[发明专利]一种基于生灭过程的变压器内部潜伏性故障率预测方法

权利要求书

1.一种基于生灭过程的变压器内部潜伏性故障率预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：获取变压器状态停留时间的历史数据和变压器绕组热点温度数据，并对变压器油中气体含量进行检测；

步骤二：对变压器历史运行中的4种状态的停留时间进行统计分析，分别计算4种状态的转移速率λ；

步骤三：根据变压器绕组热点温度数据，计算变压器老化加速因子：

其中，F_AA为变压器老化加速因子，B为常数与负载系数和环境温度有关，为绕组热点温度基准值，θ为当前时刻变压器绕组热点温度；

步骤四：通过历史平均加速因子表示变压器运行历史对变压器将来故障率的影响，计算历史平均加速因子：

其中，F_AAloss为变压器运行历史加速老化因子平均值，t₁和t₂分别为变压器投入运行时刻和当前时刻；

步骤五：求解变压器时变状态转移速率：

λ′_mn＝(F_AA+F_AAloss)λ_mn (3)，

其中，λ_mn为变压器由m状态转移到n状态的转移速率；

步骤六：根据变压器状态转移机理和运行历史数据列写变压器状态转移的生灭过程方程组，并解出变压器处于m运行状态的时变故障率

其中，P_m为处于m状态时变压器的时变故障率，m＝1、2或3，λ′_mn为变压器由m状态转移到n状态的时变状态转移速率，n＝4即故障状态，u_nm为由n状态转移到m状态的修复率；

步骤七：根据变压器的维修类型对变压器的时变故障率进行修正，变压器维修策略的选择和变压器状态转移速率呈比例函数关系：

其中，λ_new为变压器维修过后状态转移速率，λ为变压器维修前状态转移速率，当变压器的维修类型为最小维修时a取值为1、当变压器的维修类型为不完全维修时a取值为2、当变压器的维修类型为完全维修策略时a取值为3，b为修正因子，b根据变压器的运行状态和维修策略取值，变压器经维修故障率为：

P(t,λ_new)_new＝kP(t,λ) (6)，

其中，P(t,λ_new)_new为变压器经过维修后时变故障率，P(t,λ)为变压器维修前故障率，k为比例系数，k根据变压器的运行状态和维修策略取值；

步骤八：根据步骤七的故障率求变压器的可靠性：

P(u)为变压器运行到u时刻求出的变压器故障率，u代表时间t；

步骤九：输出变压器故障率与可靠性预测曲线，再结合变压器现实运行状况，对变压器下一步运行状态进行分析提出检修建议。

2.如权利要求1所述的基于生灭过程的变压器内部潜伏性故障率预测方法，其特征在于：所述步骤二中的变压器历史运行4种状态包括：良好状态、警告状态、危险状态和故障状态。

3.如权利要求1所述的基于生灭过程的变压器内部潜伏性故障率预测方法，其特征在于：所述变压器时变状态转移速率根据变压器绕组温度历史数据和当前绕组温度数据取值，当未来变压器绕组温度数据可预测时，变压器故障率模型能够进行故障率预测。

4.如权利要求1所述的基于生灭过程的变压器内部潜伏性故障率预测方法，其特征在于：所述步骤六中采用生灭过程理论对变压器故障率进行建模。

5.如权利要求2所述的基于生灭过程的变压器内部潜伏性故障率预测方法，其特征在于：所述步骤七中根据变压器选择不同维修策略后故障率的变化值，对公式(5)和公式(6)中系数a、b和k进行取值，并将a、b和k的数值应用在下次故障率的修正中，以此量化变压器维修策略的不同对变压器故障率的影响。