CN105488572A

CN105488572A - 一种配电设备健康状态评价方法

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Publication number: CN105488572A
Application number: CN201510813441.8A
Authority: CN
Inventors: 马钊; 程林; 李毅强; �田�浩; 周莉梅; 盛万兴; 刘伟; 苏剑; 黄仁乐; 吴国梁; 许洪华; 尚宇炜; 施慎行; 胡宗宏
Original assignee: Tsinghua University; State Grid Corp of China SGCC; China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI; State Grid Anhui Electric Power Co Ltd; State Grid Beijing Electric Power Co Ltd; Nanjing Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co
Current assignee: Tsinghua University; State Grid Corp of China SGCC; China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI; State Grid Anhui Electric Power Co Ltd; State Grid Beijing Electric Power Co Ltd; Nanjing Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co
Priority date: 2015-11-23
Filing date: 2015-11-23
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2035-11-23
Also published as: CN105488572B

Abstract

本发明涉及一种配电设备健康状态评价方法，包括初始老化指数；对所述老化指数进行修正；设第i次预防性维修间隔为T_i，针对当前状态检修模式下的配电设备第i次检修后的等效役龄；根据历次检修记录确定各次检修的检修改善度；确定在i次检修后又经历时间t后设备的健康指数。本发明技术方案拟解决当前配电设备在状态检测与检测相对匮乏的基本现状下无法客观评价配电设备健康状态的问题。

Description

一种配电设备健康状态评价方法

技术领域：

本发明涉及电力系统配电系统状态评价领域，更具体涉及一种配电设备健康状态评价方法。

背景技术：

为适应英国大规模设备老化高峰来临的需求，英国EA公司提出了一种以0到10数值区间的健康指数指标来表征电力设备的健康状态，如今该指标已被运用于英国所有电力公司主网大设备的健康状态评价中，并在加拿大、美国、澳大利亚、马来西亚和新加坡等国家也得到了成功的应用。

但是该指标依赖于设备实时状态的准确评价，在监测与检测手段较为成熟、全面的主网设备中应用较为容易实现，而对于量大面广的配电设备却存在困难。因此亟待研究出一套有别于主网设备健康状态评价的配电设备评价方法。

发明内容：

本发明的目的是提供一种配电设备健康状态评价方法，拟解决当前配电设备在状态检测与检测相对匮乏的基本现状下无法客观评价配电设备健康状态的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种配电设备健康状态评价方法，包括：

初始老化指数；

对所述老化指数进行修正；

设第i次预防性维修间隔为T_i，针对当前状态检修模式下的配电设备第i次检修后的等效役龄；

根据历次检修记录确定各次检修的检修改善度；

确定在i次检修后又经历时间t后设备的健康指数。

所述老化指数通过下式进行修正：

B_{i} = B_{0} \times Π_{j = 1}^{i} a_{j}

式中，B_i为修正后的老化指数，B₀为老化指数，a_j为历次状态检修间的配电设备老化增大系数。

所述当前第i次检修后的等效役龄T_i+通过下式确定：

T_{i +} = \overset{i}{Σ} (\overset{j}{Π} c_{k} T_{j})

其中，c_k为役龄回退系数，反应了第k次检修过程对设备健康程度改善的程度；T_j为第j次检修前计算所得的等效役龄。

所述役龄回退系数c_j取值通过下式确定：

c_{j} = \frac{j}{j * g_{l} + 1}

其中，j为历次检修次数；g_l为检修改善度。

所述检修改善度包括检修改善度g_l和修正后的老化指数B_i。

所述i次检修后又经历时间t后设备的健康指数HI通过下式确定：

H I = {HI}_{0} \times e^{B_{0} \times Π_{j = 1}^{i} a_{j} \times [Σ_{j = 1}^{i} (Π_{k = 1}^{j} c_{k} T_{j}) + t]}

式中：HI₀为待分析配电设备的健康指数初值，一般取为0.5；B₀为老化指数；t为在第j次检修后又经历的时间，单位取为年。

所述老化指数通过下式确定：

B_{0} = \frac{l n (6.5 / 0.5)}{T_{\exp}}

式中：T_exp为设备出厂时的预期寿命。

所述历次状态检修间的配电设备老化增大系数a_j通过下式确定：

a_{j} = 1 + \frac{j}{j * g_{l} + 1}

其中，j为历次检修次数；g_l为检修改善度。

和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果

1、本发明技术方案原理简单明了、经济可行，可据其建立配电设备的健康状态记录；

2、本发明技术方案为运行检修人员检修计划与设备资产管理计划的制定提供参考；

3、本发明技术方案针对目前电力系统中配电设备量大面广、单体造价较低，从而导致无法覆盖较为全面准确的状态监测与检测的基本现状进行解决。

附图说明

图1为本发明方法流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。

实施例1：

本例的发明提供一种配电设备健康状态评价方法，以英国EA公司提出的老化健康指数公式为基础，通过将维修与预防性检修措施对于配电设备健康状态的提升效果等效为役龄回退现象，对老化健康指数公式中的老化系数B和运行时间T进行修正，得出可量化表示的配电设备健康指数。老化健康指数公式如(1)式所示：

HI_i＝HI₀×e^B×T(1)

式中：

HI_i——待分析配电设备的健康指数值，为0到10之间的一确定数值；

HI₀为待分析配电设备的健康指数初值，一般取为0.5；

B——老化系数；

T₀——带分析配电设备运行年限。

所述方法如图1所示，包括以下步骤：

步骤(1)，初始老化指数B₀可由设备出厂信息反解得出，具体过程如下：

B_{0} = \frac{l n (6.5 / 0.5)}{T_{\exp}} - - - (2)

式中：T_exp——设备出厂时的预期寿命，可由设备出厂参数中获取。

通常认为设备出厂时完全健康，取值为0.5，当设备逐渐老化退化直至无法使用时，认为其健康指数达到6.5以上。

步骤(2)，以检修间隔时间作为配电设备运行中的时间轴分割依据，并设在经历i次状态检修后的修正老化指数为B_i，其计算公式如(3)式所示：

B_{i} = B_{0} \times Π_{j = 1}^{i} a_{j} - - - (3)

式中：

a_j——历次状态检修间的配电设备老化增大系数，其取值如下：

a_{j} = 1 + \frac{j}{j * g_{l} + 1} - - - (4)

步骤(3)，根据历次检修记录确定各次检修的检修改善度，即式(4)历次状态检修间的配电设备老化增大系数中与后续步骤(4)中式(9)等效役龄中包含的的g_l，其取值与检修水平有关(通常检修水平越高，取值越大，取值在3到6之间)。

步骤(4)，设第i次预防性维修间隔为T_i，针对当前状态检修模式下的配电设备通过应用役龄回退理论等值运行年限，具体如下：

a.配电设备第1次检修后的等效役龄为：

T₁₊＝c₁T₁(5)

b.第2次检修前的等效役龄为：

T_2-＝T₁₊+T₂(6)

c.第2次检修后的等效役龄为：

T₂₊＝c₁T₁+c₁c₂T₂(7)

d.重复步骤a至c直至计算到当前第i次检修后的等效役龄：

T_{i +} = \overset{i}{Σ} (\overset{j}{Π} c_{k} T_{j}) - - - (8)

役龄回退系数取值如下：

c_{j} = \frac{j}{j * g_{l} + 1} - - - (9)

步骤(5)，将式(3)修正老化指数与式(8)中的等效役龄代入式(1)，可得在i次检修后又经历时间t后该设备的健康指数，如式(10)所示：

H I = {HI}_{0} \times e^{B_{0} \times Π_{j = 1}^{i} a_{j} \times [Σ_{j = 1}^{i} (Π_{k = 1}^{j} c_{k} T_{j}) + t]} - - - (10)

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员尽管参照上述实施例应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种配电设备健康状态的评价方法，其特征在于：包括：

初始老化指数；

修正所述老化指数；

根据历次检修记录确定各次检修的检修改善度；

确定在i次检修后又经历时间t后设备的健康指数。

2.如权利要求1所述的一种配电设备健康状态评价方法，其特征在于：按下式修正所述老化指数：

B_{i} = B_{0} \times Π_{j = 1}^{i} a_{j}

3.如权利要求2所述的一种配电设备健康状态评价方法，其特征在于：用下式确定所述当前第i次检修后的等效役龄T_i+：

T_{i +} = \overset{i}{Σ} (\overset{j}{Π} c_{k} T_{j})

其中，c_k为役龄回退系数；T_j为第j次检修前计算所得的等效役龄。

4.如权利要求3所述的一种配电设备健康状态评价方法，其特征在于：按下式确定所述役龄回退系数c_j：

c_{j} = \frac{j}{j * g_{l} + 1}

其中，j为历次检修次数；g_l为检修改善度。

5.如权利要求4所述的一种配电设备健康状态评价方法，其特征在于：所述检修改善度包括检修改善度g_l和历次状态检修间的配电设备老化增大系数a_j。

6.如权利要求3所述的一种配电设备健康状态评价方法，其特征在于：用下式确定所述i次检修后又经历时间t后的设备的健康指数HI：

H I = {HI}_{0} \times e^{B_{0} \times Π_{j = 1}^{i} a_{j} \times [Σ_{j = 1}^{i} (Π_{k = 1}^{j} c_{k} T_{j}) + t]}

式中：HI₀为待分析配电设备的健康指数初值；B₀为老化指数；t为在第j次检修后又经历的时间。

7.如权利要求1、2或6所述的一种配电设备健康状态评价方法，其特征在于：用下式计算所述老化指数：

B_{0} = \frac{\ln (6.5 / 0.5)}{T_{\exp}}

式中：T_exp为设备出厂时的预期寿命。

8.如权利要求2所述的一种配电设备健康状态评价方法，其特征在于：用下式计算所述历次状态检修间的配电设备老化增大系数a_j：

a_{j} = 1 + \frac{j}{j * g_{l} + 1}

其中，j为历次检修次数；g_l为检修改善度。