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。     

基于耐久度的油浸绝缘电气主设备状态评估模型

通过分析油浸绝缘设备绝缘性能变化规律,研究油浸绝缘设备剩余绝缘寿命评估方法。并对设备环境温度、油温升及绕组热点温度的历史数据分析,总结其季节性的变化规律对绝缘寿命预测准确性的影响。在此基础上提出了以年为计算时间单位的油浸绝缘设备剩余绝缘寿命评估方法。同时,基于绝缘寿命评估结果和现有的国网状态评估导则,对现有健康指数理论进行了改进和修正,提出了耐久度指标,利用设备设计参数、运行工况、试验数据及检修记录等信息构建出由三类评估模型组成的健康状态评估综合模型,并通过实际案例计算验证了模型的可靠性。     

基于深度门控长短时记忆网络的继电保护装置寿命预测

为了保证继电保护设备可靠性以及电力系统安全、稳定运行,建立了基于深度门控长短时记忆网络的继电保护设备寿命预测模型,针对继电保护设备特征量的时间序列特性,采用相对熵对特征量权重进行分析,得到了各个特征的赋权结果,提出了各个特征量的预测结果加权求和计算综合特征的方法,构建了设备寿命预测和评估框架。结果表明：剔除专家E₄的评分后,专家E₃的评分熵值最大,其值为1.42,对应的评分合理性为76%,该模型具有较好的泛化能力和逼近能力,利用模型预测得到的综合特征量能够准确评估继电保护设备未来发展状态。     

基于综合健康指数的设备状态评估

将健康指数作为表征设备整体健康状态优劣的指标,构建了设备健康状态的综合评估模型。在利用设备多个特征参数变化来反映设备运行状态的基础上,参照电力设备健康状况老化公式,提出了一个变量健康因子对设备运行状态健康指数进行修正。为综合考虑设备特征参数的重要程度,结合序关系法和熵权法改进了特征参数权重值的计算方式,使得设备健康状态综合评估体系的建立更加合理。最后,建立一种基于时间序列分析的非线性关系模型来拟合设备综合健康指数的变化趋势,评估未来健康状态并预测维护时间节点。利用该评估模型对某制氧厂的空压机进行了实例分析,结果表明该模型具有一定的有效性与合理性。     

基于ANFIS的变压器寿命预测和状态评估

变压器寿命和运行状态准确的评估对其检修策略的制定有着重要的指导意义。为了实现对变压器寿命和状态进行客观的、科学的评估,文中提出了基于自适应模糊神经网络(ANFIS)的多特征诊断参数的变压器寿命预测和状态评估方法。提取影响变压器寿命的特征参数,通过自适应模糊神经网络对这些特征参数进行学习,利用反向传播算法解决权重的自适应动态调整,构建变压器的寿命预测模型;在其基础上结合油中溶解气体建立一种变压器综合健康状态评估模型。通过实验数据研究论证,该模型能够准确有效地诊断变压器寿命和状态,同时相比传统方法有更高的预测精度和评估精度,是一种新的有效的变压器状态评估方法。     

继电保护装置的一种新型评估方法

保护装置寿命的评估可为二次设备状态检修及变电站规划提供重要的决策依据,提高企业的竞争优势。以全生命周期管理为理论依据,提出了一种新型保护装置评估模型。首先引入健康指数的概念计算出装置的实际故障率,采用Weibull分布函数拟合出装置的故障率曲线;其次分析其其他要素,包括装置投资、运行维护、退役处置、检修和故障风险,以日平均消耗最低为判据建立了更为贴近实际运行情况的寿命评估模型。最后以某110 k V变电站保护装置作为实际算例,所得出的最佳退出运行时间与与厂家给出的役龄相比较为提前,考虑到实际运行环境及故障因素,预测结果较为合理,对保护等二次设备的状态检修策略制定及变电站规划改造具有实际意义。     

电力变压器剩余技术寿命的综合评估

本文中作者提出了电力变压器剩余技术寿命的评估模型,选取了反映变压器健康状态的参量,构建了综合评估指标体系,基于经验公式,实现了电力变压器剩余技术寿命的合理预测。     

基于状态矩阵的大型城市配电网可靠性评估研究

以往配网可靠性评估中设备故障率为设备故障历史统计结果,对配网设备状态水平的反映具有滞后性,无法准确体现配网当前的实际可靠性水平。针对传统配网可靠性评估方法的不足提出了基于状态矩阵的大型城市配网可靠性评估方法,将以历史统计结果得到的配网设备故障率与配网运行设备状态结合,得到考虑配网设备所处时期、环境以及外力因素等实际状态的故障率模型,结合配网馈线分区法提出基于状态矩阵的大型城市配电网可靠性评估方法,通过算例分析验证了方法的有效性。     

智能电表运行状态评估技术研究综述

智能电能表运行状态评估包括可靠性分析、电能表故障分析以及电能表可靠性寿命预计;针对目前智能电能表运行状态评价研究所必须面对的问题,对当前应用于智能电表状态评估的质量评价方法、异常分析和故障预测算法、寿命预测算法等内容进行了梳理和对比,盘点智能电表运行状态评价技术的研究现状和最新研发进展;最后从智能电表数据特点的角度阐释了目前应用算法的特点和不足,并探讨了研究基于多源数据融合技术的智能电表运行状态评估技术的必要性、可行性和努力方向,为智能电表数据数据分析技术和状态评估技术提供可靠的借鉴意义。     

基于Moffat休息型HMM退化过程的220kV断路器可靠性预测

针对220 kV断路器状态评估参量获取困难,以及计划检修和突发性维修手段造成的断路器前期维修过剩、后期维修不足的问题,分析了断路器的温度与状态之间的关系,以及其自身性能衰退的过程,并考虑人为修缮因素,构建了一种以温度为状态评估参量、以服役时间和状态检修为模型修正参量、基于Moffat休息型隐马尔科夫(hidden Markov model, HMM)退化过程的220 kV断路器可靠性预测模型。该模型阐述了设备健康状态在其全寿命周期的"Moffat休息"式退化规律,在此基础上,通过分析红外检测图像与可见光检测图像融合得到的多个关键构件温度,评估了当前运行状态的可靠性,并预测了后续趋势。实验结果表明:设备状态周期性修复抑制了时变状态转移矩阵的退化速度,通过分析关键构件的温度,状态评估结果滞后于实际情况的误差得到了改善,可用系数、停运率的评估结果与实际统计数据相比,误差分别缩减至0.044%、0.032%。研究结果表明,采用所提方法得到的断路器可靠性预测结果更加符合设备退化规律。     

基于风险性的继电保护装置可靠性计算

从风险性角度给出了一种评价工矿企业电网继电保护装置可靠性的指标,该指标综合考虑了保护装置的正确不动作事件、失效事件的后果以及被保护设备故障率等因素;将保护装置的拒动失效事件分为不扩大拒动状态和扩大拒动状态,建立了保护动作的马尔可夫模型,运用状态空间法求解出保护装置的可靠性。以失效事件造成的损失最小为目标,确立了可靠性与定期维护周期之间的关系。算例分析结果表明,本文建立的完备概率模型及采用的可靠性计算指标为研究继电保护装置性能,提供了一种新的分析思路。     

适应季节性负荷的配电变压器与台区线路协调规划方法

为改善农村煤改电地区设备利用效率低的问题,并兼顾供电可靠性,提出一种适应季节性负荷的配电变压器与台区线路优化规划方法。主要思路是建立配变间低压联络线,根据季节性负荷特点,通过联络线开关状态变化,转换运行方式,使部分配变低负荷季节退出运行。以综合费用最小为目标构建配电变压器网络双层规划模型,上层采用Voronoi法规划配电变压器,下层采用Prim算法规划低压供电线路,并结合遗传算法进行优化求解。最后,通过对典型供电区域进行配变规划验证了该方法的可行性,并且能够降低配变损耗,提高供电的可靠性和经济性。     

考虑最优负荷削减与热负荷惯性的综合能源系统可靠性评估

综合能源系统(integrated energy system,IES)具有灵活调度和多能互济的特点,针对当前综合能源系统供能可靠性研究尚不充分的问题,提出一种考虑最优负荷削减与热负荷惯性的综合能源系统可靠性评估方法.首先,建立了综合能源系统总停供损失期望指标,充分体现了综合能源系统停供能造成的经济损失;其次,考虑能源...     

计及馈线自动化故障处理全过程的配电终端优化布置方法

为了进一步提高配电网供电可靠性,提出了一种计及馈线自动化(feeder automation, FA)故障处理过程的配电终端优化布置方法。首先以自适应综合型FA模式为例,分析FA的故障定位、隔离与恢复供电的故障处理全过程,并基于电力系统仿真软件DIgSILENT建立了配电终端的动作信号逻辑模型。其次,在考虑了FA故障处理过程的条件下,计算包括故障区域与非故障区域的总负荷停电损失成本,与总投资成本共同构成模型目标函数。考虑系统平均供电可用率指标约束等因素,建立配电终端优化布置模型。然后,基于整数编码的人工蜂群算法确定配电终端最优安装总数,制定配电终端最优配置方案,计算出配电终端最优选址方案。最后,以冀北某地区10 k V配电网作为仿真算例,基于DIgSILENT模拟FA故障处理全过程,验证所提方法的有效性和适用性。     

考虑电压暂降治理设备服役年限的优质供电服务模式

电压暂降治理设备存在一次性投资成本大、投资门槛高的问题,亟须一种新型优质供电服务模式解决该问题。提出一种考虑电压暂降治理设备服役年限的优质供电服务模式（HPSL）。首先,提出HPSL运营模式,明确了HPSL运营主体和服务流程,如果旧设备能够满足用户的使用需求,则使用旧设备参与治理。其次,综合考虑了设备商和用户的成本、收益构成,以双方的净收益最大为目标,建立HPSL服务定价优化模型。然后,建立基于Stackelberg博弈的服务费博弈模型,模型以设备商调整附加收益系数为决策、用户调整服务时长为响应,符合现实情况。采用改进遗传算法求解模型。最后,以某大型胶片生产厂为例进行实例分析,证明了该模式可以降低用户的治理成本,提升设备商的服务费收益。     

适应配电网网格化规划的可靠性预测方法

网格化规划是在配电网规模日益扩大的背景下提出的一种规划新模式。根据网格划分原则将供电区域划分为多个供电网格,对每个网格分别进行规划。考虑网格化规划的特点和传统可靠性评估方法的局限性,提出了基于可靠性历史数据的预测模型,主要针对原始数据信息量相对不足的规划网架进行可靠性预测。采用灰色关联分析法选取影响供电可靠性的关键因素作为预测模型的输入;为了提高预测模型的准确性,采用三种科学常用的预测模型,包括回归预测法、灰色预测法、人工神经网络法,分别预测可靠性指标;对某网格化规划区域的实例分析表明,所提模型能够有效预测规划网架未来一定时间的可靠性水平。     

考虑边缘电源接入的煤改电台区供电可靠性分析方法

随着煤改电进程的进行,煤改电台区的供电可靠性评估已成为一门重要课题。考虑煤改电台区在功率紧张时期接入边缘电源建立其供电可靠性评估模型。首先采用采用平均供电可用率指标建立煤改电台区计及边缘电源的供电可靠性评估指标模型,其次构建煤改电台区供电可靠性评估流程,建立边缘电源并网时间概率分布模型,在建立基于蒙特卡洛模拟法的煤改电台区运行状态概率评估方法的基础上给出供电可靠性评估步骤。最后针对一个含边缘电源接入的煤改电配电台区进行供电可靠性评估,通过两种评估场景进行供电可靠性指标评估和对比,验证了本文方法的有效性和合理性。     

基于重要抽样与极限学习机的大电网可靠性评估

由于不确定因素多、电网规模大,原始蒙特卡洛模拟(MCS)在复杂电力系统可靠性评估中无法满足实时高效的要求。提出一种基于交叉熵(CE)的重要抽样与极限学习机(ELM)相结合的可靠性评估算法,一方面通过在系统抽样环节引入CE构建元件的最优概率分布,减小方差变化,加快指标收敛速度;另一方面,采用ELM对重要抽样的状态样本进行有监督学习,以所构建的网络学习模型替代传统非线性规划方法进行状态评估,提高单次系统状态评估的效率,从而实现快速可靠性评估。对IEEE RTS-79系统进行可靠性评估,与原始MCS和CE重要抽样的对比结果表明,在一定的误差范围内所提算法合理、有效,其计算效率较原始MCS和CE显著提高。     

基于双层聚类和模糊等级评定的客户侧供电服务评价

客观评价电网公司供电服务质量从而精确定位供电服务薄弱点,对提升客户侧供电服务水平具有重要意义。在此背景下,从客户诉求、责任归属、工单异动、服务处理方面构建了客户侧供电服务评价指标体系。接着,提出了基于熵权法和修正因子的指标权重确定方法,克服了熵权法的权重分配在指标值分布相似情况下不合理的情况。提出了基于改进理想点法和余弦相似度的供电服务质量综合评价方法,满足了供电服务质量全面性的要求。然后,提出了基于双层聚类和模糊理论的供电服务质量等级评定方法,以聚类结果作为等级评价的依据,克服了以往供电服务等级评价主观性较强的缺点。最后,以浙江省各电网公司服务质量为研究对象进行算例分析。结果表明所提出的客户侧供电服务评价方法能有效评价各供电公司服务水平,为服务整改方向提供参考。