[发明专利]一种基于LM法参数估计的继电保护装置寿命预测方法

权利要求书

1.一种基于LM法参数估计的继电保护装置寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据继电保护装置历史运行状态信息，统计继电保护装置的历史运行故障率数据；

步骤2：建立威布尔分布模型；

步骤3：建立阿瑞尼尔斯模型；

步骤4：建立基于阿瑞尼尔斯模型和威布尔分布的联合失效率模型；

步骤5：利用LM法对联合失效率模型的参数进行估计，得到估计形状参数和估计比例常数；

步骤6：依据联合失效率模型、估计形状参数和估计比例常数，通过可靠性公式对保护装置的寿命进行预测。

2.根据权利要求1所述的基于LM法参数估计的继电保护装置寿命预测方法，其特征在于：步骤1中所述历史运行故障率数据λ_n为第n个时间点的继电保护装置运行故障率；

n∈[0,M],M为继电保护装置运行时间。

3.根据权利要求1所述的基于LM法参数估计的继电保护装置寿命预测方法，其特征在于：步骤2中所述建立威布尔分布模型为：

威布尔分布的失效的分布函数为：

可靠度函数为：

故障率函数为：

式中，t为时间，β为形状参数，α为尺度参数，t₀为保护装置已经投入运行的时间；

威布尔分布的形状参数β＜1，β＝1，β＞1正好与浴盆曲线的早期失效期，偶然失效期，耗损失效期相对应，继电保护装置的寿命满足浴盆曲线且服从威布尔分布。

4.根据权利要求1所述的基于LM法参数估计的继电保护装置寿命预测方法，其特征在于：步骤3中所述建立阿瑞尼尔斯模型：

产品的失效速率与活化能的指数成反比，与温度的倒数成反比，模型公式如下：

其中：A为比例常数；表示失效速率；E表示失效速率对应的产品活化能；K为玻尔兹曼常数，K＝8.617×10-5eV/K，T为绝对温度(K)。

5.根据权利要求1所述的基于LM法参数估计的继电保护装置寿命预测方法，其特征在于：步骤4中所述建立基于阿瑞尼尔斯模型和威布尔分布的联合失效率模型：

继电保护装置的失效率模型符合二参数的威布尔分布，同时依据相关研究，威布尔分布的尺度参数α与温度之间又满足阿瑞尼尔斯模型，如下式所示：

基于以上分析，建立威布尔分布和阿瑞尼尔斯模型相结合的联合失效率模型如下式所示：

其中：A为常数；β为形状参数；α为尺度参数；E表示失效速率对应的产品活化能；K为玻尔兹曼常数，K＝8.617×10-5eV/K；T为绝对温度(K)。