CN116151662A - 一种基于多状态量模型评估配电变压器健康状态的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于多状态量模型评估配电变压器健康状态的方法,首先建立配电变压器健康状态评估的多状态量模型，将所有状态量按配电变压器数据类型进行部件划分；其次针对不同的状态量制定相应的评估规则，根据评估规则制定相应的边界参数；再者针对每个状态量的影响应用不同的计算方法进行状态量评分；然后根据每个状态量对应部件对配电变压器运行的影响程度，设置各部件的权重值；最后进行部件加权求和得到配电变压器整体的健康状态结果。通过本发明的技术方案，提高了配电变压器的评估结果与实际运行状态的重合度，给与检修运维人员更准确、更合理的处理决策建议，提高了运维的效率，保证了配电变压器更加可靠、稳定运维。
Description
技术领域
本发明涉及配电变压器的运行状态评价技术领域，具体而言，特别涉及一种基于多状态量模型评估配电变压器健康状态的方法。
背景技术
配电网在整个电力***中直接面向各用电用户，是与所有用户的生产和生活紧密联系的，是服务社会民生的重要公共基础设施。配电变压器，简称配变，是用户用电最为重要的设备，其作用是将高压输电线路中的电能电压转换到用电设备正常运行的电压范围内，使用电用户可以安全、可靠用电。因此配电变压器安全、可靠运行是整个配电网安全、稳定供电的保障，对配电变压器的健康状态进行计算和评估，可以使检修运维班组更加合理、高效的制定巡检计划，能够及时针对设备异常运行情况和关键部件缺陷问题进行检修，保证设备稳定、可靠运行。
目前配电变压器的运行状态主要通过***运行监测和定期巡检。并未对运行监测数据进行分析和判断，而且每次定期巡检都必须针对巡检内容一一进行核对、检查，无论是人力成本还是时间成本都会偏高。针对现存的问题，各个地市的电力公司检修运维人员都对设备健康计算提出了必要性的需求，希望有一套完整的展现设备健康度的***，可以在设备监测和运维检修方面提供便利的条件，使设备检修运维工作更加高效和便利。因配电变压器是配电网的关键设备，应用广泛，所以针对配电变压器的健康评估方法进行创新，可以以更全面和精准的计算结果解决电力公司的实际需求。
目前，采用层次分析法，设定初始权重，构建配电变压器健康评估指标层次结构模型。指标包括：到货抽检合格率、全检合格率、在线率、采集完整率、故障率及一次修复率；计算所述评估指标的主观权重及客观权重；根据所述主观权重和客观权重，计算综合性权重；根据所属综合性权重，计算评估指标加权和，得到配电变压器健康状态综合得分；主要通过计算主观和客观权重实现配电变压器的健康计算为检修维护人员提供配电变压器健康状态指导。
现有技术的缺点主要是配电变压器健康评估指标不够完善，对配电变压器的评估不够全面，而且将重点放在了各指标的权重上面。因为对配电变压器的状态评估不够全面，所以不能更好、更准确的计算出配电变压器的健康状态。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明对配电变压器的指标进行了全面的分析，其评估指标更倾向于配电变压器在实际运行过程中的实时运行数据、故障、告警和外观检查等与配电变压器运行切实相关的各类状态量。针对不同状态量的评分规则应用不同的计算方法实现配电变压器的健康状态评估，可以更全面、更直观的展现配电变压器各状态量对其健康状态的影响程度。
本发明提供了一种基于多状态量模型评估配电变压器健康状态的方法。应用配电变压器各部件的状态量指标对配电变压器的健康状态进行评分，再根据各个部件的重要程度划分的权重系数，结合各部件的评分结果，计算得到配电变压器的健康状态。结合配电变压器健康状态和各状态量指标的评分结果，判断配电变压器当前运行存在的问题。对于评估结果为严重、异常状态的设备，根据其指标的评估结果给出智能化维护决策建议，帮助运检班组人员精准定位配电变压器的问题所在，及时检修，保证配电网供电的可靠性。
配电变压器健康状态评估的技术难点在于其状态量指标数据获取后针对各状态量指标参数进行判断、计算的方法及相应的评分规则。由于现阶段对各状态量指标的评估方法比较单一，主要依靠检修经验判定各项指标的评分，未针对不同应用场景下不同设备的特殊性进行评估算法自适应。
本发明针对配电变压器的各状态量指标的数据变化，对配电变压器运行的影响程度，应用不同的评估方法对其进行健康计算，以便可以更加客观的计算得到配电变压器的健康情况，为检修班组提供更加准确、合理的处理建议，有效降低检修运维成本。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种基于多状态量模型评估配电变压器健康状态的方法，其特征在于,具体包括以下步骤：
步骤S1：建立配电变压器状态量层次模型；配电变压器状态量层次模型分为三层，分别为设备层、设备部件层和状态量指标层，各层分别对应的是配电变压器及配电变压器的部件、配电变压器的状态量，部件包括设备运行状态、设备供电可靠性、绕组及套管、油箱、接地、绝缘油六个部件对配电变压器进行健康状态的评估；
步骤S2：根据配电变压器运行过程中各状态量对其健康状态的影响进行分析，将所有状态量按6个部件进行划分；设备运行状态的状态量为三相电流不平衡、三相电压不平衡、负载率和零序电流，设备供电可靠性的状态量为家族性缺陷、常规缺陷、投运年限和过电压告警次数，绕组及套管的状态量为污秽等级、完整程度，油箱的状态量为油温度、渗油程度、油位、硅胶变色程度，接地的状态量为引下线接地状态、引下线锈蚀程度、引下线掩埋深度和接地电阻，绝缘油的状态量为绝缘油颜色和试验耐压；
步骤S3：根据设备部件及各个状态量进行状态量参数判断及阈值设置，结合各状态量的特点配置评估规则；
步骤S4：根据不同的状态量指标的评估方法和参数性质，设置相对应的边界阈值参数，根据不同状态量在不同阈值范围内的影响，设置扣分规则；
步骤S5：对每个状态量进行评分计算，根据各个状态量的特点应用不同的计算方法进行计算，包括：不过零点半梯形、点分布、不过零点分段线性分布和非逻辑；
步骤S6：不过零点半梯形计算状态量指标三相电流不平衡、三相电压不平衡、零序电流、过电压告警次数、油温度、投运年限的评分结果；
不过零点半梯形的计算公式为：
其中，HI为状态量的计算得分，x为获取的状态量实时值，x1为状态量指标第一限值，x2为状态量指标第二限值，m为此状态量最大扣分值，n为此状态量满分值；
步骤S7：不过零点线性分布计算状态量指标负载率的评分结果；
不过零点分段线性分布的计算公式为：
其中，HI为状态量的计算得分，x为获取的状态量实时值，k1为状态量指标第一限值，k2为状态量指标第二限值，k3为状态量指标第三限值，k4为状态量指标第四限值，m1为此第二限值内的最大扣分值，m2为此第三限值内的最大扣分值，m3为此第三限值内的最大扣分值，m4为超出第四限值的最大扣分值，n为此状态量满分值；
步骤S8：点分布计算方法计算状态量家族性缺陷、常规缺陷、污秽等级、完整程度、渗油程度、油位、硅胶变色程度、引下线接地状态、引下线锈蚀程度、引下线掩埋程度、绝缘油颜色的评分结果；
点分布的计算公式为：
其中，x为各个状态量当前的状态类型，k1、k2、k3为状态量的各个不同的状态，m1、m2、m3为状态量为不同的状态时的扣分值，n为此状态量满分值；
步骤S9：非逻辑计算状态量接地电阻、试验耐压的评分结果；
非逻辑的计算公式为：
其中，x为各个状态量实时采集值，a、b为状态量采集值不同阶段的阈值，m1、m2为状态量在不同阶段时的扣分值，n为此状态量满分值；
步骤S10：对配电变压器的部件权重进行配置，设备运行状态、设备供电可靠性、绕组及套管、油箱、接地、绝缘油六个部件的权重代号KP分别为K1、K2、K3、K4、K5、K6，权重分别为0.25、0.25、0.15、0.15、0.1、0.1；
步骤S11：根据状态量的评分结果计算各个部件的最终得分；
步骤S12：配电变压器的寿命系数用KT 表示，具体计算方法如下所示：
KT=(100－运行年数×0.5)/100；
对存在家族缺陷配电变压器的部件，取家族缺陷系数KF＝0.95，无家族缺陷的部件KF＝1；
步骤S13：部件的基础得分按下列公式计算；
式中：mP(P=1,n) 为某一部件的基础得分值，Kni为某一部件的某一状态量的权重值；
步骤S14：部件的最后得分按下列公式计算；
MP(P=1,n)＝mP(P=1,n)×KT×KF
式中： MP为某一部件的最后得分；mP为某一部件的基础得分；KT为寿命系数；KF为家族缺陷系数；
步骤S15：部件权重的分配，根据部件在设备单元中的作用重要程度，给每个部件分配其权重，用KP表示,其K1、K2、K3……Kn权重之和为1；
步骤S16：所有部件的得分都在正常状态时，该设备单元的状态为正常状态，最后得分按下列公式计算；
M＝∑(KP×MP(P=1,n) )
式中： M为配电变压器得分值，KP为某一部件的权重，MP(P=1,n) 为某一部件的得分值；
有一个部件及以上得分值在正常状态以下时,配电变压器的状态为最差部件的状态，最后得分为最差部件的分值，最后得分按下列公式计算；
M＝min(MP(P=1,n))
式中：M为单元得分值，min(MP(P=1,n)) 为最差部件（类部件）的分值；
步骤S17：最后根据计算得到的配电变压器的得分和不同分值区间对应的设备状态得到当前配电变压器的状态结果，根据评估过程中各状态量的得分情况，给出针对部件的状态量的维护建议；
步骤S18：配电变压器健康状态按评分结果分为：严重状态、异常状态、注意状态、正常状态。
作为优选方案，状态量的信息包括出厂信息、试验信息、运行状态数据、运行环境数据、外观检查数据、缺陷信息。
作为优选方案，配电变压器的各状态量以巡检、例行试验、诊断性试验、家族缺陷、运行信息方式获得。
作为优选方案，步骤S3中状态量的评估规则包括三相电流不平衡的不平衡率在15%～30 %扣5分，＞30 %扣15分；三相电压不平衡的不平衡率在15 %～30 %扣5分，＞30 %扣15分；负载率的持续运行时间到60min，达到80~85 %扣5分，85 %—90 %扣10分，90 %—100%扣15分，100 %以上扣20分；零序电流中性线电流在额定值25 %～40 %扣5分，＞40%扣15分；家族性缺陷 为设备家族性缺陷扣25分；常规缺陷为存在：危急缺陷扣25分，严重缺陷扣15分，一般缺陷扣10分；投运年限为计算设备投运时间，和设备设计寿命比较，设置一个阈值，在投运时间小于阈值时，每运行1年不扣分；大于阈值后，每运行增加1年，扣分增加2分；过电压告警次数为设备全年无过电压告警得满分，每出现一次告警扣1分；当过电压持续时间大于120min时扣10分；大于60min时扣5分；污秽等级为污秽较严重扣20分，有明显放电痕迹扣30分，严重放电痕迹扣40分；完整程度为略有破损、缺失扣15分；有破损、缺失扣30分；严重破损、缺失扣40分；油温度为>85 ℃,扣15分;＞95 ℃，扣25分；渗油程度为轻微渗油扣10分，明显渗油扣15分，严重渗油扣20分，漏油(滴油)扣30分；油位为油位表中显示少油扣15分；油位表中无显示扣30分；硅胶变色程度为受潮全部变色扣15分；引下线接地状态为无明显接地扣10分，连接松动、接地不良扣20分，出现断开、断裂，扣30分；引下线锈蚀程度为接地引线轻微锈蚀(小于截面直径(厚度)10 %)扣10分，中度锈蚀(大于截面直径(厚度)10%)扣15分，较严重锈蚀(大于截面直径(厚度)20 %)扣20分，严重锈蚀(大于截面直径(厚度)30 %)扣30分；引下线掩埋深度为埋深不足扣20分；接地电阻为>4Ω,扣20分；绝缘油颜色颜色较深等其它不合格的情况扣20分；试验耐压为耐压<25kV，扣40分。
作为优选方案，步骤S18中严重状态、异常状态、注意状态、正常状态分别对应的分值范围为60(含)以下、60～75(含)、75～85(含)和85～100。
本发明由于采用了以上技术方案，与现有技术相比使其具有以下有益效果：首先建立配电变压器健康状态评估的多状态量模型，将所有状态量按配电变压器数据类型进行部件划分；其次针对不同的状态量制定相应的评估规则，根据评估规则制定相应的边界参数；再者针对每个状态量的影响应用不同的计算方法进行状态量评分；然后根据每个状态量对应部件对配电变压器运行的影响程度，设置各部件的权重值；最后进行部件加权求和得到配电变压器整体的健康状态结果。
本发明采用的配电变压器健康评估方案采用更加全面的评估状态模型，可以全方位计算配电变压器在运行过程中的各部件健康状态；避免因某一方面监测不到位时，引起整个设备异常而不知的情况，在计算健康结果上也更全面、更准确，使检修维护人员对配电变压器各部件的状态掌握的更加全面，能够完成更合理的检修计划和效率更高的检修工作，进而保证配电变压器稳定、可靠运行。
本发明对配电变压器进行了详细的部件及其状态量的分析，提高了配电变压器的评估结果与实际运行状态的重合度，更能真实的反映配电变压器的运行状态，给与检修运维人员更准确、更合理的处理决策建议，提高了运维的效率，保证了配电变压器更加可靠、稳定运维。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明的配电变压器状态量层次模型图；
图2为本发明的配电变压器健康状态计算流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面结合图1至图2对本发明的实施例的基于多状态量模型评估配电变压器健康状态的方法进行具体说明。
如图2所示，本发明提出了一种基于多状态量模型评估配电变压器健康状态的方法，其特征在于,具体包括以下步骤：
步骤S1：建立配电变压器状态量层次模型；配电变压器状态量层次模型分为三层，分别为设备层、设备部件层和状态量指标层，各层分别对应的是配电变压器及配电变压器的部件、配电变压器的状态量，部件包括设备运行状态、设备供电可靠性、绕组及套管、油箱、接地、绝缘油六个部件对配电变压器进行健康状态的评估；状态量的信息包括出厂信息、试验信息、运行状态数据、运行环境数据、外观检查数据、缺陷信息。
步骤S2：如图1所示，根据配电变压器运行过程中各状态量对其健康状态的影响进行分析，将所有状态量按6个部件进行划分；设备运行状态的状态量为三相电流不平衡、三相电压不平衡、负载率和零序电流，设备供电可靠性的状态量为家族性缺陷、常规缺陷、投运年限和过电压告警次数，绕组及套管的状态量为污秽等级、完整程度，油箱的状态量为油温度、渗油程度、油位、硅胶变色程度，接地的状态量为引下线接地状态、引下线锈蚀程度、引下线掩埋深度和接地电阻，绝缘油的状态量为绝缘油颜色和试验耐压；配电变压器的各状态量以巡检、例行试验、诊断性试验、家族缺陷、运行信息方式获得。
步骤S3：根据设备部件及各个状态量进行状态量参数判断及阈值设置，结合各状态量的特点配置不同的评估规则；各个状态量的评估规则如下表所示：
步骤S4：根据不同的状态量指标的评估方法和参数性质，设置相对应的边界阈值参数，根据不同状态量在不同阈值范围内的影响，设置不同的扣分规则，各状态量的限值名称及说明如下表所示：
步骤S5：对每个状态量进行评分计算，根据各个状态量的特点应用不同的计算方法进行计算，包括：不过零点半梯形、点分布、不过零点分段线性分布和非逻辑；
步骤S6：不过零点半梯形计算状态量指标三相电流不平衡、三相电压不平衡、零序电流、过电压告警次数、油温度、投运年限的评分结果；
不过零点半梯形的计算公式为：
其中，HI为状态量的计算得分，x为获取的状态量实时值，x1为状态量指标第一限值，x2为状态量指标第二限值，m为此状态量最大扣分值，n为此状态量满分值；
步骤S7：不过零点线性分布计算状态量指标负载率的评分结果；
不过零点分段线性分布的计算公式为：
其中，HI为状态量的计算得分，x为获取的状态量实时值，k1为状态量指标第一限值，k2为状态量指标第二限值，k3为状态量指标第三限值，k4为状态量指标第四限值，m1为此第二限值内的最大扣分值，m2为此第三限值内的最大扣分值，m3为此第三限值内的最大扣分值，m4为超出第四限值的最大扣分值，n为此状态量满分值；
步骤S8：点分布计算方法计算状态量家族性缺陷、常规缺陷、污秽等级、完整程度、渗油程度、油位、硅胶变色程度、引下线接地状态、引下线锈蚀程度、引下线掩埋程度、绝缘油颜色的评分结果；
点分布的计算公式为：
其中，x为各个状态量当前的状态类型，k1、k2、k3为状态量的各个不同的状态，m1、m2、m3为状态量为不同的状态时的扣分值，n为此状态量满分值；
步骤S9：非逻辑计算状态量接地电阻、试验耐压的评分结果；
非逻辑的计算公式为：
其中，x为各个状态量实时采集值，a、b为状态量采集值不同阶段的阈值，m1、m2为状态量在不同阶段时的扣分值，n为此状态量满分值；
步骤S10：对配电变压器的部件权重进行配置，设备运行状态、设备供电可靠性、绕组及套管、油箱、接地、绝缘油六个部件的权重代号KP分别为K1、K2、K3、K4、K5、K6，权重分别为0.25、0.25、0.15、0.15、0.1、0.1；
步骤S11：根据状态量的评分结果计算各个部件的最终得分；
步骤S12：配电变压器的寿命系数用KT 表示，具体计算方法如下所示：
KT=(100－运行年数×0.5)/100；
对存在家族缺陷配电变压器的部件，取家族缺陷系数KF＝0.95，无家族缺陷的部件KF＝1；
步骤S13：部件的基础得分按下列公式计算；
式中：mP(P=1,n) 为某一部件的基础得分值，Kni为某一部件的某一状态量的权重值；
步骤S14：部件的最后得分按下列公式计算；
MP(P=1,n)＝mP(P=1,n)×KT×KF
式中： MP为某一部件的最后得分；mP为某一部件的基础得分；KT为寿命系数；KF为家族缺陷系数；
步骤S15：部件权重的分配，根据部件在设备单元中的作用重要程度，给每个部件分配其权重，用KP表示,其K1、K2、K3……Kn权重之和为1；
步骤S16：所有部件的得分都在正常状态时，该设备单元的状态为正常状态，最后得分按下列公式计算；
M＝∑(KP×MP(P=1,n) )
式中： M为配电变压器得分值，KP为某一部件的权重，MP(P=1,n) 为某一部件的得分值；
有一个部件及以上得分值在正常状态以下时,配电变压器的状态为最差部件的状态，最后得分为最差部件的分值，最后得分按下列公式计算；
M＝min(MP(P=1,n))
式中：M为单元得分值，min(MP(P=1,n)) 为最差部件（类部件）的分值；
步骤S17：最后根据计算得到的配电变压器的得分和不同分值区间对应的设备状态得到当前配电变压器的状态结果。根据状态结果及各个状态量的评分结果可以实时掌握配电变压器的运行状态，对于严重和异常状态下的配电变压器，根据评估过程中各状态量的得分情况，自动给出针对某一部件的某个状态量的维护建议，为检修运维人员提供决策建议，提高检修维护效率；
步骤S18：配电变压器健康状态按评分结果分为：严重状态、异常状态、注意状态、正常状态；各个状态的说明如下所示：各个状态的说明如下所示：
在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于多状态量模型评估配电变压器健康状态的方法，其特征在于,具体包括以下步骤：
步骤S1：建立配电变压器状态量层次模型；配电变压器状态量层次模型分为三层，分别为设备层、设备部件层和状态量指标层，各层分别对应的是配电变压器及配电变压器的部件、配电变压器的状态量，部件包括设备运行状态、设备供电可靠性、绕组及套管、油箱、接地、绝缘油六个部件对配电变压器进行健康状态的评估；
步骤S2：根据配电变压器运行过程中各状态量对其健康状态的影响进行分析，将所有状态量按6个部件进行划分；设备运行状态的状态量为三相电流不平衡、三相电压不平衡、负载率和零序电流，设备供电可靠性的状态量为家族性缺陷、常规缺陷、投运年限和过电压告警次数，绕组及套管的状态量为污秽等级、完整程度，油箱的状态量为油温度、渗油程度、油位、硅胶变色程度，接地的状态量为引下线接地状态、引下线锈蚀程度、引下线掩埋深度和接地电阻，绝缘油的状态量为绝缘油颜色和试验耐压；
步骤S3：根据设备部件及各个状态量进行状态量参数判断及阈值设置，结合各状态量的特点配置评估规则；
步骤S4：根据不同的状态量指标的评估方法和参数性质，设置相对应的边界阈值参数，根据不同状态量在不同阈值范围内的影响，设置扣分规则；
步骤S5：对每个状态量进行评分计算，根据各个状态量的特点应用不同的计算方法进行计算，包括：不过零点半梯形、点分布、不过零点分段线性分布和非逻辑；
步骤S6：不过零点半梯形计算状态量指标三相电流不平衡、三相电压不平衡、零序电流、过电压告警次数、油温度、投运年限的评分结果；
不过零点半梯形的计算公式为：
其中，HI为状态量的计算得分，x为获取的状态量实时值，x1为状态量指标第一限值，x2为状态量指标第二限值，m为此状态量最大扣分值，n为此状态量满分值；
步骤S7：不过零点线性分布计算状态量指标负载率的评分结果；
不过零点分段线性分布的计算公式为：
其中，HI为状态量的计算得分，x为获取的状态量实时值，k1为状态量指标第一限值，k2为状态量指标第二限值，k3为状态量指标第三限值，k4为状态量指标第四限值，m1为此第二限值内的最大扣分值，m2为此第三限值内的最大扣分值，m3为此第三限值内的最大扣分值，m4为超出第四限值的最大扣分值，n为此状态量满分值；
步骤S8：点分布计算方法计算状态量家族性缺陷、常规缺陷、污秽等级、完整程度、渗油程度、油位、硅胶变色程度、引下线接地状态、引下线锈蚀程度、引下线掩埋程度、绝缘油颜色的评分结果；
点分布的计算公式为：
其中，x为各个状态量当前的状态类型，k1、k2、k3为状态量的各个不同的状态，m1、m2、m3为状态量为不同的状态时的扣分值，n为此状态量满分值；
步骤S9：非逻辑计算状态量接地电阻、试验耐压的评分结果；
非逻辑的计算公式为：
其中，x为各个状态量实时采集值，a、b为状态量采集值不同阶段的阈值，m1、m2为状态量在不同阶段时的扣分值，n为此状态量满分值；
步骤S10：对配电变压器的部件权重进行配置，设备运行状态、设备供电可靠性、绕组及套管、油箱、接地、绝缘油六个部件的权重代号KP分别为K1、K2、K3、K4、K5、K6，权重分别为0.25、0.25、0.15、0.15、0.1、0.1；
步骤S11：根据状态量的评分结果计算各个部件的最终得分；
步骤S12：配电变压器的寿命系数用KT 表示，具体计算方法如下所示：
KT=(100－运行年数×0.5)/100；
对存在家族缺陷配电变压器的部件，取家族缺陷系数KF＝0.95，无家族缺陷的部件KF＝1；
步骤S13：部件的基础得分按下列公式计算；
式中：mP(P=1,n) 为某一部件的基础得分值，Kni为某一部件的某一状态量的权重值；
步骤S14：部件的最后得分按下列公式计算；
MP(P=1,n)＝mP(P=1,n)×KT×KF
式中： MP为某一部件的最后得分；mP为某一部件的基础得分；KT为寿命系数；KF为家族缺陷系数；
步骤S15：部件权重的分配，根据部件在设备单元中的作用重要程度，给每个部件分配其权重，用KP表示,其K1、K2、K3……Kn权重之和为1；
步骤S16：所有部件的得分都在正常状态时，该设备单元的状态为正常状态，最后得分按下列公式计算；
M＝∑(KP×MP(P=1,n) )
式中： M为配电变压器得分值，KP为某一部件的权重，MP(P=1,n) 为某一部件的得分值；
有一个部件及以上得分值在正常状态以下时,配电变压器的状态为最差部件的状态，最后得分为最差部件的分值，最后得分按下列公式计算；
M＝min(MP(P=1,n))
式中：M为单元得分值，min(MP(P=1,n)) 为最差部件（类部件）的分值；
步骤S17：最后根据计算得到的配电变压器的得分和不同分值区间对应的设备状态得到当前配电变压器的状态结果，根据评估过程中各状态量的得分情况，给出针对部件的状态量的维护建议；
步骤S18：配电变压器健康状态按评分结果分为：严重状态、异常状态、注意状态、正常状态。
2.根据权利要求1所述的一种基于多状态量模型评估配电变压器健康状态的方法,其特征在于,所述状态量的信息包括出厂信息、试验信息、运行状态数据、运行环境数据、外观检查数据、缺陷信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于多状态量模型评估配电变压器健康状态的方法,其特征在于,所述配电变压器的各状态量以巡检、例行试验、诊断性试验、家族缺陷、运行信息方式获得。
4.根据权利要求1所述的一种基于多状态量模型评估配电变压器健康状态的方法,其特征在于,所述步骤S3中状态量的评估规则包括三相电流不平衡的不平衡率在15 %～30 %扣5分，＞30 %扣15分；三相电压不平衡的不平衡率在15 %～30 %扣5分，＞30 %扣15分；负载率的持续运行时间到60min，达到80~85 %扣5分，85 %—90 %扣10分，90 %—100 %扣15分，100 %以上扣20分；零序电流 中性线电流在额定值25 %～40 %扣5分，＞40%扣15分；家族性缺陷 为设备家族性缺陷扣25分；常规缺陷为存在：危急缺陷扣25分，严重缺陷扣15分，一般缺陷扣10分；投运年限为计算设备投运时间，和设备设计寿命比较，设置一个阈值，在投运时间小于阈值时，每运行1年不扣分；大于阈值后，每运行增加1年，扣分增加2分；过电压告警次数为设备全年无过电压告警得满分，每出现一次告警扣1分；当过电压持续时间大于120min时扣10分；大于60min时扣5分；污秽等级为污秽较严重扣20分，有明显放电痕迹扣30分，严重放电痕迹扣40分；完整程度为略有破损、缺失扣15分；有破损、缺失扣30分；严重破损、缺失扣40分；油温度为>85 ℃，扣15分；＞95 ℃，扣25分；渗油程度为轻微渗油扣10分，明显渗油扣15分，严重渗油扣20分，漏油或滴油扣30分；油位为油位表中显示少油扣15分；油位表中无显示扣30分；硅胶变色程度为受潮全部变色扣15分；引下线接地状态为无明显接地扣10分，连接松动、接地不良扣20分，出现断开、断裂，扣30分；引下线锈蚀程度为接地引线轻微锈蚀：小于截面直径或厚度10 %扣10分，中度锈蚀：大于截面直径或厚度10 %扣15分，较严重锈蚀：大于截面直径或厚度20 %扣20分，严重锈蚀：大于截面直径或厚度30 %扣30分；引下线掩埋深度为埋深不足扣20分；接地电阻为>4Ω，扣20分；绝缘油颜色为颜色深的不合格的情况扣20分；试验耐压为耐压<25kV，扣40分。
5.根据权利要求1所述的一种基于多状态量模型评估配电变压器健康状态的方法,其特征在于,所述步骤S18中严重状态、异常状态、注意状态、正常状态分别对应的分值范围为60(含)以下、60～75(含)、75～85(含)和85～100。
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|---|---|---|---|---|
| CN117129789A (zh) * | 2023-10-24 | 2023-11-28 | 北京智盟信通科技有限公司 | 一种电力变压器绝缘***的健康状态评估方法 |
| CN117391310A (zh) * | 2023-12-04 | 2024-01-12 | 南京瀚元科技有限公司 | 基于数字孪生技术的电网设备运行状态预测及优化方法 |
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2023
- 2023-01-09 CN CN202310028383.2A patent/CN116151662A/zh active Pending
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