电力变压器运行状态分级评估模型的研究

论文摘要

作为电力系统枢纽设备的电力变压器,其运行可靠性与系统的安全与稳定紧密相关。长期以来,对变压器都实行定期检修制度,容易出现“过修”或“欠修”状态。随着状态监测技术的进步,以运行状态为基础的状态维修制度取代定期维修已成为变压器检修的发展方向。变压器的运行状态评估是一个多指标评估问题,本文建立了分带电评估和停电评估两级的指标体系,提出了自然劣化和加速劣化模式下的状态综合,并采用区间可拓学对变压器运行状态分级评估模型进行了深入研究。以预防性试验为基础,综合考虑检修历史、运行工况、附件状态、运行环境与外观检查等因素,并按指标数据的获得是否需要变压器停电为基准,建立了分带电评估与停电评估两级的指标体系。将评判指标的权重信息进行细分,根据指标所含状态信息量多少与对安全的影响程度建立常权A,根据指标数据测量的可靠度与反映状态的灵敏度建立常权B。在此基础上,采用层析分析法和灰色关联理想解法计算指标常权,将专家对指标相对重要性的定性描述以定量计算表示,并以权重方案与理想方案、负理想方案的灰色关联贴近度同时从期望与不期望的正反两种情况考虑多个权重权重方案的综合。引入了基于均衡函数的变权模式,综合考虑指标间的均衡性,并根据实际数据偏离正常值的大小,对常权进行修正得到变权。根据变压器在正常与不良运行条件下状态劣化速度的不同,提出了自然劣化与加速劣化两种模式;并引入威胁系数的概念,从油色谱、水分、内部热点温度和负载方式四方面进行综合表证,在此基础上探讨了评估模型中自然劣化和加速劣化模式的选择与综合问题。考虑测量与干扰所带来的数据误差,将指标数据扩展为一区间,并针对多指标评估中易出现指标不相容而导致评估错误的难题,引入了基于区间域的可拓评估方法,建立了多指标综合的变压器运行状态综合评估的物元模型,实例分析表明,所建立的变压器运行状态评估模型能有效的将各状态参量综合起来,可较准确评价变压器的运行状态。模型的分级评估可有效减少停电时间与评估工作量,综合自然劣化与加速劣化模式较好解决了变压器在不同运行条件下的状态评估问题。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内外状态检修的发展概况
• 1.2.2 电力设备状态评估研究与应用现状
• 1.3 本文的研究内容
• 1.4 本章小结
• 2 电力变压器运行状态评估指标体系与评估流程
• 2.1 引言
• 2.2 电力变压器运行状态发展趋势与等级划分
• 2.3 电力变压器状态评估指标体系的建立
• 2.3.1 建立状态评估指标体系应遵循的基本原则
• 2.3.2 运行状态评估指标分析与选择
• 2.3.3 运行状态评判指标体系的建立
• 2.4 运行状态评判流程
• 2.5 状态评判指标体系的量化
• 2.5.1 定量指标量化
• 2.5.2 定性指标量化
• 2.6 本章小结
• 3 评估指标组合变权的确定方法
• 3.1 常权权重的确定思路
• 3.2 基于层次分析法（AHP 法）的常权权重
• 3.2.1 常权A 的确定
• 3.2.2 常权B 的确定
• 3.2.3 常权A 与常权B 的综合
• 3.3 基于灰色关联理想解法的常权权重
• 3.3.1 求取常权A
• 3.3.2 基于灰色理解想法的指标常权
• 3.4 综合常权权重
• 3.5 缺失指标权重的确定
• 3.6 可变权重的求取
• 3.7 本章小结
• 4 基于区间可拓集的电力变压器运行状态评估方法
• 4.1 引言
• 4.2 物元可拓的基本原理
• 4.2.1 物元的基本概念
• 4.2.2 经典可拓集合与关联度
• 4.2.3 区间域上的可拓集与关联度
• 4.2.4 变压器运行状态的可拓性
• 4.3 基于区间可拓的变压器运行状态综合评估方法
• 4.3.1 基于区间可拓的变压器运行状态综合评估方法
• 4.3.2 自然劣化模式与加速劣化模式的选择与综合
• 4.4 电力变压器运行状态评估物元的确定
• 4.4.1 定量指标经典域和节域的确定
• 4.4.2 定性指标经典域和节域的确定
• 4.5 本章小结
• 5 实例分析
• 5.1 引言
• 5.2 实例1
• 5.3 实例2
• 5.3.1 带电评估模型的状态评判
• 5.3.2 评判结果分析
• 5.4 实例3
• 5.4.1 带电评估模型的状态评判
• 5.4.2 停电评估模型的状态评判
• 5.4.3 评估结果分析
• 5.5 本章小结
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
• B 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目