基于改进威布尔分布的风电机组关键部件可靠性评估

针对风电机组工作环境恶劣,其发电机、齿轮箱等关键部件可靠性难以准确评估的问题,文中以某型号风机齿轮箱为例,提出了一种基于改进威布尔分布模型的可靠性评估方法。该方法对传统的平均秩次法进行了优化,克服了传统平均秩次法只考虑每个非停机故障发生的位置,而未考虑停机故障区间长度对结果的影响,造成参数估计误差的问题。在考虑风电机组关键部件的停机故障数据与非停机故障数据的基础上,分别采用威布尔分布模型与改进威布尔分布模型对风电机组关键部件进行评估。进一步得到可靠度函数曲线与失效率函数曲线,并对其进行相关分析。通过实例分析,对比两种模型的参数估计结果,验证了提出的新方法可以计算出精确度更高的参数,使得评估结果更加符合风电机组运行的实际情况。     

一种关于电工产品平均寿命的评估方法

威布尔模型是可靠性领域里使用最广泛的模型.联合利用中位秩及最小二乘法给出了估计威布尔分布参数的一种新方法,给出了电工产品中位寿命、平均寿命及平均寿命置信限的估计,并结合实际试验数据进行了计算.结果表明,利用该方法能得到较精确的参数估计.     

发电机组可靠度及故障维修度函数验算

根据统计资料,经过数据处理、参数估计及分布检验等运算过程,求得全省200MW火电机组历年的可靠度函数和故障维修度函数以及平均寿命和平均故障修复时间。在参数估计过程中,先采用最佳线性无偏估计法,而后又提出并应用了一种更准确有效的威布尔分布参数估计方法——期望寻优法。验算结果表明,全省200MW火电机组的寿命和故障修复时间均服从二参数威布尔分布。     

基于灰色-三参数威布尔分布模型的继电保护装置可靠性参数估计

由于小样本问题的存在使得继电保护装置可靠性评估受到限制,提出一种基于三参数威布尔分布的灰色估计法。首先针对继电保护装置故障数据投运初期可靠性高的特点,引入了相对于二参数威布尔分布有明显改善的三参数威布尔分布作为继电保护装置可靠性的分布模型,门限参数的引入可以更直观的判断继电保护装置进入损耗期的时间点;其次为解决失效样本少的问题,通过结合灰色模型与三参数威布尔分布模型,得到一种针对小样本灰色–三参数威布尔分布模型,并对继电保护装置可靠寿命进行参数估计;最后通过实例计算与其他方法进行对比,证明了新方法对小样本继电保护装置进行可靠性参数估计时在保证高精度的同时计算速度更快。     

大数据背景下考虑删失特点的继保设备运行状态评估

未能记录到设备失效准确时间的失效数据称为删失数据。针对大数据背景下继保设备失效数据存在删失的特点，提出了大数据背景下考虑删失数据的继保设备运行状态评估方法。首先，通过对继保设备失效数据进行特点分析，对失效数据进行预处理，利用期望-最大化（EM）算法并结合指数分布和威布尔分布模型，估计继保设备失效模型的参数。其次，将参数估计值代入失效模型中，得到设备的可靠度、故障概率密度、失效率、平均无故障时间等可靠性指标。然后，通过仿真验证对比分析偶然失效期和老化失效期内不同估计方法得到的模型参数精度，验证了文中方法处理删失数据的有效性。最后，以某型号继保设备为例分析可靠性指标，验证了利用文中方法规划设备检修周期的可行性。     

某老旧输电线路可靠性计算与评估

准确评估老旧输电线路可靠性对电网的安全稳定运行具有重要意义。以随州地区某典型110 kV老旧输电线路(110 k V尚小线)为研究对象,利用Weibull分布模型及尚小线近几年的故障数据,联合最小二乘法与中位秩法,估算了该线路的两参数威布尔分布的参数值。对该威布尔分布模型,同时用垂直残差平方和最小以及水平残差平方和最小对尚小线的故障数据进行拟合,并计算了相应的拟合优度,选取了其中残差平方和较小且拟合优度高的一组威布尔模型估算参数,求取了尚小线的失效分布函数、分布密度函数、可靠度函数和失效率函数,最后对尚小线的可靠性进行了分析预测。该研究可为输电线路运检提供一定指导,避免"运检不足"或"运检过剩"。     

威布尔分布的最优参数估计

介绍了可靠性试验数据的一种参数估计方法－最大似然值法，并采用最优化方法求三参数威布尔分布的似然函数的极大值点，取得了正确的结果。     

电机线棒电压老化寿命分布参数的估计

本文对4组大型电机线棒电压老化寿命分布参数,在截尾数据和完全数据情况下,以极大似然法和最好线性无偏估计法进行二参数威布尔分布的参数估计。给出了平均节省试验时间及参数估计相对偏差与截尾数之间的关系曲线。本文运用蒙特卡罗方法,对b=2、5、10和θ=100情况下的总体进行样本容量为6、12,24的模拟随机抽样各50次,分别使用极大似然法和最好线性无偏估计法估计威布尔分布的参数.从分布参数数据的平均值和均方差的比较中,发现采用最好线性无偏估计法估计分布参数更合适。     

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。     

基于混合威布尔模型的智能电能表可靠性评价方法

针对当前智能电能表故障类型多样、可靠性评价单一的问题,本文提出基于混合威布尔模型的可靠性评价方法。首先基于智能电能表各单元串联关系和故障事件进行故障类型分类,利用最小二乘法推算各单元故障类型的尺度与形状参数,结合中位秩与平均秩次计算智能电能表累计失效概率提高模型准确度,并通过熵权法计算各故障类型对整表可靠度影响的权重系数,据此建立基于混合威布尔模型的智能电能表可靠性评价方法。实例结果表明：本文提出方法在各类故障类型下均能准确得到智能电能表可靠度评估,并能准确获得智能电能表单元模块的可靠度,与现有方法相比,本文方法不需大量先验知识,且实现简单、准确度更高。     

继电保护装置运行年限评价的研究

针对继电保护状态检修中一刀切地评价装置运行年限的问题,介绍了一种装置合理运行年限估计的方法。首先以装置缺陷产生原因和失效率特点将装置缺陷分为早期缺陷、偶热缺陷和老化缺陷。然后将装置现场数据作为随机截尾试验数据分类计算装置中后期缺陷发生次数期望,其中早期缺陷为固定值,偶然和老化缺陷分别符合指数和威布尔分布。接着分析状态检修制度和装置配置方式对检修工作开展的影响,从而构建以单位时间费用最小为目标的函数估计装置合理的运行年限。最后利用某地区线路保护装置现场数据说明本方法的可行性。     

基于随机截尾数据及极大似然估计的继电保护可靠性分布

保护装置缺陷严重影响装置运行可靠性。装置缺陷分布是评估装置可靠性的重要依据。受制于装置运行时间长,缺陷发生率低,无法获取完整的缺陷数据,缺陷数据存在随机截尾特征。采用极大似然估计法,基于两参数的威布尔分布模型,实现对继电保护装置缺陷分布的参数估计。基于保护装置的电源模块、CPU模块、交流采样模块及液晶显示模块存在独立分布的假设,建立装置整体缺陷分布的联合分布模型,实现对装置各模块及整体缺陷概率分布模型的参数估计。所提出的方法能够有效指导装置缺陷分布分析,并指导装置检修。     

计及设备老化与计划检修的智能变电站保护系统可靠性评估方法

为了实现对智能变电站保护系统进行可靠性评估的目的,建立精确的保护系统可靠性评估模型至关重要。采用威布尔分布来表征设备老化时设备故障率随时间的变化情况。结合保护系统的计划检修行为,用改善因子来表征计划检修对设备故障率的降低作用,建立了计及设备老化与不完全计划检修的智能变电站保护系统可靠性评估模型。以线路保护系统为例,通过绘制线路保护系统可靠性时变曲线,计算线路保护系统的平均无故障工作时间和计划检修成本等指标对线路保护系统进行可靠性评估。结果表明所提方法能较为准确地反映设备老化与实际检修效果。     

辨识谐波电流监测数据中异常数据的一种方法研究

针对谐波电流监测数据中的异常数据影响谐波源定位和谐波责任划分准确性的问题,根据实测谐波电流数据的统计特性,采用三参数威布尔分布建立谐波电流监测数据的概率分布模型。利用最小二乘法估计三参数威布尔分布的形状参数、尺度参数和位置参数,在参数估计的基础上,得到谐波数据主体分布区间,并据此确定谐波电流异常阈值。仿真结果表明谐波电流监测数据较好地服从三参数威布尔分布,所提出的谐波电流异常监测数据辨识方法能够有效识别谐波电流监测中的异常数据。     

基于元件故障率曲线的配电网可靠性评估和配电终端优化配置

为准确评估配电网的可靠性,提升配电终端优化配置的效率,提出一种基于浴盆形故障率函数的配电终端优化方法。运用Weibull分布对元件故障率浴盆曲线进行建模,用基于逆流传递和顺流归并的可靠性快速评估方法对配电网可靠性进行评估。在考虑元件故障率浴盆曲线的基础上,结合配电终端优化的特点,对配电终端的优化配置进行定性分析。此后,采用定量计算的方法,验证配电终端的可靠性是否满足要求。结果表明,该方法与遗传算法、动态规划、蚁群算法等优化方法相比,计算量较少。算例验证了该方法的正确性和有效性。     

基于改进Apriori算法的智能变电站二次设备缺陷关联性分析

智能变电站的出现为大数据的收集、管理提供了技术支持,也为二次设备缺陷数据的关联性分析提供了丰富的数据样本。首先,在此基础上建立了智能变电站二次设备缺陷数据模型。其次,根据智能变电站缺陷数据模型特点对Apriori算法进行了改进,降低了算法的时间复杂度和内存占用量。最后,以某市一年的智能变电站二次设备缺陷数据为例,通过改进的Apriori算法挖掘缺陷数据各个属性之间的关联性并对关联规则进行了分析。研究表明,该方法能够分析缺陷情况,寻找二次设备薄弱环节,为缺陷巡检方式的制定和检修策略的制定提供支持。与传统Apriori算法相比,改进算法的时间复杂度较低。     

基于云模型与马尔科夫链的继电保护装置寿命预测方法

准确预测智能变电站继电保护装置的有效寿命,是保障智能变电站安全稳定运行的关键。提出了一种基于云模型与马尔科夫链的继电保护装置寿命预测方法。利用继电保护装置的运行状态数据并结合云模型的隶属度函数来构建初始状态概率分布向量,然后依据马尔科夫链原理获得状态转移概率矩阵,最后通过分析信度准则预测保护装置有效寿命。算例分析结果表明该方法能科学预测保护装置有效寿命,可为智能变电站继电保护装置的状态检修工作提供指导依据。     

基于萤火虫优化算法的分布式发电设备容量分配及配电网孤岛划分

随着分布式发电设备大量接入到配电网中,分布式发电设备在配电网故障情况下为接入位置负荷及周边重要负荷的供电研究日益引起关注。利用投入产出法确定负荷的失负荷价值,基于失负荷价值设定负荷权重。在接入位置和总容量确定的情况下,以总权值最大为目标,利用萤火虫优化算法讨论接入容量的最优分配以及故障条件下的孤岛运行范围。将该方法应用于含分布式电源的智能配电网中,通过对比验证了方法的有效性。     

基于杜鹃算法的变压器全寿命周期成本优化研究

变压器运维方式影响其运行可靠性和检修费用,进而影响全寿命周期成本。因此,优化运维策略对降低全生命周期成本具有重要的意义。采用威布尔分布的故障概率模型,提出了寿命效率指数概念并建立寿命效率指数模型来定量衡量检修延长变压器运行寿命的作用。分析了变压器从设计、购置、维修直到退役的全寿命周期成本。以全寿命周期年均成本最低为目标函数,在运行可靠性、检修程度和寿命效率指数等约束条件下,将杜鹃算法用于运维策略中检修时间、检修程度和运行寿命参数寻优,并将优化结果与粒子群算法(PSO)、遗传算法(GA)进行比较。结果表明杜鹃算法得出的结果更好,能进一步降低年均费用和提高寿命效率指数,可以为变压器实际运行与维护提供一定的参考依据。     

兼顾均匀性的多目标配电网重构方法

提出了一种兼顾均匀性的配电网多目标重构方法。分析了不同均匀性网架结构下可靠性与网损的关系,给出了网架结构均匀性的评价指标。建立了兼顾均匀性的多目标配电网重构模型(distribution network reconfiguration based on system homogeneity,DSH),并采用改进多目标和声搜索算法来求解DSH模型。通过对IEEE 33节点测试系统的仿真分析,验证了DSH模型求解算法的有效性与合理性,给出了考虑可靠性和均匀性的配网重构问题的最优解集,供决策者根据实际情况选择。