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继电保护装置带状拟合寿命模型及其弹性退役决策方法

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电力系统自动化 2022年第4期46卷 103-111页

作者：南东亮王维庆张陵熊小伏杨国生何雨霏新疆大学电气工程学院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830047 国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830011 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市400030 中国电力科学研究院有限公司北京市100192

电力系统继电保护装置的寿命评估及退役决策对于保障电力系统安全具有重要作用,而继电保护装置的寿命建模及退役决策制定尚无十分有效的方法。采用"浴盆曲线"单线拟合难以反映运行统计数据较大波动的问题,工程实际中继电保护装置退役决... 详细信息

电力系统继电保护装置的寿命评估及退役决策对于保障电力系统安全具有重要作用,而继电保护装置的寿命建模及退役决策制定尚无十分有效的方法。采用"浴盆曲线"单线拟合难以反映运行统计数据较大波动的问题,工程实际中继电保护装置退役决策的理论依据不够充分。文中提出了一种刻画继电保护装置失效的带状拟合寿命模型,通过拟合失效数据的两条边界线来描述继电保护设备失效区间,重点反映失效数据集中的区域及其变化趋势,从而反映继电保护装置的寿命变化规律。这种基于失效区间的模型用于退役决策时,既具有明确的边界特征又具有一定范围的弹性,可指导运行部门根据继电保护装置的实际运行情况将退役区间与一次设备的检修更新计划协同决策,具有更强的工程指导意义。结合中国某省级电网运行数据进行分析,验证了所提方法的有效性。

关键词：继电保护装置带状失效率模型寿命评估退役决策状态检修

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智能变电站二次系统失效风险评估方法

电力工程技术 2022年第2期41卷 179-185页

作者：杨庆朱道华南京工程学院计算机工程学院江苏南京211167 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103

针对智能变电站二次系统建立失效风险评估模型,可在设备失效风险累积至一定程度时及时安排检修,有效防止系统性故障。文中提出利用可靠性分析工程中的威布尔函数建立二次设备失效概率模型。首先,基于二次设备的型式试验、日常运行状态... 详细信息

针对智能变电站二次系统建立失效风险评估模型,可在设备失效风险累积至一定程度时及时安排检修,有效防止系统性故障。文中提出利用可靠性分析工程中的威布尔函数建立二次设备失效概率模型。首先,基于二次设备的型式试验、日常运行状态样本数据,采用平均秩次法与最小二乘估计计算回归方程以展开模型参数估计,可获得更贴近现实运行条件的设备失效模型;其次,利用故障树方法建立二次系统失效与单台设备失效之间的关联关系,可定量计算二次系统运行风险顶事件概率分布函数,从而为二次系统失效风险预警、状态检修提供辅助决策。案例计算分析表明,运用文中提出的二次设备失效模型可为系统检修提供精准时间安排参考。

关键词：威布尔分布可靠性参数估计故障树分析平均秩次方法最小二乘估计状态检修

考虑关联故障率的电网稳定控制系统复合检修决策方法

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电工电能新技术 2023年第4期42卷 87-96页

作者：余锐钟璐陈柏汗熊俊王旺朱开阳欧阳金鑫国家电网有限公司西南分部四川成都610094 国电南瑞科技股份有限公司电网安全稳定控制技术分公司江苏南京211106 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

稳控系统作为电力系统的第二或第三道防线,尚缺乏大型稳控系统的检修决策方法。为保障稳控系统的可靠经济运行,本文提出了一种考虑关联故障率的稳控系统复合检修决策方法。基于稳控装置基础故障率模型,考虑主辅稳控设备关联性的影响,建... 详细信息

稳控系统作为电力系统的第二或第三道防线,尚缺乏大型稳控系统的检修决策方法。为保障稳控系统的可靠经济运行,本文提出了一种考虑关联故障率的稳控系统复合检修决策方法。基于稳控装置基础故障率模型,考虑主辅稳控设备关联性的影响,建立了稳控装置的复合故障率模型;为避免单一优化目标影响检修决策的全面性,综合考虑稳控系统检修的可靠性和经济性,建立了稳控系统复合优化模型,并通过算例验证了该模型的可行性和有效性。本文提出的复合优化模型能为运维人员提供稳控系统的最佳检修周期,有效地减少了稳控系统异常状态对电网正常运行的影响。

关键词：稳控系统状态检修故障率关联集风险评估

基于CEEMDAN和TCN的变压器油中溶解气体含量预测

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电力工程技术 2024年第3期43卷 192-200,233页

作者：张文乾刘金凤江军赵旭峰范利东南京航空航天大学(江苏省新能源发电与电能变换重点实验室) 江苏南京211106 南京航空航天大学经济与管理学院江苏南京211106 杭州钱江电气集团股份有限公司浙江杭州311243

准确预测油中溶解气体含量的变化趋势,对变压器的状态评价和寿命评估有着积极的作用。为了提高油中溶解气体预测的准确性,文中提出一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adapti... 详细信息

准确预测油中溶解气体含量的变化趋势,对变压器的状态评价和寿命评估有着积极的作用。为了提高油中溶解气体预测的准确性,文中提出一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)和时间卷积网络(time convolution network,TCN)的油中溶解气体预测方法。首先,通过CEEMDAN方法将油中溶解气体含量的原始序列分解为多个本征模态分量,并将其中的稳定分量与非稳定分量分离;其次,对本征模态分量分别建立TCN并预测未来趋势变化;最后,叠加TCN对各个本征模态分量的预测结果,重构得到原始序列的预测结果。实例分析表明,该预测方法的均方根误差、平均绝对误差、最大误差分别为1.01μL/L、1.53μL/L、5.54μL/L,相较于未采用CEEMDAN算法时分别减小了53.47%、41.18%、13.36%;在使用CEEMDAN的情况下,对比常用的递归神经网络,3种误差均最小。且对比现有油中溶解气体预测方法,文中提出的油中溶解气体预测方法具有更高的预测精度,可以为制定状态检修策略提供更有效的支撑。

关键词：油中溶解气体变压器自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN) 时间卷积网络(TCN) 时间序列预测状态检修

基于MCMC的电网安全稳定控制系统动态可靠性评估方法

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电力工程技术 2024年第3期43卷 23-31页

作者：阚骏董希建王敏夏海峰河海大学电气与动力工程学院江苏南京211100 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏南京211106 智能电网保护和运行控制国家重点实验室江苏南京211106

现有安全稳定控制系统(简称稳控系统)的可靠性评估方法本质上属于静态建模,由于未能体现系统内各装置老化和检修等动态过程,在一定程度上影响了评估结果的准确性。为此,文中提出一种基于马尔可夫链蒙特卡洛(Markov chain Monte Carlo,MC... 详细信息

现有安全稳定控制系统(简称稳控系统)的可靠性评估方法本质上属于静态建模,由于未能体现系统内各装置老化和检修等动态过程,在一定程度上影响了评估结果的准确性。为此,文中提出一种基于马尔可夫链蒙特卡洛(Markov chain Monte Carlo,MCMC)的稳控系统动态可靠性评估方法。首先针对失效过程,构建四状态非齐次马尔可夫模型来模拟装置老化过程,并给出各状态评判方法;其次针对修复过程,分析不同检修策略对装置状态转移的影响以体现状态检修的差异性;最后考虑稳控装置状态转移过程的时序或条件相关性,对稳控系统可靠性进行动态建模。以实际稳控系统为例,仿真对比不同检修策略下的可靠性,并对模型参数进行灵敏度分析。评估结果表明,该方法可以求解稳控系统的时变可用度,用于指导稳控装置现场合理检修。

关键词：安全稳定控制系统时变失效率动态可靠性状态检修马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC) 灵敏度

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状态检修在转机设备中的应用

状态检修在转机设备中的应用

2022年电力行业技术监督工作交流会暨专业技术论坛

作者：王帅郭振威尉礼辉冯亚张雪梅周航彭邦熊家伟叶碧云华能荆门热电有限责任公司

本文针对电厂风机故障,采用状态检修手段,通过前期的设备分析、故障诊断、寿命评估、检修决策等步骤,对故障风机进行解体检修,使用振动监测等手段得出的故障原因分析结果与解体检修后论证相比完全相符,验证了预知性判别是准确的,从而解... 详细信息

本文针对电厂风机故障,采用状态检修手段,通过前期的设备分析、故障诊断、寿命评估、检修决策等步骤,对故障风机进行解体检修,使用振动监测等手段得出的故障原因分析结果与解体检修后论证相比完全相符,验证了预知性判别是准确的,从而解决了风机问题,保证设备的良好运行。

关键词：状态检修风机故障

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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基于比例强度模型的变压器不完全检修策略

电力自动化设备 2021年第6期41卷 179-183,191页

作者：赵洪山李宇昊华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003

将不完全检修这一实际问题考虑到变压器状态检修策略中,提出了基于比例强度模型的变压器状态检修策略。首先,建立变压器比例强度模型,给出比例强度模型中不完全检修参数的详细计算模型,并对计算过程中的时间参数和检修参数进行敏感性分... 详细信息

将不完全检修这一实际问题考虑到变压器状态检修策略中,提出了基于比例强度模型的变压器状态检修策略。首先,建立变压器比例强度模型,给出比例强度模型中不完全检修参数的详细计算模型,并对计算过程中的时间参数和检修参数进行敏感性分析,确定其合理的取值范围,明确不完全检修活动的检修效果;然后,确定变压器状态检修策略,利用最小成本法确定比例强度模型的状态检修阈值曲线,并增设阈值下限值作为状态检修策略的限制性指标;最后,利用实际变压器故障统计数据和状态监测数据进行算例分析,从检修成本、检修次数和检修时间三方面分别分析改进后的比例强度模型在不完全检修情况下的有效性,为变压器的状态检修决策提供可靠的理论依据。

关键词：变压器状态检修不完全检修比例强度模型

基于可线性化Wiener过程的牵引供电设备状态检修决策研究

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铁道学报 2021年第4期43卷 51-59页

作者：林圣李楠杨超范瑞栋西南交通大学电气工程学院四川成都611756 国家电网内江供电公司四川内江641100 中铁第一勘察设计院集团有限公司陕西西安710043

针对牵引供电设备运行费用高、性能加速劣化以及实际维修效果不完美的问题,提出一种牵引供电设备状态检修决策模型。该模型采用可线性化Wiener过程反映设备运行过程中的加速劣化特性,通过正态分布刻画不完美维修后设备的劣化程度,并通... 详细信息

针对牵引供电设备运行费用高、性能加速劣化以及实际维修效果不完美的问题,提出一种牵引供电设备状态检修决策模型。该模型采用可线性化Wiener过程反映设备运行过程中的加速劣化特性,通过正态分布刻画不完美维修后设备的劣化程度,并通过定期检测确定设备劣化程度。通过遍历全寿命周期内检修情形进行分析,结合劣化程度与预防性维修阈值及失效阈值的大小关系,推导预防性维修和修复性维修实施概率的数学表达式。利用推导的公式计算检测周期和预防性维修阈值的最优组合,实现运行费用率最低的决策目标。采用Monte Carlo法对所建立的决策模型进行求解。通过某干式变压器的仿真数据,验证了状态检修决策的有效性。

关键词：状态检修可线性化Wiener过程运行费用牵引供电设备 Monte Carlo仿真

基于多状态马尔科夫链的配电设备状态检修策略优化方法研究

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中国电机工程学报 2020年第9期40卷 2777-2786页

作者：罗凤章张天宇王成山钱敏慧王林波杨凤生智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072 国网天津市电力公司经济技术研究院天津市河东区300171 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 贵州电网贵阳供电局贵州省贵阳市550000

针对配电设备种类繁杂、数量巨大的特点,提出一种配电系统设备状态检修策略优化模型,用于支撑配电设备的状态检修决策。首先基于马尔科夫链,建立设备多状态转移模型,模拟设备在运行过程中可能出现的多种劣化状态。然后,在设备多状态转... 详细信息

针对配电设备种类繁杂、数量巨大的特点,提出一种配电系统设备状态检修策略优化模型,用于支撑配电设备的状态检修决策。首先基于马尔科夫链,建立设备多状态转移模型,模拟设备在运行过程中可能出现的多种劣化状态。然后,在设备多状态转移模型中增加巡检率、维修率等参数,求解状态转移方程,得到各类检修参数对设备故障率的影响。进而考虑设备故障对整个系统的可靠性指标的影响,以检修参数为优化变量,以系统整体经济性最优为目标,建立状态检修参数优化模型,并应用遗传算法求解,得到各类设备的最优检修参数。以RTBS-Bus6配电网为算例,验证该文状态检修参数优化模型的有效性,结果可为配电网设备的巡检间隔、检修方式的制定提供策略参考。

关键词：配电设备状态检修状态转移矩阵巡检间隔检修策略