[发明专利]一种基于状态监测信息的输变电设备模糊故障率计算方法

说明书

本发明公开了一种基于状态监测信息的输变电设备模糊故障率计算方法，建立输变电设备的模糊综合评价模型，根据状态监测数据进行模糊综合评价，得到模糊综合评价结果为评语集中的各个状态评语的隶属度；根据输变电设备的历史状态监测数据的模糊综合评价结果，构建评语集与故障率序列之间的对应关系；根据待计算的输变电设备的模糊综合评价结果，利用评语集与故障率序列之间的对应关系，得到该待计算的输变电设备的故障率序列中的各个故障率的隶属度即得到模糊故障率。本发明的计算结果更贴近输变电设备的实际状况，该模糊故障率可用于输变电设备的故障判断以及系统的可靠性计算，实施从设备健康状态到系统可靠性的整体维修优化。

技术领域

本发明涉及电力设备的可靠性评估技术领域，尤其是一种基于状态监测信息的输变电设备模糊故障率计算方法。

背景技术

随着电力工业的发展，电网规模日益扩大，越来越多的电力输变电设备投入使用。输变电设备的稳定运行是电网维持供电可靠性的基础。故障率是最常用的可靠性指标之一，可用于输变电设备的风险评估、检修决策等。

传统的可靠性评估过程中使用的是设备的恒定故障率模型，难以评估设备状态差异造成的系统可靠性差异。一些基于时间统计的故障率模型由于无法反映设备状态变化而难以适用于状态检修。事实上，设备的健康状态决定了设备失效可能性的大小，从而会影响系统可靠性。目前，各研究文献采用的比较多的是设备健康状态与设备故障率间的指数关系模型，这种方法先将状态监测值归一化为0到1间或评估给定一个确定的状态分数，进一步得到一个表征设备状态的确定的健康指数，然后建立设备状态与故障率之间的映射函数关系。这种对监测数据的处理方式适合利用统计方法找到设备状态与故障之间的内在联系，但是却未考虑监测数据具有的模糊性对故障率定量计算的影响。

由于状态监测的复杂性、电力设备结构的层次性、评价标准中存在的模糊性以及评价影响因素的不确定性，设备故障率受多种因素影响具有明显的非精确性，这种非精确性很适合用模糊数来描述。专利CN201410158406.2《一种基于故障率的电网输变电设备运行风险评估方法》利用三角模糊数来描述故障率，结合历史数据和人员经验给出了故障率的下限、中间值，上限，并将其用于电网运行风险评估，但基于统计数据和经验调整得到的故障率的模糊模型无法量化设备当前状态对故障率不确定性的影响。

因此，需要构建基于状态监测信息的设备故障率隶属函数/模糊故障率之间定量计算模型，这是连接设备状态监测值与系统可靠性评估之间的关键纽带。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于状态监测信息的输变电设备模糊故障率计算方法，考虑到输变电设备的故障率受多种不确定因素影响而具有的模糊性，模糊故障率即故障率序列中各个故障率的隶属度更贴近输变电设备的实际状况，计算结果可用于输变电设备的故障判断以及系统的可靠性计算，实施从设备健康状态到系统可靠性的整体维修优化。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，包括：

一种基于状态监测信息的输变电设备模糊故障率计算方法，包括以下步骤：

S1，建立输变电设备的模糊综合评价模型；

模糊综合评价模型根据输变电设备的状态监测数据进行模糊综合评价，状态监测数据中包括M个不同评价指标的状态监测值；

模糊综合评价模型的输出即模糊综合评价结果为B＝{b_n}，n＝1,2,…,N，即B＝(b₁,b₂,…,b_N)；其中，B为评语集，b_n为评语集B中的第n个状态评语的隶属度，共包括N个状态评语，b₁+b₂+…+b_N＝1；