电力变压器可靠性理论研究及其应用

发布时间：2017-09-02 01:36

  本文关键词：电力变压器可靠性理论研究及其应用

  更多相关文章： 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

【摘要】：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
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM41
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目录7-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题研究的背景与意义9-10
• 1.2 课题的研究现状10-15
• 1.2.1 电力变压器在线状态监测与故障诊断11-12
• 1.2.2 电力变压器可靠性研究12-14
• 1.2.3 电力变压器可靠性的应用14-15
• 1.3 论文的主要工作15-17
• 第2章 电力变压器可靠性模型17-24
• 2.1 基于时间变量的故障率模型17-18
• 2.2 基于状态和时间变量的故障率模型18-19
• 2.3 在大数据背景下的故障率模型19-23
• 2.3.1 基于协变量的比例故障率模型20-23
• 2.3.2 工程背景下的其他故障率模型23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 基于油色谱监测数据的变压器动态可靠性研究24-36
• 3.1 引言24-25
• 3.2 影响变压器故障率的因素25-30
• 3.2.1 DGA特征气体含量25-26
• 3.2.2 气体总量产气速率26-29
• 3.2.3 设备役龄29-30
• 3.3 动态可靠性模型的选择和建立30-31
• 3.3.1 模型的选择30
• 3.3.2 基于LS-SVM的变压器故障率预测建模30-31
• 3.4 算例分析31-34
• 3.5 本章小结34-36
• 第4章 基于寿命数据的电力变压器经济寿命预测36-55
• 4.1 引言36-37
• 4.2 电力变压器经济寿命预测模型37-39
• 4.3 全寿命数据的分类及提取39-40
• 4.4 模型参数计算40-44
• 4.4.1 故障率预测模型的选择和建立40-42
• 4.4.2 蒙特卡洛模拟法确定中断时间的概率分布42-44
• 4.5 变压器经济寿命预测模型求解44-47
• 4.5.1 年度检修成本44
• 4.5.2 年度中断成本44-46
• 4.5.3 年度运行成本46
• 4.5.4 电力变压器现值计算46-47
• 4.5.5 经济寿命预测求解47
• 4.6 算例分析47-54
• 4.7 本章小结54-55
• 第5章 全文总结55-57
• 5.1 研究成果总结55-56
• 5.2 后续研究展望56-57
• 参考文献57-61
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文61-62
• 致谢62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨丽君;廖瑞金;孙会刚;孙才新;向彬;;变压器油纸绝缘热老化特性及特征量研究[J];电工技术学报;2009年08期

2 黄建华,全零三;变电站高压电气设备状态检修的现状及其发展[J];电力系统自动化;2001年16期

3 苏鹏声,王欢;电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析[J];电力系统自动化;2003年01期

4 梁小冰,王耀龙,黄萍,韩昆仑;基于DGA的变压器故障诊断多专家融合策略[J];电力系统自动化;2005年18期

5 宁辽逸;吴文传;张伯明;;电力系统运行风险评估中元件时变停运模型分析[J];电力系统自动化;2009年16期

6 宁辽逸;吴文传;张伯明;;运行风险评估中的变压器时变停运模型 (一)基于运行工况的变压器内部潜伏性故障的故障率估计方法[J];电力系统自动化;2010年15期

7 王慧芳;杨荷娟;何奔腾;王一;;输变电设备状态故障率模型改进分析[J];电力系统自动化;2011年16期

8 于继来;王成福;张博;于峰;刘智洋;柳进;;在役电力变压器经济寿命评估[J];电力系统及其自动化学报;2010年03期

9 肖燕彩;朱衡君;;基于最小二乘支持向量机的电力变压器故障诊断[J];电力自动化设备;2007年09期

10 潘乐真;张焰;俞国勤;杜成刚;;状态检修决策中的电气设备故障率推算[J];电力自动化设备;2010年02期

，

本文编号：775631