一种配电网设备资产技术寿命预测方法技术

本发明专利技术涉及配电网技术领域。本发明专利技术提供了一种配电网设备资产技术寿命预测的方法，包括：配电网设备资产质量状态评价，确定配电网设备资产运行质量与技术寿命之间的关系；构建配电网设备资产技术寿命预测模型，预测配电网设备资产技术寿命和最优退役更换时间。本发明专利技术提出的预测方法对设备质量的可靠度提升作用最大，可显著降低系统的损失，整体提高了配电网系统的正常稳定运行与供电可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网设备资产技术寿命预测方法
本专利技术涉及配电网
，尤其涉及设备质量评价和技术寿命预测。
技术介绍
随着越来越多随机性新能源发电以及随机性负荷的并入配网，配电网设备资产技术寿命对配网质量与成本均会产生重要的影响。电改9号文提出，需要电网企业自身对输配电成本严格管控，需要加强电网安全可靠性管理。为此，需要选取典型配电网设备资产，如变压器、断路器等，对各区域配电网、各类设备资产、各寿命周期阶段对技术寿命多维度分布情况进行对比分析，确定对设备资产产生影响的要素。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于灰色系统理论的配电网设备资产技术寿命预测方法，包括以下几个步骤：(1)构建配电网关键设备运行质量综合评价指标体系，影响配电网设备质量状况的因素很多，通过对这些因素的详细把握，可以有效的评价设备的质量状况。因此，把影响设备质量状况的这些因素作为评价指标，通过这些指标来描述或反映出配电网设备某方面的特征。然后按照指标体系构建原则将指标进行筛选，最后构建完整指标体系。(2)构建配电网差异化设备质量综合评价模型，首先对差异化指标进行标准化处理；然后，确定评价问题中的权数大小，采用层次分析法进行指标赋权；最后采用模糊综合评价模型对设备质量进行评价，通过评价因素的建立、评价准则的建立以及评价矩阵的建立，最后实现对设备质量状态的评价。(3)构建配电网设备资产技术寿命预测模型，输入相关变量及参数取值，基于步骤(1)和步骤(2)的相关计算，得到配电网设备资产质量状况评价的结果，再用该评价结果来应用灰色预测模型中的GM(1,1)模型对其技术寿命进行预测，得到不同设备技术寿命的预测值。附图说明图1是配电网关键设备运行质量综合评价指标体系图。图2是配电网设备资产技术寿命预测步骤。具体实施方式为实现本专利技术的目的，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。针对配电网设备资产技术寿命测算问题，本专利技术提出了一种配电网设备资产技术寿命预测方法，该方法基于灰色系统预测模型，可用于测算配电网不同设备资产的质量状态以及技术寿命。1、构建配电网设备资产质量评价指标体系。首先，挖掘设备资产全寿命周期质量要素，根据要素进行指标选取。然后，依据评价指标体系构建原则，进行指标体系构建。(1)在进行设备资产全寿命周期质量要素分析时主要考虑到以下几个方面：1)从设备的基本性能挖掘设备的基本性能主要有设备的技术性能、质量等级、性能效果这三方面。技术性能指标主要包含以下两方面：技术参数包括：尺寸参数、运动参数与动力参数。质量等级是指元器件装机使用之前，按产品执行标准或供需双方的技术协议，在制造、检验及筛选过程中对其质量的控制等级。质量等级不同,器件的可靠性水平也不同,通常,质量等级越高,其可靠性水平也越高2)从设备的试验状况挖掘设备的试验状况主要有出厂试验、交接试验等方面。出厂试验是为了保证出厂产品进行了规定的检验和试验，达到有关技术标准和用户规定的要求。设备出厂试验包括的项目有：一般外观检查；装配质量检验；机械特性和机械操作试验；防误操作性能检验；通电动作试验；主回路电阻测量和工频耐压试验。交接试验交是建筑电气工程安装结束后全面检测测试的重工工序，以判定工程是否符合规定要求，是否可以通电投入运行。交接试验一般包括的试验项目有：绝缘电阻试验；交流耐压试验；直流耐压试验；导体直流电阻测量；泄漏电流测量；绝缘油实验；检查线路两端相位。3)从设备的运行状况挖掘设备的运行状况主要有设备的实时运行状况、运行年限、运行环境这三方面。4)从设备的历史记录挖掘配电网设备的历史记录是指从设备投入运行(包括设备投运前一段时期)开始，随着时间的延续所积累下来的有关设备运行状况的信息。设备的历史记录信息众多，主要包括投运前状态、故障缺陷及异常记录、检修记录、家族质量史。(2)指标体系构建设备资产质量评价是资产管理的重要组成部分，电网设备质量与设备状态直接相关。设备资产质量评价的目的在于掌握设备的质量情况，做到防患于未然，消除电力系统的潜伏性故障，防止突发性事故发生，减少事故损失。电力设备的状态信息类型繁多，各类信息可从不同侧面与不同层次上反映电网运行情况的好坏，应对该状态信息进行处理，并合理选用相关的指标对设备资产质量进行综合评价。通过对配电网设备投运以来众多相关信息的分析，建立了配电网设备质量状态评价指标模型，指标体系可以分作三层，而底层指标则有10个，对于一些特定的设备，还可以简化其指标，从中采取最具代表性的指标来进行评价。2、配电网差异化设备质量综合评价模型(1)建立评价因素为了实现对配电网设备的质量评价，选取配网主变压器设备状态情况构成因素集U，因素集U是能够表现变压器各状态参量的元素所构成的，因素集U的表示方式是U＝{u1，u2，…un}，式中u1,u2,…un代表变压器的各状态量，综合变压器的质量状态，变压器的设备状态量包括设备基本性能、设备试验状况、设备运行状况、设备历史记录这四部分，对应全寿命周期的采购、安装、运维和退役四个阶段，每个阶段还有相应的状态参量。按照建立多层次模糊评价模型的要求将这些状态量分为以下三层次：首层：变压器设备质量；第二层：采购阶段、安装阶段、运维阶段、退役阶段。首层评价因素集：变压器设备质量U＝{采购阶段u1,安装阶段u2,运维阶段u3,退役阶段u4}第二层评价因素集：采购阶段u1＝{到货验收合格率u11,首次检定合格率u12,物资质量事件数比率u13}安装阶段u2＝{试验合格率u21,安装阶段缺陷率u22}运维阶段u3＝{运行缺陷率u31,设备故障率u32，运行抽检合格率u33，家族缺陷率u34}退役阶段u4＝{异常报废比率u41}依据以上各层次依次进行评价，最后再将所有评价综合则得到变压器的质量评价结果。(2)建立评价准则利用评分的形式来实现对配电网设备质量的评价。评价标准将配电网设备的状态分为4个状态等级，即评价集V＝{正常v1,注意v2,异常v3,严重v4}。正常表示配电网设备的各项指标均处于最佳状态，故障发生的可能性低；注意表示配电网设备运行的各项指标虽然有所下降，但仍然能保证相对较低的故障发生率。异常表示配电网设备的损耗很大，指标下降比较严重，但是还处在能够安全运行的状态，此时的故障发生率较之前阶段有了增加。严重表示配电网设备损耗相当严重，指标已经在警戒值以下，此时的故障发生率极高，需要及时对设备进行检修或更换，以保证供电的可靠性。表1配电网设备资产质量状态评价准则(3)建立评估矩阵依据配电网设备质量评价标准来构建基于模糊综合评价的配电网设备评估矩阵R。表2配电网设备质量评价标准(4)质量状态评价选用“加权平均型”模糊合成运算来对配电网设备进行模糊综合评价。根据以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网设备资产技术寿命预测方法，特征在于首先对配电网设备资产质量状态进行评价，得到配电网设备资产质量状态评价结果以后，通过配电网设备资产技术寿命预测模型进行预测，能得到配电网设备资产的技术寿命。包括以下几个步骤：/n(1)构建配电网关键设备运行质量综合评价指标体系，影响配电网设备质量状况的因素很多，通过对这些因素的详细把握，可以有效的评价设备的质量状况。因此，把影响设备质量状况的这些因素作为评价指标，通过这些指标来描述或反映出配电网设备某方面的特征。然后按照指标体系构建原则将指标进行筛选，最后构建完整指标体系；/n(2)构建配电网差异化设备质量综合评价模型，首先对差异化指标进行标准化处理；然后，确定评价问题中的权数大小，采用层次分析法进行指标赋权；最后采用模糊综合评价模型对设备质量进行评价，通过评价因素的建立、评价准则的建立以及评价矩阵的建立，最后实现对设备质量状态的评价；/n(3)构建配电网设备资产技术寿命预测模型，输入相关变量及参数取值，基于步骤(1)和步骤(2)的相关计算，得到配电网设备资产质量状况评价的结果，再用该评价结果来应用灰色预测模型中的GM(1,1)模型对其技术寿命进行预测，得到不同设备技术寿命的预测值。/n...

【技术特征摘要】
1.一种配电网设备资产技术寿命预测方法，特征在于首先对配电网设备资产质量状态进行评价，得到配电网设备资产质量状态评价结果以后，通过配电网设备资产技术寿命预测模型进行预测，能得到配电网设备资产的技术寿命。包括以下几个步骤：
(1)构建配电网关键设备运行质量综合评价指标体系，影响配电网设备质量状况的因素很多，通过对这些因素的详细把握，可以有效的评价设备的质量状况。因此，把影响设备质量状况的这些因素作为评价指标，通过这些指标来描述或反映出配电网设备某方面的特征。然后按照指标体系构建原则将指标进行筛选，最后构建完整指标体系；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈英华，姜英涵，张雪霏，李智威，唐学军，董力通，葛艳琴，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司，国网湖北省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11