夫过程分析预测变压器运行状态。考虑运行工况对变压器运行状态的影响,选取热点温度作为综合反映变压器运行工况的因素,引入加速老化因子对模型修正。实例分析表明,变压器的自身运行状态和运行工况对变压器故障率有较大影响。所建立的时变停运模型更符合变压器的运行实际。     

缺失故障数据元件的可靠性评估方法研究

电力系统元件的可靠性评估是电力系统安全、可靠运行的关键环节。根据电力系统中元件实际运行记录的特点,提出了一种缺失故障数据元件的实用可靠性评估方法。该方法基于威布尔分布模型,系统地建立了电力元件的样本筛选、参数计算、模型检验、故障率曲线绘制和数据缺失元件可靠性评估的计算与求解方法。以实际变压器为例,验证了该法的有效性,并分析了电压等级、生产厂家、产品型号对变压器可靠性的影响,为电力元件可靠性评估的实际应用提供了系统有效的方法。     

电力系统风险评估方法和应用实例研究

介绍一种新的可用于电力系统规划、设计、运行及维护领域风险评估的方法。该方法强调工程应用,探讨电力系统的实际问题。根据规划、运行、维修和资产管理方面的不同要求,发展特定的概念、针对性的方法和实施步骤,如提出元件老化失效模型、共因停运的分离模型及元件组停运模型等新概念。通过对加拿大某城市电力系统扩建规划实例的分析,说明如何进行具体工程的可靠性概率评估,以达到资源的最佳配置,使系统风险保持在目标水平。     

运行风险评估中的变压器时变停运模型 (一)基于运行工况的变压器内部潜伏性故障的故障率估计方法

为了建立电力系统运行风险评估中的变压器时变停运模型,给出了基于变压器本体状态监测信息估计内部潜伏性故障的故障率的方法。首先分析了变压器内部潜伏性故障的发展机理,对现有的变压器内绝缘老化模型进行了评述,指出其不适用于估计内部潜伏性故障的故障率。然后选择了能够综合反映内部潜伏性故障发展速率的油中溶解气体分析信息作为表征潜伏性故障发展程度的特征信息,建立估计故障率的多状态马尔可夫过程模型。最后给出了数值算例。     

基于可靠性准则和绝缘年龄评估的变压器备用分析

针对传统的变压器备用分析未考虑设备的实际老化失效等问题,提出一种基于可靠性准则和绝缘年龄评估的变压器备用分析方法,以合理确定备用变压器的贮备数量和采购时间。首先,基于变压器油中的实测状态监测数据,拟合绝缘纸聚合度,并估算变压器当前及未来的绝缘年龄;其次,通过绝缘年龄预测设备的老化失效不可用率,结合可修复失效确定设备总的失效不可用率;最后,根据系统可靠性水平的要求,利用可靠性分析理论为变压器组制定备品策略。针对南方某区域电网22台220 kV变压器的实测数据,进行仿真分析,验证了所提方法的有效性。     

变压器风险评价中的绝缘寿命损失研究

电力变压器作为电力系统中最重要的设备,保证其长时间的安全稳定运行至关重要。影响变压器绝缘寿命最关键的因素是热点温度。利用Susa模型在Matlab/Simulink环境下建立了变压器热点温度的仿真模型,模拟了变负载情况下变压器内部温度的变化情况。基于该热点温度计算模型与等值老化模型对变压器一天内的绝缘寿命损失进行了评估,利用该方法能够实现对变压器实际运行寿命的预测。     

考虑充裕条件下变压器模糊状态可靠性评估

电力变压器的运行状态会直接影响电力系统的安全可靠运行,因此有必要对考虑备用的多状态电力变压器组进行可靠性分析,定量评估电力变压器组的时变可靠性。首先,通过分析电力变压器的多状态特性,概述含备用的多状态电力变压器。其次,对多状态变压器建立马尔可夫过程模型,提出基于马尔可夫模型的备用变压器组时变可靠性评估方法。最后,以两台互为备用的变压器组为例进行算例分析,验证了所提模型和方法的有效性。     

深度神经网络在配电网公变短期负荷预测中的应用研究

精准的负荷预测关系着电力系统安全、经济和可靠运行,短期负荷预测一直是电力系统的重要研究方向之一。结合深度学习理论,基于MXNet深度学习框架,采用深度神经网络算法预测配电网公变短期负荷,考虑负荷自身历史运行状态、气象因素、变压器属性、电力用户特征等多重因素影响,对传统电力负荷预测进行了创新和探索,并通过在某省的实际应用效果表明,基于MXNet框架的深度神经网络模型训练效率良好。基于深度神经网络的短期负荷预测模型有很强的泛化能力与通用性,为不同地区、不同类型的公变建立个性化的预测模型提供了可行方法。模型部署于阿里云大数据平台,基于阿里云大数据实现了配电网公变日负荷的实时预测。