CN104112239B - 一种利用基准态分析的变压器状态评估方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用基准态分析的变压器状态评估方法及装置，该方法包括：依据变压器关键特征量，对变压器进行基本性能和设备重要度评估；以及对变压器进行机械性能评估、电气性能评估、热性能评估和附件性能评估；根据基本性能和设备重要度评估的结果，计算变压器的综合性能修正因子；根据变压器的综合性能修正因子对变压器对应机械性能、电气性能、热性能和附件性能的评估结果进行修正，获得变压器总基准态指标；根据变压器的总基准态指标确定需要重点关注的变压器及对应的检修策略。本发明在设备状态评价导则的基础上，提出设备“基准态”分析，准确了解设备状态，实现对设备基本性能由好到坏顺序排列，指导运维决策的目的。
Description
技术领域
本发明涉及输变电设备状态评价领域，尤其涉及一种利用基准态分析的变压器状态评估方法及装置。
背景技术
由于现在的电网规模越来越大，所以在对变压器进行巡视检修前，一般需要对电网中的变压器状态进行评估。对变压器状态进行评估一般是选取一定数量的特征状态量，对设备的状态进行分级，为检修策略制定提供依据。
目前，电力***行业内对变压器评估普遍采用的依据是变压器状态评价导则，即将变压器分为本体、套管、分接开关、冷却***及非电量保护五个部件，并选取能够直接或间接表征设备状态的状态量，依据状态量对设备安全运行的影响程度进行分级。状态量应扣分值由状态量劣化程度和权重共同决定，即状态量应扣分值等于该状态量的基本扣分乘以权重系数，状态量正常时不扣分。
变压器状态评价时，首先依据各部件的总计扣分值和单项扣分值确定部件状态，再根据部件评价结果综合得出变压器整体评价结果，变压器评价结果包括正常、注意、异常和严重四种状态。由于现有变压器状态评价导则中所选取的设备状态量多为现场试验数据量和巡检信息，未考虑设备的运行环境、设计制造信息、运行年限及自然老化等参量，致使其评价与应用效果受到限制，其直观反映是对变压器状态评价不准确，例如对运行年限较长或老化严重的设备缺乏关注。
发明内容
针对目前变压器状态评价效果不理想的情况，本发明提出设备“基准态”(Benchmark)分析，在设备状态评价导则的基础上，通过从特征量优选、特征量分析、建立设备老化模型、设备强度模型、电网强度模型，再综合设备老化、设备强度、电网强度三方面进行设备健康度评估，解决设备的状态到底如何，能否正常运行，可能发生的故障率到底有多高等关切问题，使得在缺少现场新的试验或测试数据情况下也能实现对设备的状态的初步分析，实现对设备基本性能由好到坏顺序排列，指导运维决策的目的。
所谓基准态是指设备在电网和环境强度要求下，指定的设备所有规定性能均维持正常运行的状态。本定义有以下方面的涵义：一是“强度要求”包括电网强度和设备所处的环境强度；二是“所有规定性能维持正常运行”包括变压器机械性能、电气性能、热性能、附件性能都能维持正常运行；三是前两个条件对基准态来说，缺一不可，互为补充，但设备基准态并不是固定不变的，当强度提高要求到一定程度时，设备部分或所有规定性能并不能维持正常运行，其基准态也会随之而变。
为解决上述技术问题，本发明提供一种利用基准态分析的变压器状态评估方法，包括：
依据变压器关键特征量，对变压器进行基本性能和设备重要度评估；以及对所述变压器进行机械性能评估、电气性能评估、热性能评估和附件性能评估；
根据所述基本性能和设备重要度评估的结果，计算所述变压器的综合性能修正因子；
根据所述变压器的综合性能修正因子对所述变压器对应机械性能、电气性能、热性能和附件性能的评估结果进行修正，获得所述变压器总基准态指标；
根据所述变压器的总基准态指标对变压器进行排序，并依据排序的结果确定需要重点关注的变压器及对应的检修策略；
其中，所述根据所述基本性能和设备重要度评估的结果，计算所述变压器的综合性能修正因子，包括：
设定γ为变压的基本性能，δ为设备重要度；则变压器A在δ-γ坐标系中的坐标为(δA，γA)，其中0≤δA≤1,0≤γA≤1，变压器A的修正因子F为该点(δA，γA)到参考线l0的距离，其中所述参考线l0的方程式为：x+y＝0；其中F(A)为变压器的修正因子函数。
其中，所述变压器关键特征量包括但不限于：运行年限、温度、湿度、安装位置、距海岸距离、雷电密度、环境种类、油色谱、直阻、顶层油温、负荷系数、环境温度；
所述对变压器进行基本性能和设备重要度评估包括：根据所述变压器关键特征量中的运行年限、环境因素、在线监测装置、故障缺陷因素、运行因素对变压器的基本性能进行评估；根据所述变压器关键特征量中的变电站重要等级、变电站变压器数量、电压等级对变压器在电网中的重要度进行评估。
其中，所述对所述变压器进行机械性能评估、电气性能评估、热性能评估和附件性能评估包括：
对机械性能K1进行评估，K1＝f(K1_1,K1_2_1,K1_2_2,K1_3,ω1_1,ω1_2,ω1_2_1,ω1_2_2,ω1_3)；其中，ω1_1、ω1_2、ω1_3分别为设计计算、试验评估、运行考核的权重系数，三者之和为1；ω1_2_1、ω1_2_2分别为短路阻抗和绕组频响权重系数，K1_1为设计计算校验的稳定安全系数性能指标，K1_2_1为阻抗电压试验结果性能指标，K1_2_2为绕组频率响应试验结果性能指标，K1_3为短路影响因素性能指标；
对电气性能K2进行评估，K2＝f(K2_1,K2_2,K2_3,ω2_1,ω2_2,ω2_3)；其中K2_1、K2_2、K2_3与ω2_1、ω2_2、ω2_3分别为油中溶解气体、油质和绕组直流电阻的性能指标及其相应的权重系数；K2的取值范围为[0,1]；
对热性能K3进行评估；其中k表示变压器实际运行年限，FEQA为等效老化值，Ln表示变压器正常寿命，N表示变压器有完整数据的运行年限。
对附件性能K4进行评估；K4＝f(K4_1,K4_2,K4_3,K4_4,ω4_1,ω4_2,ω4_3,ω4_4)，其中K4_1,K4_2,K4_3,K4_4与ω4_1,ω4_2,ω4_3,ω4_4分别表示附件四大性能的性能指标与权重系数，所述附件四大性能包括套管、分接开关、冷却***、非电量保护性能。
其中，所述根据所述变压器的综合性能修正因子对所述变压器对应机械性能、电气性能、热性能和附件性能的评估结果进行修正，获得所述变压器总基准态指标包括：
变压器总基准态指标BI＝F*f(BIfactor*ω)＝F*(BIfactor,W)，其中，F为修正因子，BIfactor＝(K1,K2,…,K4)为各分性能指标向量，W＝(ω1,ω2,…,ω4)为相应的权重向量。
相应的，本发明还提供一种利用基准态分析的变压器状态评估装置，包括：
性能评估模块，用于依据变压器关键特征量，对变压器进行基本性能和设备重要度评估；以及对所述变压器进行机械性能评估、电气性能评估、热性能评估和附件性能评估；
修正因子计算模块，用于根据所述基本性能和设备重要度评估的结果，计算所述变压器的综合性能修正因子；
总基准态指标计算模块，用于根据所述变压器的综合性能修正因子对所述变压器对应机械性能、电气性能、热性能和附件性能的评估结果进行修正，获得所述变压器总基准态指标；
检修策略管理模块，用于根据所述变压器的总基准态指标对变压器进行排序，并依据排序的结果选择需要重点关注的变压器并选择对应的检修策略；
其中，所述修正因子计算模块包括：
坐标系单元，用于建立δ-γ坐标系和参考线l0；所述γ为变压的基本性能，δ为设备重要度；参考线l0的方程式为：x+y＝0；
第一计算单元，用于计算变压器的修正因子F；变压器A在δ-γ坐标系中的坐标为(δA，γA)，其中0≤δA≤1,0≤γA≤1，则变压器A的修正因子F为该点(δA，γA)到参考线l0的距离，其中F(A)为变压器的修正因子函数。
其中，性能评估模块包括：特征量获取单元和评估单元；
特征量获取单元，用于获取所述变压器关键特征量；所述变压器关键特征量包括但不限于：运行年限、温度、湿度、安装位置、距海岸距离、雷电密度、环境种类、油色谱、直阻、顶层油温、负荷系数、环境温度；
第一评估单元，用于根据所述特征量获取单元所获取的变压器关键特征量中的运行年限、环境因素、在线监测装置、故障缺陷因素、运行因素对变压器的基本性能进行评估；根据所述变压器关键特征量中的变电站重要等级、变电站变压器数量、电压等级对变压器在电网中的重要度进行评估。
其中，所述性能评估模块还包括：
第二评估单元，用于对变压器的机械性能K1进行评估，K1＝f(K1_1,K1_2_1,K1_2_2,K1_3,ω1_1,ω1_2,ω1_2_1,ω1_2_2,ω1_3)；其中，ω1_1、ω1_2、ω1_3分别为设计计算、试验评估、运行考核的权重系数，三者之和为1；ω1_2_1、ω1_2_2分别为短路阻抗和绕组频响权重系数，K1_1为设计计算校验的稳定安全系数性能指标，K1_2_1为阻抗电压试验结果性能指标，K1_2_2为绕组频率响应试验结果性能指标，K1_3为短路影响因素性能指标；
第三评估单元，用于对变压器的对气性能K2进行评估，K2＝f(K2_1,K2_2,K2_3,ω2_1,ω2_2,ω2_3)；其中K2_1、K2_2、K2_3与ω2_1、ω2_2、ω2_3分别为油中溶解气体、油质和绕组直流电阻的性能指标及其相应的权重系数；K2的取值范围为[0,1]；
第四评估单元，用于对热性能K3进行评估；其中k表示变压器实际运行年限，FEQA为等效老化值，Ln表示变压器正常寿命，N表示变压器有完整数据的运行年限。
第五评估单元，用于对附件性能K4进行评估；K4＝f(K4_1,K4_2,K4_3,K4_4,ω4_1,ω4_2,ω4_3,ω4_4)，其中K4_1,K4_2,K4_3,K4_4与ω4_1,ω4_2,ω4_3,ω4_4分别表示附件四大性能的性能指标与权重系数，所述附件四大性能包括套管、分接开关、冷却***、非电量保护性能。
其中，所述总基准态指标计算模块包括：
数据获取单元，用于获取所述变压器的综合性能修正因子、所述变压器对应机械性能、电气性能、热性能和附件性能的评估结果；
第二计算单元，用于根据所述变压器的综合性能修正因子对所述变压器对应机械性能、电气性能、热性能和附件性能的评估结果进行修正，获得所述变压器总基准态指标BI；BI＝F*f(BIfactor*ω)＝F*(BIfactor,W)，其中，F为修正因子，BIfactor＝(K1,K2,…,K4)为各分性能指标向量，W＝(ω1,ω2,…,ω4)为相应的权重向量。
本发明所提供的利用基准态分析的变压器状态评估方法及装置充分考虑了设计、制造、试验、环境、运行、检修记录、电网等参数信息，实现了设备基准态分析关键特征量的优选，并根据电压等级、运行年限和设备重要度的不同对其进行了差异化分析；同时研究了影响设备老化、设备强度、电网强度的各种因素，并分别建立了相应的关联模型。本发明在综合考虑设备老化、设备强度、电网强度，建立设备组件及整体基准态分析模型，提高了状态评估结果的准确性和可靠性，为运维决策提供了有力的支持和指导。
附图说明
图1是本发明提供的利用基准态分析的变压器状态评估方法第一实施例流程示意图；
图2是本发明提供的利用基准态分析的变压器状态评估方法第二实施例流程示意图；
图3是变压器基准态指标计算原理图；
图4是变压器基准态分析二维风险模型的流程图；
图5是本发明提供的利用基准态分析的变压器状态评估装置第一实施例结构示意图；
图6是本发明提供的利用基准态分析的变压器状态评估装置第二实施例结构示意图。
具体实施方式
针对目前变压器状态评价效果不理想的情况，本发明提出设备“基准态”(Benchmark)分析，在设备状态评价导则的基础上，通过从特征量优选、特征量分析、建立设备老化模型、设备强度模型、电网强度模型，再综合设备老化、设备强度、电网强度三方面进行设备健康度评估，解决设备的状态到底如何，能否正常运行，可能发生的故障率到底有多高等关切问题，使得在缺少现场新的试验或测试数据情况下也能实现对设备的状态的初步分析，实现对设备基本性能由好到坏顺序排列，指导运维决策的目的。
参见图1，为本发明提供的利用基准态分析的变压器状态评估方法第一实施例流程示意图。如图所示，该变压器状态评估方法包括：
步骤S101，依据变压器关键特征量，对变压器进行基本性能和设备重要度评估；以及对所述变压器进行机械性能评估、电气性能评估、热性能评估和附件性能评估；
步骤S102，根据所述基本性能和设备重要度评估的结果，计算所述变压器的综合性能修正因子；
步骤S103，根据所述变压器的综合性能修正因子对所述变压器对应机械性能、电气性能、热性能和附件性能的评估结果进行修正，获得所述变压器总基准态指标；
步骤S104，根据所述变压器的总基准态指标对变压器进行排序，并依据排序的结果确定需要重点关注的变压器及对应的检修策略。
参见图2，为本发明提供的利用基准态分析的变压器状态评估方法第二实施例流程示意图。在本实施例中，将更为详细的描述该变压器状态评估方法各个步骤的具体流程和操作内容。如图2所示，该变压器状态评估方法包括：
步骤S201，获取变压器关键特征量，所述变压器关键特征量包括但不限于：运行年限、温度、湿度、安装位置、距海岸距离、雷电密度、环境种类、油色谱、直阻、顶层油温、负荷系数、环境温度。表1为变压器关键特征量归类表。
表1
步骤S202，依据变压器关键特征量，对变压器进行基本性能和设备重要度评估。更为具体的，所述对变压器进行基本性能和设备重要度评估包括：根据所述变压器关键特征量中的运行年限、环境因素、在线监测装置、故障缺陷因素、运行因素对变压器的基本性能进行评估；根据所述变压器关键特征量中的变电站重要等级、变电站变压器数量、电压等级对变压器在电网中的重要度进行评估。
步骤S203，依据变压器关键特征量，对所述变压器进行机械性能评估、电气性能评估、热性能评估和附件性能评估；更为具体的，对机械性能K1进行评估，K1＝f(K1_1,K1_2_1,K1_2_2,K1_3,ω1_1,ω1_2,ω1_2_1,ω1_2_2,ω1_3)；其中，ω1_1、ω1_2、ω1_3分别为设计计算、试验评估、运行考核的权重系数，三者之和为1；ω1_2_1、ω1_2_2分别为短路阻抗和绕组频响权重系数，K1_1为设计计算校验的稳定安全系数性能指标，K1_2_1为阻抗电压试验结果性能指标，K1_2_2为绕组频率响应试验结果性能指标，K1_3为短路影响因素性能指标；
对电气性能K2进行评估，K2＝f(K2_1,K2_2,K2_3,ω2_1,ω2_2,ω2_3)；其中K2_1、K2_2、K2_3与ω2_1、ω2_2、ω2_3分别为油中溶解气体、油质和绕组直流电阻的性能指标及其相应的权重系数；K2的取值范围为[0,1]，且其值越大，电气性能越好。
对热性能K3进行评估，主要包括绕组热点温度计算、寿命损失百分率计算以及热性能评估。其中k表示变压器实际运行年限，FEQA为等效老化值，Ln表示变压器正常寿命，N表示变压器有完整数据的运行年限。其取值范围为0≤K3≤1,0表示设备绝缘寿命终结，1表示设备绝缘寿命良好，相当于新投运的设备。
对附件性能K4进行评估；K4＝f(K4_1,K4_2,K4_3,K4_4,ω4_1,ω4_2,ω4_3,ω4_4)，其中K4_1,K4_2,K4_3,K4_4与ω4_1,ω4_2,ω4_3,ω4_4分别表示附件四大性能的性能指标与权重系数。本领域技术人员可以理解的是，其具体评估方法如图3所示，其他性能指标的具体方法与此类似。
步骤S204，根据所述基本性能和设备重要度评估的结果，计算所述变压器的综合性能修正因子。更为具体的，修正因子由基本性能评估结果和设备重要度评估结果构建二维风险模型得到，通过修正因子不仅可以对后面设备的综合性能进行修正，同时还可以根据修正因子的大小排序，挑选出修正因子较大设备进行重点关注。二维风险模型如图4。规定参考线l0的方程式为：x+y＝0，γ为变压的基本性能，δ为重要度；则某一变压器A在在δ-γ坐标系中的坐标为(δA，γA)，其中0≤δA≤1,0≤γA≤1，则定义变压器A的修正因子F为该点到参考线的距离,即归一化可得修正因子F越大，则表示设备在日常运行中应该受到更多关注。
本领域技术人员可以理解的是，步骤S202和步骤S203之间并无执行顺序上的要求，在步骤S201执行完成后，步骤S202和步骤S203就都可以随时执行了。同时，在步骤S202执行完成后，即可执行步骤S204，与步骤S203是否执行完成无关。
步骤S205，根据所述变压器的综合性能修正因子对所述变压器对应机械性能、电气性能、热性能和附件性能的评估结果进行修正，获得所述变压器总基准态指标。更为具体的，变压器总基准态指标计算流程如图3所示。变压器总基准态指标BI＝F*f(BIfactor*ω)＝F*(BIfactor,W)，其中，F为修正因子，BIfactor＝(K1,K2,…,K4)为各分性能指标向量，W＝(ω1,ω2,…,ω4)为相应的权重向量，F为修正因子。设备总性能指标BI越大，表明设备性能越好，设备状态越健康。
步骤S206，根据所述变压器的总基准态指标对变压器进行排序，并依据排序的结果确定需要重点关注的变压器及对应的检修策略。设备总性能指标BI越小，表明对应变压器的性能越差，设备状态不健康，出故障的几率较高，对于这种设备需要加强检修和巡视的密度。
本发明所提供的利用基准态分析的变压器状态评估方法充分考虑了设计、制造、试验、环境、运行、检修记录、电网等参数信息，实现了设备基准态分析关键特征量的优选，并根据电压等级、运行年限和设备重要度的不同对其进行了差异化分析；同时研究了影响设备老化、设备强度、电网强度的各种因素，并分别建立了相应的关联模型。本发明在综合考虑设备老化、设备强度、电网强度，建立设备组件及整体基准态分析模型，提高了状态评估结果的准确性和可靠性，为运维决策提供了有力的支持和指导。
对应的，本发明还提供一种利用基准态分析的变压器状态评估装置，该变压器状态评估装置可以实现上述利用基准态分析的变压器状态评估方法。
参见图5，为本发明提供的利用基准态分析的变压器状态评估装置第一实施例结构示意图，如图所示，该装置包括：性能评估模块1，修正因子计算模块2，总基准态指标计算模块3和检修策略管理模块4。
性能评估模块1，用于依据变压器关键特征量，对变压器进行基本性能和设备重要度评估；以及对所述变压器进行机械性能评估、电气性能评估、热性能评估和附件性能评估；
修正因子计算模块2，用于根据所述基本性能和设备重要度评估的结果，计算所述变压器的综合性能修正因子；
总基准态指标计算模块3，用于根据所述变压器的综合性能修正因子对所述变压器对应机械性能、电气性能、热性能和附件性能的评估结果进行修正，获得所述变压器总基准态指标；
检修策略管理模块4，用于根据所述变压器的总基准态指标对变压器进行排序，并依据排序的结果选择需要重点关注的变压器并选择对应的检修策略。
参见图6，为本发明提供的利用基准态分析的变压器状态评估装置第二实施例结构示意图。在本实施例中，将更为详细的描述该利用基准态分析的变压器状态评估装置的结构和各部件的功能。该装置与上一实施例一样，同样包括：性能评估模块1，修正因子计算模块2，总基准态指标计算模块3和检修策略管理模块4。
更为具体的，性能评估模块1包括：特征量获取单元11和评估单元12；
特征量获取单元11，用于获取所述变压器关键特征量；所述变压器关键特征量包括但不限于：运行年限、温度、湿度、安装位置、距海岸距离、雷电密度、环境种类、油色谱、直阻、顶层油温、负荷系数、环境温度；表1为变压器关键特征量归类表。
第一评估单元12，用于根据所述特征量获取单元所获取的变压器关键特征量中的运行年限、环境因素、在线监测装置、故障缺陷因素、运行因素对变压器的基本性能进行评估；根据所述变压器关键特征量中的变电站重要等级、变电站变压器数量、电压等级对变压器在电网中的重要度进行评估。
进一步的，所述性能评估模块1还包括：
第二评估单元13，用于对变压器的机械性能K1进行评估，K1＝f(K1_1,K1_2_1,K1_2_2,K1_3,ω1_1,ω1_2,ω1_2_1,ω1_2_2,ω1_3)；其中，ω1_1、ω1_2、ω1_3分别为设计计算、试验评估、运行考核的权重系数，三者之和为1；ω1_2_1、ω1_2_2分别为短路阻抗和绕组频响权重系数，K1_1为设计计算校验的稳定安全系数性能指标，K1_2_1为阻抗电压试验结果性能指标，K1_2_2为绕组频率响应试验结果性能指标，K1_3为短路影响因素性能指标；
第三评估单元14，用于对变压器的对气性能K2进行评估，K2＝f(K2_1,K2_2,K2_3,ω2_1,ω2_2,ω2_3)；其中K2_1、K2_2、K2_3与ω2_1、ω2_2、ω2_3分别为油中溶解气体、油质和绕组直流电阻的性能指标及其相应的权重系数；K2的取值范围为[0,1]；且其值越大，电气性能越好。
第四评估单元15，用于对热性能K3进行评估；其中k表示变压器实际运行年限，FEQA为等效老化值，Ln表示变压器正常寿命，N表示变压器有完整数据的运行年限。其取值范围为0≤K3≤1,0表示设备绝缘寿命终结，1表示设备绝缘寿命良好，相当于新投运的设备。
第五评估单元16，用于对附件性能K4进行评估；K4＝f(K4_1,K4_2,K4_3,K4_4,ω4_1,ω4_2,ω4_3,ω4_4)，其中K4_1,K4_2,K4_3,K4_4与ω4_1,ω4_2,ω4_3,ω4_4分别表示附件四大性能的性能指标与权重系数。本领域技术人员可以理解的是，其具体评估方法如图3所示，其他性能指标的具体方法与此类似。
修正因子计算模块2包括：坐标系单元21和第一计算单元22。
坐标系单元21，用于建立δ-γ坐标系和参考线l0；所述γ为变压的基本性能，δ为设备重要度；参考线l0的方程式为：x+y＝0；
第一计算单元22，用于计算变压器的修正因子F；修正因子由基本性能评估结果和设备重要度评估结果构建二维风险模型得到，通过修正因子不仅可以对后面设备的综合性能进行修正，同时还可以根据修正因子的大小排序，挑选出修正因子较大设备进行重点关注。变压器A在δ-γ坐标系中的坐标为(δA，γA)，其中0≤δA≤1,0≤γA≤1，则变压器A的修正因子F为该点(δA，γA)到参考线l0的距离，归一化之后为修正因子F越大，则表示设备在日常运行中应该受到更多关注。
总基准态指标计算模块3包括：数据获取单元31和第二计算单元32。
数据获取单元31，用于获取所述变压器的综合性能修正因子、所述变压器对应机械性能、电气性能、热性能和附件性能的评估结果；
第二计算单元32，用于根据所述变压器的综合性能修正因子对所述变压器对应机械性能、电气性能、热性能和附件性能的评估结果进行修正，获得所述变压器总基准态指标BI；BI＝F*f(BIfactor*ω)＝F*(BIfactor,W)，其中，F为修正因子，BIfactor＝(K1,K2,…,K4)为各分性能指标向量，W＝(ω1,ω2,…,ω4)为相应的权重向量。设备总性能指标BI越大，表明设备性能越好，设备状态越健康。
检修策略管理模块4，用于根据所述变压器的总基准态指标对变压器进行排序，并依据排序的结果选择需要重点关注的变压器并选择对应的检修策略。设备总性能指标BI越小，表明对应变压器的性能越差，设备状态不健康，出故障的几率较高，对于这种设备需要加强检修和巡视的密度。
本发明所提供的利用基准态分析的变压器状态评估装置充分考虑了设计、制造、试验、环境、运行、检修记录、电网等参数信息，实现了设备基准态分析关键特征量的优选，并根据电压等级、运行年限和设备重要度的不同对其进行了差异化分析；同时研究了影响设备老化、设备强度、电网强度的各种因素，并分别建立了相应的关联模型。本发明在综合考虑设备老化、设备强度、电网强度，建立设备组件及整体基准态分析模型，提高了状态评估结果的准确性和可靠性，为运维决策提供了有力的支持和指导。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种利用基准态分析的变压器状态评估方法，其特征在于，包括：
依据变压器关键特征量，对变压器进行基本性能和设备重要度评估；以及对所述变压器进行机械性能评估、电气性能评估、热性能评估和附件性能评估；
根据所述基本性能和设备重要度评估的结果，计算所述变压器的综合性能修正因子；
根据所述变压器的综合性能修正因子对所述变压器对应机械性能、电气性能、热性能和附件性能的评估结果进行修正，获得所述变压器总基准态指标；
根据所述变压器的总基准态指标对变压器进行排序，并依据排序的结果确定需要重点关注的变压器及对应的检修策略；
其中，所述根据所述基本性能和设备重要度评估的结果，计算所述变压器的综合性能修正因子，包括：
设定γ为变压的基本性能，δ为设备重要度；则变压器A在δ-γ坐标系中的坐标为(δA，γA)，其中0≤δA≤1,0≤γA≤1，变压器A的修正因子F为该点(δA，γA)到参考线l0的距离，其中所述参考线l0的方程式为：x+y＝0；其中F(A)为变压器的修正因子函数。
2.如权利要求1所述的利用基准态分析的变压器状态评估方法，其特征在于，所述变压器关键特征量包括但不限于：运行年限、温度、湿度、安装位置、距海岸距离、雷电密度、环境种类、油色谱、直阻、顶层油温、负荷系数、环境温度；
所述对变压器进行基本性能和设备重要度评估包括：根据所述变压器关键特征量中的运行年限、环境因素、在线监测装置、故障缺陷因素、运行因素对变压器的基本性能进行评估；根据所述变压器关键特征量中的变电站重要等级、变电站变压器数量、电压等级对变压器在电网中的重要度进行评估。
3.如权利要求2所述的利用基准态分析的变压器状态评估方法，其特征在于，所述对所述变压器进行机械性能评估、电气性能评估、热性能评估和附件性能评估包括：
对机械性能K1进行评估，K1＝f(K1_1,K1_2_1,K1_2_2,K1_3,ω1_1,ω1_2,ω1_2_1,ω1_2_2,ω1_3)；其中，ω1_1、ω1_2、ω1_3分别为设计计算、试验评估、运行考核的权重系数，三者之和为1；ω1_2_1、ω1_2_2分别为短路阻抗和绕组频响权重系数，K1_1为设计计算校验的稳定安全系数性能指标，K1_2_1为阻抗电压试验结果性能指标，K1_2_2为绕组频率响应试验结果性能指标，K1_3为短路影响因素性能指标；
对电气性能K2进行评估，K2＝f(K2_1,K2_2,K2_3,ω2_1,ω2_2,ω2_3)；其中K2_1、K2_2、K2_3与ω2_1、ω2_2、ω2_3分别为油中溶解气体、油质和绕组直流电阻的性能指标及其相应的权重系数；K2的取值范围为[0,1]；
对热性能K3进行评估；其中k表示变压器实际运行年限，FEQA为等效老化值，Ln表示变压器正常寿命，N表示变压器有完整数据的运行年限；
对附件性能K4进行评估；K4＝f(K4_1,K4_2,K4_3,K4_4,ω4_1,ω4_2,ω4_3,ω4_4)，其中K4_1,K4_2,K4_3,K4_4与ω4_1,ω4_2,ω4_3,ω4_4分别表示附件四大性能的性能指标与权重系数，所述附件四大性能包括套管、分接开关、冷却***、非电量保护性能。
4.如权利要求3所述的利用基准态分析的变压器状态评估方法，其特征在于，所述根据所述变压器的综合性能修正因子对所述变压器对应机械性能、电气性能、热性能和附件性能的评估结果进行修正，获得所述变压器总基准态指标包括：
变压器总基准态指标BI＝F*f(BIfactor*ω)＝F*(BIfactor,W)，其中，F为修正因子，BIfactor＝(K1,K2,…,K4)为各分性能指标向量，W＝(ω1,ω2,…,ω4)为相应的权重向量。
5.一种利用基准态分析的变压器状态评估装置，其特征在于，包括：
性能评估模块，用于依据变压器关键特征量，对变压器进行基本性能和设备重要度评估；以及对所述变压器进行机械性能评估、电气性能评估、热性能评估和附件性能评估；
修正因子计算模块，用于根据所述基本性能和设备重要度评估的结果，计算所述变压器的综合性能修正因子；
总基准态指标计算模块，用于根据所述变压器的综合性能修正因子对所述变压器对应机械性能、电气性能、热性能和附件性能的评估结果进行修正，获得所述变压器总基准态指标；
检修策略管理模块，用于根据所述变压器的总基准态指标对变压器进行排序，并依据排序的结果选择需要重点关注的变压器并选择对应的检修策略；
其中，所述修正因子计算模块包括：
坐标系单元，用于建立δ-γ坐标系和参考线l0；所述γ为变压的基本性能，δ为设备重要度；参考线l0的方程式为：x+y＝0；
第一计算单元，用于计算变压器的修正因子F；变压器A在δ-γ坐标系中的坐标为(δA，γA)，其中0≤δA≤1,0≤γA≤1，则变压器A的修正因子F为该点(δA，γA)到参考线l0的距离，其中F(A)为变压器的修正因子函数。
6.如权利要求5所述的利用基准态分析的变压器状态评估装置，其特征在于，性能评估模块包括：特征量获取单元和评估单元；
特征量获取单元，用于获取所述变压器关键特征量；所述变压器关键特征量包括但不限于：运行年限、温度、湿度、安装位置、距海岸距离、雷电密度、环境种类、油色谱、直阻、顶层油温、负荷系数、环境温度；
第一评估单元，用于根据所述特征量获取单元所获取的变压器关键特征量中的运行年限、环境因素、在线监测装置、故障缺陷因素、运行因素对变压器的基本性能进行评估；根据所述变压器关键特征量中的变电站重要等级、变电站变压器数量、电压等级对变压器在电网中的重要度进行评估。
7.如权利要求6所述的利用基准态分析的变压器状态评估装置，其特征在于，所述性能评估模块还包括：
第二评估单元，用于对变压器的机械性能K1进行评估，K1＝f(K1_1,K1_2_1,K1_2_2,K1_3,ω1_1,ω1_2,ω1_2_1,ω1_2_2,ω1_3)；其中，ω1_1、ω1_2、ω1_3分别为设计计算、试验评估、运行考核的权重系数，三者之和为1；ω1_2_1、ω1_2_2分别为短路阻抗和绕组频响权重系数，K1_1为设计计算校验的稳定安全系数性能指标，K1_2_1为阻抗电压试验结果性能指标，K1_2_2为绕组频率响应试验结果性能指标，K1_3为短路影响因素性能指标；
第三评估单元，用于对变压器的对气性能K2进行评估，K2＝f(K2_1,K2_2,K2_3,ω2_1,ω2_2,ω2_3)；其中K2_1、K2_2、K2_3与ω2_1、ω2_2、ω2_3分别为油中溶解气体、油质和绕组直流电阻的性能指标及其相应的权重系数；K2的取值范围为[0,1]；
第四评估单元，用于对热性能K3进行评估；其中k表示变压器实际运行年限，FEQA为等效老化值，Ln表示变压器正常寿命，N表示变压器有完整数据的运行年限；
第五评估单元，用于对附件性能K4进行评估；K4＝f(K4_1,K4_2,K4_3,K4_4,ω4_1,ω4_2,ω4_3,ω4_4)，其中K4_1,K4_2,K4_3,K4_4与ω4_1,ω4_2,ω4_3,ω4_4分别表示附件四大性能的性能指标与权重系数，所述附件四大性能包括套管、分接开关、冷却***、非电量保护性能。
8.如权利要求7所述的利用基准态分析的变压器状态评估装置，其特征在于，所述总基准态指标计算模块包括：
数据获取单元，用于获取所述变压器的综合性能修正因子、所述变压器对应机械性能、电气性能、热性能和附件性能的评估结果；
第二计算单元，用于根据所述变压器的综合性能修正因子对所述变压器对应机械性能、电气性能、热性能和附件性能的评估结果进行修正，获得所述变压器总基准态指标BI；BI＝F*f(BIfactor*ω)＝F*(BIfactor,W)，其中，F为修正因子，BIfactor＝(K1,K2,…,K4)为各分性能指标向量，W＝(ω1,ω2,…,ω4)为相应的权重向量。
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