[发明专利]考虑老化阈值与寿命的变压器老化不可用率评估方法

说明书

本发明涉及变压器不可用率评估技术领域，具体涉及一种考虑老化阈值与寿命的变压器老化不可用率评估方法，包括：建立用于获取个体变压器老化阈值和寿命值的变压器评估模型，并对应获取个体变压器的老化阈值和寿命值；建立三参数威布尔分布概率密度函数，然后计算威布尔分布参数与老化阈值和寿命值间的映射关系，并生成同时考虑老化阈值与寿命值的三参数威布尔模型；基于三参数威布尔模型计算对应个体变压器的不可用率数学表达式；基于个体变压器的不可用率数学表达式评估其老化不可用率。本发明的变压器老化不可用率评估方法能够在个体变压器威布尔模型建模中同时考虑老化阈值和寿命值，从而能够提高个体变压器老化不可用率评估的准确性。

技术领域

本发明涉及变压器不可用率评估技术领域，具体涉及考虑老化阈值与寿命的变压器老化不可用率评估方法。

背景技术

电力系统的可靠性评估有着广泛的应用，其对电力系统的运行、投资和维护起着至关重要的作用。电力系统各元件的可靠性参数决定了可靠性评估以及后续维护、规划和决策的准确性。油浸式电力变压器是电力传输系统中的关键设备，因此，尽可能准确地获取其可靠性参数至关重要。其中，不可用率是电力元件的一个重要可靠性参数，它表示某一元件在未来特定时段内由于发生故障而不可用的概率。

电力变压器的故障可分为两类：可修随机故障和不可修老化故障。对由于随机故障导致的不可用率建模相对容易，因为可以将其假设为一个与运行时间无关的常数。而老化失效引起的不可用率是时变的，会受变压器个体运行条件和环境条件等多种因素的影响。通常使用两参数威布尔模型对个体变压器老化不可用率进行建模，例如公开号为CN107330286A的中国专利就公开了《一种大型油浸式电力变压器可靠性评估动态修正方法》，以变压器油纸绝缘系统作为评估对象，分为两个过程：第一过程中，以计算热点温度为核心，结合威布尔分布和阿列纽斯反应定律，建立起基于HST的变压器老化故障模型，计算得到绕组HST并求解变压器油纸绝缘系统的故障率。第二过程中，以油中溶解气体分析灰靶修正为核心，利用灰色理论，建立变压器健康状态与其预期寿命的关系，求得等效的HST值，实现对第一过程中基础模型的动态修正，确保评估值能很好地跟踪并反映变压器的实际可靠性水平。

上述现有方案中的变压器可靠性评估动态修正方法也是一种变压器老化不可用率评估方法，其采用基础模型加动态修正模型的结构，使得整个可靠性评估模型能根据评估对象的运行状态做出调整。现有方案中，威布尔模型一般选择寿命作为描述变压器差异化性能退化过程的特征，变压器寿命越短，说明其老化速度越快，则对应的威布尔尺度参数越小，老化不可用率曲线变化越陡峭。然而，对于具有相同寿命的变压器，如果他们老化阈值(变压器的老化期起始点)不同，其性能退化过程也会有很大的不同。换言之，只有同时考虑老化阈值和寿命，才能准确描述个体变压器的性能退化过程，即只有在威布尔模型建模中同时考虑老化阈值和寿命特征，才能准确评估和预测个体变压器老化不可用率。因此，如何设计一种能够在个体变压器威布尔模型建模中同时考虑老化阈值和寿命值的方法是亟需解决的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种考虑老化阈值与寿命的变压器老化不可用率评估方法，以能够在个体变压器威布尔模型建模中同时考虑老化阈值和寿命值，从而能够提高个体变压器老化不可用率评估的准确性。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

考虑老化阈值与寿命的变压器老化不可用率评估方法，包括以下步骤：

S1：建立用于获取个体变压器老化阈值和寿命值的变压器评估模型，并对应获取个体变压器的老化阈值和寿命值；

S2：建立三参数威布尔分布概率密度函数，然后计算威布尔分布参数与老化阈值和寿命值间的映射关系，并生成同时考虑老化阈值与寿命值的三参数威布尔模型；

S3：基于三参数威布尔模型计算对应个体变压器的不可用率数学表达式；

S4：基于个体变压器的不可用率数学表达式评估其老化不可用率。