CN107358017A - 数据处理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数据处理方法和装置。其中，该方法包括：根据变压器所处的海拔参数和温度参数，确定变压器的第一等效役龄；根据对所述变压器进行检修的检修类别对所述第一等效役龄进行修正，得到第二等效役龄，其中，所述第二等效役龄为所述变压器在进行检修之后的等效役龄；根据第二等效役龄确定变压器在进行检修之后的故障率。本发明解决了相关技术中无法准确预测变压器的故障率的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理领域，具体而言，涉及一种数据处理方法和装置。
背景技术
传统情况下，铁路电力系统可靠性分析模型中变压器的故障率通常直接采用长期历史统计得到的平均值，然而在实际系统中故障率通常是一个基于运行状态的时变的量。时间推移对故障率具有增长效应，称为“时间累积性”，在负荷运行和电力系统规划等中长时间尺度上，“时间累积性”不可忽略。维修对于故障率具有降低效应，称为“维修更新性”，对于根据状态监测信息需要待负荷运行的变压器以及已经完成负荷运行的变压器，是不能完全通过历史数据统计的分析方法来获得其故障率的。
针对相关技术中无法准确预测变压器的故障率的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种数据处理方法和装置，以至少解决相关技术中无法准确预测变压器的故障率的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种数据处理方法，该方法包括：根据变压器所处的海拔参数和温度参数，确定变压器的第一等效役龄；根据对所述变压器进行检修的检修类别对所述第一等效役龄进行修正，得到第二等效役龄，其中，所述第二等效役龄为所述变压器在进行检修之后的等效役龄；根据第二等效役龄确定变压器在进行检修之后的故障率。
进一步地，根据变压器所处的海拔参数和温度参数，确定变压器的第一等效役龄tactual采用如下公式：
其中，t表示变压器的运行时间，单位为年；θ表示变压器的热点温升限制值，单位为℃；△θ0表示变压器的热点温升限制初始值，单位为℃；h为海拔高度，单位为米；k为修正系数。
进一步地，根据对变压器进行检修的检修类别确定变压器在进行检修之后的第二等效役龄包括：根据变压器检修类别确定役龄回退因子αj；根据对变压器进行检修的检修类别确定变压器在进行检修之后的第二等效役龄teq采用如下公式：
teq＝tactual·(1-αj)。
进一步地，根据第二等效役龄确定变压器在进行检修之后的故障率包括：根据变压器的历史故障情况和故障发生时间进行拟合，得到故障率曲线，其中，故障率曲线用于表示变压器的故障率与变压器的服役时间之间的关系；通过故障率曲线确定第二等效役龄teq对应的故障率。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种数据处理装置，该装置包括：第一确定单元，用于根据变压器所处的海拔参数和温度参数，确定变压器的第一等效役龄；第二确定单元，用于根据对所述变压器进行检修的检修类别对所述第一等效役龄进行修正，得到第二等效役龄，其中，所述第二等效役龄为所述变压器在进行检修之后的等效役龄；第三确定单元，用于根据第二等效役龄确定变压器在进行检修之后的故障率。
进一步地，第一确定单元在根据变压器所处的海拔参数和温度参数，确定变压器的第一等效役龄tactual时采用如下公式：
其中，t表示变压器的运行时间，单位为年；θ表示变压器的热点温升限制值，单位为℃；△θ0表示变压器的热点温升限制初始值，单位为℃；h为海拔高度，单位为米；k为修正系数。
进一步地，第二确定单元包括：第一确定模块，用于根据变压器检修类别确定役龄回退因子αj；第二确定模块，用于采用如下公式根据对变压器进行检修的检修类别确定变压器在进行检修之后的第二等效役龄teq：
teq＝tactual·(1-αj)。
进一步地，第三确定单元包括：拟合模块，用于根据变压器的历史故障情况和故障发生时间进行拟合，得到故障率曲线，其中，故障率曲线用于表示变压器的故障率与变压器的服役时间之间的关系；确定模块，用于通过故障率曲线确定第二等效役龄teq对应的故障率。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行本发明的数据处理方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行本发明的数据处理方法。
在本发明实施例中，通过根据变压器所处的海拔参数和温度参数，确定变压器的第一等效役龄；根据对所述变压器进行检修的检修类别对所述第一等效役龄进行修正，得到第二等效役龄，其中，所述第二等效役龄为所述变压器在进行检修之后的等效役龄；根据第二等效役龄确定变压器在进行检修之后的故障率，解决了相关技术中无法准确预测变压器的故障率的技术问题，进而实现了能够更准确地预测处于异于平均海拔的地区使用的变压器在检修之后的故障率的技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种可选的数据处理方法的流程图；
图2是一种可选的应用场景下通过威布尔分布拟合的实际故障率曲线示意图；
图3是图2对应的应用场景下的考虑环境因素的故障率曲线示意图；
图4是图2对应的应用场景下的检修之后的故障率曲线示意图；
图5是根据本发明实施例的一种可选的数据处理装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请提供了一种数据处理方法的实施例。
图1是根据本发明实施例的一种可选的数据处理方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S101，根据变压器所处的海拔参数和温度参数，确定变压器的第一等效役龄：
变压器的第一等效役龄是指变压器实际上等同所使用的年限，由于变压器的使用情况不同，变压器的损耗可能会有所不同，需要考虑环境因素对变压器的损耗，该实施例通过变压器实际所处的海拔参数和温度参数推算变压器的第一等效役龄，考虑的环境因素更加全面，能够更准确地体现变压器的使用年限。
根据变压器所处的海拔参数和温度参数，确定变压器的第一等效役龄tactual可以采用如下公式：
其中，t表示变压器的运行时间，单位为年；θ表示变压器的热点温升限制值，单位为℃；△θ0表示变压器的热点温升限制初始值，单位为℃；h为海拔高度，单位为米；k为修正系数。
步骤S102，根据对变压器进行检修的检修类别对第一等效役龄进行修正，得到第二等效役龄：
第二等效役龄为变压器在进行检修之后的等效役龄，第一等效役龄是检修之前的等效役龄。变压器的检修类别能够反映出变压器的故障种类和维修之后的硬件情况。
具体而言，根据对变压器进行检修的检修类别确定变压器在进行检修之后的第二等效役龄可以是：根据变压器检修类别确定役龄回退因子αj；根据对变压器进行检修的检修类别确定变压器在进行检修之后的第二等效役龄teq采用如下公式：
teq＝tactual·(1-αj)。
步骤S103，根据第二等效役龄确定变压器在进行检修之后的故障率：
可选的，根据第二等效役龄确定变压器在进行检修之后的故障率可以包括：根据变压器的历史故障情况和故障发生时间进行拟合，得到故障率曲线，其中，故障率曲线用于表示变压器的故障率与变压器的服役时间之间的关系；通过故障率曲线确定第二等效役龄teq对应的故障率。
该实施例通过根据变压器所处的海拔参数和温度参数，确定变压器的第一等效役龄；根据对所述变压器进行检修的检修类别对所述第一等效役龄进行修正，得到第二等效役龄，其中，所述第二等效役龄为所述变压器在进行检修之后的等效役龄；根据第二等效役龄确定变压器在进行检修之后的故障率，解决了相关技术中无法准确预测变压器的故障率的技术问题，进而实现了能够更准确地预测处于异于平均海拔的地区使用的变压器在检修之后的故障率的技术效果。
下面结合一种可选的应用场景对本发明实施例提供的数据处理方法进行详细的说明：
步骤一，确定变压器实际所处的海拔参数和温度参数，计算这两个环境因素共同作用下变压器的等效役龄tactual(第一等效役龄)；
步骤二，根据变压器的检修类别，把变压器的等效役龄tactual折算到检修后的等效役龄teq(第二等效役龄)；
步骤三，根据变压器的历史故障率数据，采用威布尔分布对变压器故障率曲线进行拟合，得到的故障率函数是关于变压器等效役龄的函数λ＝α·teq β-1如图2所示，在考虑环境因素(例如，海拔、温度)共同作用下，可以对实际故障率曲线进行修正，得到考虑环境因素的故障率曲线如图3所示，在进行检修类别对应的检修之后，可以根据检修类别对实际故障率曲线进行修正，得到考虑检修类别的故障率曲线如图4所示，图4中示出了大修和小修两种不同类别的检修之后的故障率曲线与实际故障率曲线的对比。
即变压器的故障率与海拔、温度、检修状况等因素的关于威布尔函数模型如图3所示，图2示出的为通过威布尔分布拟合的实际故障率曲线，根据威布尔函数模型可以由海拔、温度、检修状况这些已知条件可以得出变压器的故障率；
步骤四，最后根据变压器的生产厂家对变压器的故障率模型进行修正，得到精确的变压器故障率模型λ＝mf·λ(teq)。
其中，海拔与温度两个因素共同作用下变压器的等效役龄tactual为：
其中，t表示变压器的运行时间，单位为年；θ表示变压器的热点温升限制值，单位为℃；△θ0表示变压器的热点温升限制初始值，单位为℃；h为海拔高度，单位为米；k为修正系数。
变压器检测后的等效役龄teq为：
teq＝tactual·(1-αj)
其中αj是根据变压器检修类别而引入的役龄回退因子。
关于变压器故障率服从威布尔分布，其参数的拟合：
λ＝α·teq β-1
其中参数α和β是通过变压器历史故障率数据采用Marquardt法拟合得到。
关于考虑厂家因素对故障率模型的修正：
λ＝mf·λ(teq)
其中mf为不同厂家因素对故障率模型的修正系数，以表征厂家因素对设备故障率的影响。
考虑多因素影响的铁路电力变压器故障率模型，其特点是考虑了变压器运行的环境因素和检修状况因素，计算出变压器的等效役龄，然后利用威布尔分布拟合的故障率曲线，建立基于变压器等效役龄的时变故障率模型，最后考虑厂家因素对变压器缺陷情况修正变压器故障率模型，进而建立精确的变压器故障率模型，实现对变压器可靠性的评估。故障率模型的建立可以分为三个阶段：
a、计算等效役龄：根据变压器所处的海拔和温度等环境因素以及检修状况因素计算出变压器的等效役龄；
b、建立变压器的时变故障率模型：利用变压器故障率历史统计数据，拟合出变压器初始故障率曲线及相应未知参数，建立变压器的时变故障率模型；
c、修正故障率模型：根据运行负荷因素、厂家因素等对变压器故障率的影响，引入修正系数，得到精确的变压器故障率模型。
可选的，影响故障率模型的因素可以包括铁路电力变压器运行环境因素、冲击负荷因素、检修状况和厂家因素对变压器故障率的影响。
该实施例提供的数据处理方法能够综合考虑变压器运行的环境因素和变压器的检修状况以及厂家因素对变压器缺陷等因素，建立精确的变压器故障率模型，是对传统变压器故障率模型的改进，更加反应实际运行情况。
需要说明的是，在附图的流程图虽然示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请还提供了一种存储介质的实施例，该实施例的存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行本发明实施例的数据处理方法。
本申请还提供了一种处理器的实施例，该实施例的处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行本发明实施例的数据处理方法。
本申请还提供了一种数据处理装置的实施例。
图5是根据本发明实施例的一种可选的数据处理装置的示意图，如图5所示，该装置包括第一确定单元10，第二确定单元20和第三确定单元30，其中，第一确定单元，用于根据变压器所处的海拔参数和温度参数，确定变压器的第一等效役龄；第二确定单元，用于根据对所述变压器进行检修的检修类别对所述第一等效役龄进行修正，得到第二等效役龄，其中，所述第二等效役龄为所述变压器在进行检修之后的等效役龄；第三确定单元，用于根据第二等效役龄确定变压器在进行检修之后的故障率。
该实施例通过第一确定单元，用于根据变压器所处的海拔参数和温度参数，确定变压器的第一等效役龄；第二确定单元，用于根据对所述变压器进行检修的检修类别对所述第一等效役龄进行修正，得到第二等效役龄，其中，所述第二等效役龄为所述变压器在进行检修之后的等效役龄；第三确定单元，用于根据第二等效役龄确定变压器在进行检修之后的故障率，解决了相关技术中无法准确预测变压器的故障率的技术问题，进而实现了能够更准确地预测处于异于平均海拔的地区使用的变压器在检修之后的故障率的技术效果。
进一步地，第一确定单元在根据变压器所处的海拔参数和温度参数，确定变压器的第一等效役龄tactual时可以采用如下公式：
其中，t表示变压器的运行时间，单位为年；θ表示变压器的热点温升限制值，单位为℃；△θ0表示变压器的热点温升限制初始值，单位为℃；h为海拔高度，单位为米；k为修正系数。
进一步地，第二确定单元可以包括：第一确定模块，用于根据变压器检修类别确定役龄回退因子αj；第二确定模块，用于采用如下公式根据对变压器进行检修的检修类别确定变压器在进行检修之后的第二等效役龄teq：
teq＝tactual·(1-αj)。
进一步地，第三确定单元可以包括：拟合模块，用于根据变压器的历史故障情况和故障发生时间进行拟合，得到故障率曲线，其中，故障率曲线用于表示变压器的故障率与变压器的服役时间之间的关系；确定模块，用于通过故障率曲线确定第二等效役龄teq对应的故障率。
上述的装置可以包括处理器和存储器，上述单元均可以作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
上述本申请实施例的顺序不代表实施例的优劣。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。
其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种数据处理方法，其特征在于，包括：
根据变压器所处的海拔参数和温度参数，确定所述变压器的第一等效役龄；
根据对所述变压器进行检修的检修类别对所述第一等效役龄进行修正，得到第二等效役龄，其中，所述第二等效役龄为所述变压器在进行检修之后的等效役龄；
根据所述第二等效役龄确定所述变压器在进行检修之后的故障率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据变压器所处的海拔参数和温度参数，确定所述变压器的第一等效役龄tactual采用如下公式：
<mrow>
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<mi>a</mi>
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<mn>98</mn>
</mrow>
<mn>6</mn>
</mfrac>
</msup>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，t表示所述变压器的运行时间，单位为年；θ表示所述变压器的热点温升限制值，单位为℃；△θ0表示所述变压器的热点温升限制初始值，单位为℃；h为海拔高度，单位为米；k为修正系数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据对所述变压器进行检修的检修类别对所述第一等效役龄进行修正，得到第二等效役龄包括：
根据所述变压器检修类别确定役龄回退因子αj；
根据对所述变压器进行检修的检修类别确定所述变压器在进行检修之后的所述第二等效役龄teq采用如下公式：
teq＝tactual·(1-αj)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述第二等效役龄确定所述变压器在进行检修之后的故障率包括：
根据所述变压器的历史故障情况和故障发生时间进行拟合，得到故障率曲线，其中，所述故障率曲线用于表示所述变压器的故障率与所述变压器的服役时间之间的关系；
通过所述故障率曲线确定所述第二等效役龄teq对应的故障率。
5.一种数据处理装置，其特征在于，包括：
第一确定单元，用于根据变压器所处的海拔参数和温度参数，确定所述变压器的第一等效役龄；
第二确定单元，用于根据对所述变压器进行检修的检修类别对所述第一等效役龄进行修正，得到第二等效役龄，其中，所述第二等效役龄为所述变压器在进行检修之后的等效役龄；
第三确定单元，用于根据所述第二等效役龄确定所述变压器在进行检修之后的故障率。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元在根据变压器所处的海拔参数和温度参数，确定所述变压器的第一等效役龄tactual时采用如下公式：
<mrow>
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<mi>a</mi>
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<mo>,</mo>
</mrow>
其中，t表示所述变压器的运行时间，单位为年；θ表示所述变压器的热点温升限制值，单位为℃；△θ0表示所述变压器的热点温升限制初始值，单位为℃；h为海拔高度，单位为米；k为修正系数。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元包括：
第一确定模块，用于根据所述变压器检修类别确定役龄回退因子αj；
第二确定模块，用于采用如下公式根据对所述变压器进行检修的检修类别确定所述变压器在进行检修之后的所述第二等效役龄teq：
teq＝tactual·(1-αj)。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第三确定单元包括：
拟合模块，用于根据所述变压器的历史故障情况和故障发生时间进行拟合，得到故障率曲线，其中，所述故障率曲线用于表示所述变压器的故障率与所述变压器的服役时间之间的关系；
确定模块，用于通过所述故障率曲线确定所述第二等效役龄teq对应的故障率。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至4任意一项所述的数据处理方法。
10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至4任意一项所述的数据处理方法。
Priority Applications (1)
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| CN201710376399.7A CN107358017A (zh) | 2017-05-24 | 2017-05-24 | 数据处理方法和装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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