一种电气回路故障概率预测方法技术

技术编号:8862540 阅读:212 留言:0更新日期:2013-06-28 01:44
本发明专利技术涉及一种电气回路故障概率预测方法,步骤为:⑴统计前10年输变电设备的健康指数Hi;⑵利用历年健康指数的统计值定义云滴drop(x,u(x));⑶通过逆向云发生器建立设备故障概率预测云模型;⑷通过正向云发生器产生所需数量的具体云滴;⑸检验云滴是否位于置信区间;⑹预测计算变压器设备下一年的故障概率;⑺根据电气回路划分定义计算设备所在回路的故障概率预测值。本发明专利技术基于云模型的设备故障率预测方法,设备服役役龄和自身健康状态对其故障发生概率的影响,结合对电气回路故障概率进行了预测计算,为评估电气回路可靠性和计算电气回路故障的风险提供了数据支持,具有良好的推广价值和应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于设备故障分析和可靠性评估
,涉及。
技术介绍
电气回路按照功能不同分为输电回路、变电回路和母线回路3种。电气回路的功能主要特点是:在某一特定的容量范围内将电能从一端传输到另一端;灵活地改变系统运行方式;在回路发生故障时自动将本身与整个电力系统隔离。电气回路作为电力系统的重要组成部分,由众多输变电设备组合连接而成,不同种类的电气设备故障对电气回路单元故障率的影响程度同,一旦发生故障会严重影响电能的传输与分配,危机供电系统的可靠性和运行稳定性。因此,预测电气回路故障发生概率对评估电力系统运行风险和找出系统薄弱环节具有重要意义。国内外广泛采用设备健康指数来评估输变电设备的运行状态,但健康指数只能用以定性估算电气设备故障概率,实现由设备状态定性评价到定量故障率数据间的转化仍然是一个难题。传统的预测方法如经验法、回归分析法、BP神经网络法等虽然具有简便易行、计算速度快,但当遇到非线性波动时存在需要详细可靠统计资料、预测精度不高等问题。云模型理论对于日常生活中的不确定性具有很好的表达能力,能够准确地实现定性概念到定量数据间的转化。目前云模型已经成功地运用于数据挖掘中的预测领域。因此,本专利技术将云模型理论分析分析方法引入到主要输变电设备故障概率预测计算中来,通过预测计算变压器、输电线路、断路器等主要输变电设备故障发生概率,进计算电气回路故障发生概率,研究电气回路故障特性和变化规律,有利于找出系统运行薄弱环节,为状态检修和电网规划、设计、管理和运行工作提供决策支持。目前,国内外针对由输变电设备故障概率推算电气回路故障概率的研究还处于空白,未见相关报道。
技术实现思路
为弥补现有技术的不足,本专利技术提供,利用云模型理论预测电气设备及电气回路的故障概率,提高预测的准确性和可靠性。本专利技术电气回路故障概率预测方法,步骤如下: (I)统计前10年输变电设备的健康指数Hi,所述输变电设备健康的健康指数Hi为相应设备为各部件的综合扣分值,其数值介于0-100之间;所述扣分值为基于《输变电设备状态检修试验规程》以及相关设备的状态评价导则对设备基础状态量进行采集和处理得到各部件的扣分值;对于缺乏定量状态评估数据的年份,取设备相应的缺陷数据进行健康指数计算。(2)利用历年健康指数的统计值定义云滴drop (X,u(x)),本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电气回路故障概率预测方法,步骤如下:?(1)统计前10年输变电设备的健康指数Hi,所述输变电设备健康的健康指数Hi为相应设备为各部件的综合扣分值,其数值介于0?100之间;所述扣分值为基于《输变电设备状态检修试验规程》以及相关设备的状态评价导则对设备基础状态量进行采集和处理得到各部件的扣分值;对于缺乏定量状态评估数据的年份,取设备相应的缺陷数据进行健康指数计算;(2)利用历年健康指数的统计值定义云滴drop(x,u(x)),其中:x为每一年变压器实际健康指数;为变压器的某一健康指数x隶属于故障停运时最大健康指数均值X的程度;X为所统计的全国变压器设备历年来发生故障停运时的最大健康指数的均值;(3)采用拟合算法对一组云滴进行计算,通过逆向云发生器建立设备故障概率预测云模型,所述云模型用期望、熵和超熵3个数字特征来表征,具体算法如下:①根据云期望曲线拟合得到期望的估计值,将的点剔除,剩下m个云滴drop(xi,u(xi));②由计算出,并由得熵的估计值;③根据,求得超熵的估计值;式中:、和分别为云预测模型中变压器设备健康指数的期望、熵和超熵的估计值;a、c为:云预测模型求解过程中的中间值;drop(xi,u(xi))为生成正向云发生器所需的云滴;xi为变压器设备某一年的健康指数实际值;m为正向云发生器的有效输入云滴数目;(4)根据步骤(3)生成的预测云模型数字特征、和,通过正向云发生器产生所需数量的具体云滴drop(xi,u(xi)),用将产生的云滴来预测设备下一年的故障概率,再用迭代法产生设备未来故障概率;具体算法如下:a)生成期望为,方差为的一个正态随机数,即:;b)生成以为期望值,方差为的一个正态随机数,即:;c)计算;d)具有确定度的成为云模型中的一个云滴;e)若或时,所生成的云滴不满足条件,予以舍弃,并重复步骤啊a)至e),直到产生所需数量的预测云滴;norm为生成正态分布随机数的函数;(5)检验云滴是否位于的置信区间内,若不满足该条件,重新进行计算生成相应云滴;???????(6)根据步骤(4)所产生的云滴drop(xi,u(xi))的隶属度的平均值预测计算变压器设备下一年的故障概率,计算式为:??????????????????????????????????(4)式中:为变压器设备下一年故障概率预测值;P为近五年全国变压器设备平均故障停运概率值;(7)根据电气回路划分定义计算相应电气回路故障概率,计算式为:式中:m为待预测变电回路中变压器的个数;n为断路器的个数;为变电回路中变压器的故障概率预测值;为变电回路中断路器的故障概率预测值。219629dest_path_image001.jpg,692199dest_path_image002.jpg,992599dest_path_image003.jpg,917830dest_path_image004.jpg,79821dest_path_image005.jpg,141318dest_path_image006.jpg,425668dest_path_image007.jpg,526611dest_path_image008.jpg,554610dest_path_image009.jpg,673875dest_path_image010.jpg,863548dest_path_image011.jpg,950322dest_path_image012.jpg,516432dest_path_image004.jpg,818101dest_path_image013.jpg,116358dest_path_image014.jpg,503477dest_path_image015.jpg,561694dest_path_image016.jpg,452290dest_path_image017.jpg,249344dest_path_image013.jpg,795863dest_path_image018.jpg,969356dest_path_image019.jpg,166988dest_path_image004.jpg,134944dest_path_image005.jpg,168759dest_path_image017.jpg,880363dest_path_image020.jpg,745551dest_path_image021.jpg,572823dest_path_image022.jpg,156251dest_path_image017...

【技术特征摘要】
1.一种电气回路故障概率预测方法,步骤如下: (I)统计前10年输变电设备的健康指数Hi,所述输变电设备健康的健康指数Hi为相应设备为各部件的综合扣分值,其数值介于0-100之间;所述扣分值为基于《输变电设备状态检修试验规程》以及相关设备的状态评价导则对设备基础状态量进行采集和处理得到各部件的扣分值;对于缺乏定量状态评估数据的年份,取设备相应的缺陷数据进行健康指数计算; (2)利...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡文平于腾凯段晓波
申请(专利权)人:国家电网公司河北省电力公司电力科学研究院河北省电力建设调整试验所
类型:发明
国别省市:

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