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计算机集成制造系统 2023年

作者：林芷萱江志刚朱硕张华鄢威武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉科技大学绿色制造工程研究院

经济寿命是衡量机电装备能否继续产生经济效益的重要指标。从装备自身性能退化角度预测经济寿命可为服役过程中制定经济、高效的运维方案提供支撑。然而，经济寿命受装备物理实体退化和技术性能退化的双重影响，退化特征复杂多样、动态... 详细信息

经济寿命是衡量机电装备能否继续产生经济效益的重要指标。从装备自身性能退化角度预测经济寿命可为服役过程中制定经济、高效的运维方案提供支撑。然而，经济寿命受装备物理实体退化和技术性能退化的双重影响，退化特征复杂多样、动态多变，导致关键退化因子不明确、经济寿命预测难。为此，借鉴物-场理论并融合深度学习技术，提出一种基于退化特征的经济寿命预测方法。首先，基于互信息法筛选物理实体退化和无形技术场性能退化特征中影响经济寿命的关键物-场性能退化因子；其次，考虑退化机理的复杂性、多类型退化特征的时序性与耦合性，建立时序数据驱动的深度可分离卷积网络预测模型。最后，以行星减速器为例，验证了所提方法的有效性。

关键词：经济寿命预测物-场分析性能退化深度学习

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基于物-场退化的机电装备经济寿命预测方法研究

基于物-场退化的机电装备经济寿命预测方法研究

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作者：林芷萱武汉科技大学

学位级别：硕士

经济寿命是衡量机电装备能否继续产生经济效益的重要指标。从装备自身性能退化角度预测经济寿命可为服役过程中制定经济、高效的运维方案提供支撑。然而,经济寿命受装备物理实体退化和技术性能退化的双重影响,退化特征复杂多样、动态多... 详细信息

经济寿命是衡量机电装备能否继续产生经济效益的重要指标。从装备自身性能退化角度预测经济寿命可为服役过程中制定经济、高效的运维方案提供支撑。然而,经济寿命受装备物理实体退化和技术性能退化的双重影响,退化特征复杂多样、动态多变,导致关键退化因子不明确、经济寿命预测难。为此,本文依托国家自然科学基金项目,借鉴物-场理论并融合深度学习技术,提出一种基于物-场性能退化的经济寿命深度学习预测方法,研究的主要内容包括:首先,介绍了经济寿命及寿命预测模型的国内外研究发展现状,从判别方法与影响因素两方面分析了经济寿命预测的问题特征,针对经济寿命影响因素种类多、数量大、因素间互相耦合的特点,提出了一种基于物-场性能退化的经济寿命深度学习预测方法框架。其次,提出了经济寿命关键物-场因子识别方法。根据机电装备经济寿命期的成本与收益构建了经济寿命评估指标体系,结合物-场理论分析了装备的结构系统组成构建了物-场退化数据集,经过数据降噪和归一化后,通过RReliefF算法识别影响经济寿命的关键物-场性能退化因子。接着,建立了经济寿命深度可分离卷积网络(Depthwise Separable Convol ution Network,DSCN)预测模型。考虑退化机理的复杂性、多类型退化特征的时序性与耦合性,对关键物-场退化数据集设置经济寿命标签并嵌入滑动时间窗,建立了DSCN预测模型以挖掘特征与经济寿命间的映射关系和特征间的耦合关系,并预测机电装备经济寿命。最后,以数控机床上的行星减速器为例,采用上述基于物-场性能退化的经济寿命深度学习预测方法进行预测。通过结果对比与分析,验证了该方法的可行性性与有效性。

关键词：经济寿命预测物-场分析性能退化深度学习

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基于寿命数据的电力变压器经济寿命预测

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电网技术 2015年第3期39卷 810-816页

作者：王慧芳赵婉芳杜振东兰洲何奔腾浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 浙江省电力公司经济技术研究院浙江省杭州市310008

电力设备经济寿命的定量预测能为设备运维决策和电网规划提供依据。构建了以年等值成本最低为依据的变压器经济寿命预测模型。为计算模型中的关键参数,将变压器的全寿命数据进行分类和关键数据提取,采用无分布的比例故障率模型和蒙特卡... 详细信息

电力设备经济寿命的定量预测能为设备运维决策和电网规划提供依据。构建了以年等值成本最低为依据的变压器经济寿命预测模型。为计算模型中的关键参数,将变压器的全寿命数据进行分类和关键数据提取,采用无分布的比例故障率模型和蒙特卡洛模拟法计算得到故障率和停机持续时间的概率分布。然后分析经济要素,在计算电力变压器的年度检修成本、年度中断成本和年度运行成本的基础上,实现了电力变压器经济寿命的定量预测。最后以一台实际的220 k V现役变压器为例,按照所建立的预测模型进行了经济寿命预测的实证研究,结果表明预测模型不仅能有效利用设备寿命数据,而且预测结果合理,对变压器的运维决策,以及未来变电站的规划改造具有指导意义。

关键词：电力变压器经济寿命预测比例故障率模型蒙特卡洛模拟

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考虑疲劳裂纹的老龄平台检修规划及经济寿命预测

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石油学报 2011年第5期32卷 905-910页

作者：林红陈国明中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心山东东营257061 中国石油大学储运与建筑工程学院山东东营257061

以服役多年的老龄导管架平台结构为研究对象,考虑老龄退化因素导致的裂纹萌生速率增长以及维修行为的非完好性,分析其对检修间隔变化的影响。计算发现,平台服役后期检修次数增多,且检修间隔相应减小。针对受疲劳裂纹扩展损伤的老龄导管... 详细信息

以服役多年的老龄导管架平台结构为研究对象,考虑老龄退化因素导致的裂纹萌生速率增长以及维修行为的非完好性,分析其对检修间隔变化的影响。计算发现,平台服役后期检修次数增多,且检修间隔相应减小。针对受疲劳裂纹扩展损伤的老龄导管架平台,基于风险分析理论,在确保平台失效概率小于给定失效阈值的前提下,以设计服役期内的平台利润作为决策优化目标,建立起基于利润分析的检修决策模型。通过示例计算表明,该模型可对平台服役期内的检测及维修策略进行评估,并讨论了失效阈值的选取对决策方案的影响。基于经济学的边际利润分析,以平台寿命周期内利润最大为原则,建立老龄平台最优经济寿命模型;通过计算平台结构的边际收入等于边际支出时所对应的服役时间,可获得最优检修规划下老龄平台所能取得的最优经济寿命。该方法对于评估实际海洋石油工程中导管架平台的检修策略与服役寿命有一定的指导意义。

关键词：老龄导管架平台检修规划经济寿命预测边际利润老龄退化

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LCM(Life Circle Management,全寿命周期)视角下的继电保护装置经济寿命预测模型的研究与分析

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电力系统装备 2020年第7期 72-73页

作者：成英强周雨亭国网安康供电公司陕西西安725000

随着继电保护装置役龄的增长,继电保护装置的日常维修费用会因元器件老化和材料消耗而大幅提高,这极大地增加了继电保护装置对应一次设备风险的成本,故从LCM(Life Circle Management,全寿命周期)视角出发,综合运行时的各项成本来对继电... 详细信息

随着继电保护装置役龄的增长,继电保护装置的日常维修费用会因元器件老化和材料消耗而大幅提高,这极大地增加了继电保护装置对应一次设备风险的成本,故从LCM(Life Circle Management,全寿命周期)视角出发,综合运行时的各项成本来对继电保护装置的最优退役时间进行规划,及时更换经济性较低或达不到可靠程度的继电保护装置,对于电力系统的安全可靠运行就至关重要,这也正是本文的研究出发点.

关键词：继电保护装置 LCM 经济寿命预测最佳退役时间

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电力变压器可靠性理论研究及其应用

电力变压器可靠性理论研究及其应用

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作者：赵婉芳浙江大学

学位级别：硕士

电力变压器作为最重要的电力设备之一,其可靠性理论及其应用研究具有非常重要的意义。状态检修概念的提出及应用研究为设备动态可靠性研究奠定了必要的基础。电力资产全寿命周期管理技术的发展为设备静态可靠性预测提供了全寿命数据基... 详细信息

电力变压器作为最重要的电力设备之一,其可靠性理论及其应用研究具有非常重要的意义。状态检修概念的提出及应用研究为设备动态可靠性研究奠定了必要的基础。电力资产全寿命周期管理技术的发展为设备静态可靠性预测提供了全寿命数据基础。本文将利用上述数据条件,围绕可靠性,分别研究变压器短期检修决策中的动态可靠性模型,以及经济寿命预测中的静态可靠性及其应用问题,为相关决策提供指导。本文进行了如下工作：(1)总结了电力变压器可靠性的典型模型,分析了在智能电网建设和大数据理论发展的背景下,可靠性模型(主要是故障率模型)的研究方向,着重介绍了比例故障率模型。(2)在分析能反映变压器动态可靠性的因素基础上,选择DGA (Dissolved Gas Analysis,油中溶解气体分析)特征气体含量、气体总量产气速率、设备役龄为关键影响因素,采用最小二乘支持向量机作为动态可靠性模型,进行变压器动态故障率预测。用算例分析了影响因素和模型的合理性,并与采用马尔可夫状态空间模型计算的故障率结果进行了比较。研究结果表明,设备役龄是影响变压器内部潜伏性故障率的重要因素,最小二乘支持向量机方法作为变压器动态可靠性模型具有计算速度快、监测信息的识别度高的优点;(3)构建了以年等值成本最低为依据的变压器经济寿命预测模型。为计算模型中的关键参数,本文将变压器的全寿命数据进行分类和关键数据提取,采用无分布的比例故障率模型和蒙特卡洛模拟法计算得到故障率和停机持续时间的概率分布。然后分析经济要素,在计算电力变压器的年度检修成本、年度中断成本和年度运行成本的基础上,实现了电力变压器经济寿命的定量预测。经济寿命的定义和定量预测还是一个较新的研究领域,本文所建立的模型也可以为其他的电力设备或系统的经济寿命研究提供参考。

关键词：电力变压器智能电网全寿命周期状态监测可靠性模型比例故障率模型最小二乘支持向量机蒙特卡洛模拟经济寿命预测

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