一種配電變壓器健康指數(shù)評(píng)價(jià)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電網(wǎng)運(yùn)行管理領(lǐng)域，具體涉及一種配電變壓器健康指數(shù)評(píng)價(jià)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電網(wǎng)供電區(qū)域的擴(kuò)大，大面積停電事故的風(fēng)險(xiǎn)也在逐步增大，以狀態(tài)檢修為 依據(jù)的電力設(shè)備故障預(yù)測(cè)是預(yù)防電網(wǎng)潛在故障的基礎(chǔ)。利用現(xiàn)有變壓器狀態(tài)信息準(zhǔn)確判斷 變壓器的健康狀況，預(yù)知變壓器故障，在故障發(fā)生前安排檢修能有效保證電網(wǎng)安全運(yùn)行，減 少因故障停電造成的經(jīng)濟(jì)損失。
[0003] 在我國(guó)傳統(tǒng)"重視發(fā)電，輕視供電，不管用電"的電力建設(shè)模式下，先進(jìn)的傳感器技 術(shù)、光電子技術(shù)等在線監(jiān)測(cè)手段已廣泛應(yīng)用在輸電網(wǎng)中，可以實(shí)時(shí)的反映電力設(shè)備運(yùn)行狀 態(tài)。然而，配電設(shè)備量大面廣，廣泛應(yīng)用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)時(shí)反映設(shè)備健康狀態(tài)會(huì)浪費(fèi)大量的 人力物力。根據(jù)配電變壓器歷次交接性、預(yù)防性試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行配電變壓器健康狀態(tài)評(píng)估更 具可行性。
[0004] 現(xiàn)有變壓器健康狀況評(píng)估技術(shù)研究多針對(duì)220kV以上的電力變壓器，評(píng)價(jià)方法多 采用模糊理論、證據(jù)理論、貝葉斯統(tǒng)計(jì)推理等方法，權(quán)重系數(shù)多采用專家打分的方法，主觀 性較強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種配電變壓器健康指數(shù)評(píng)價(jià)方法，采用 logistic回歸分析法擬合油浸式配電變壓器健康指數(shù)，能以較少的關(guān)鍵特征量得出準(zhǔn)確的 健康狀況評(píng)價(jià)結(jié)果，為高級(jí)資產(chǎn)管理提供必要的手段和工具。
[0006] 本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種用于配電網(wǎng)健康指數(shù)評(píng)估的數(shù)據(jù)平臺(tái)，其改進(jìn)之處在于，所述方法包括：
[0008] (1)獲取表征所述配電變壓器的健康狀態(tài)的特征量Xl，ie[1，m]，m為所述特征 量的個(gè)數(shù)；
[0009] (2)建立所述配電變壓器的健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型；
[0010] (3)采用最小二乘法確定所述健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型的水平位置估計(jì)值和特征量對(duì)應(yīng) 的權(quán)重系數(shù)估計(jì)值；
[0011] (4)采用Hosmer-Lemeshow擬合優(yōu)度指標(biāo)確定所述健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型的合理性。
[0012] 優(yōu)選的，所述步驟（2)中，所述配電變壓器的健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型為：
[0014] 式（1)中，HI為健康指數(shù)評(píng)價(jià)值，Xl為第i個(gè)表征所述配電變壓器的健康狀態(tài)的 特征量，對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，α為所述健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型的水平位置，ie[l，m]，m 為所述特征量的個(gè)數(shù)。
[0015] 進(jìn)一步的，當(dāng)m=3,Xl為所述配電變壓器的油擊穿電壓，x2為所述配電變壓器的 油糠醛濃度，^為所述配電變壓器的繞組熱點(diǎn)溫度時(shí)，所述配電變壓器的健康指數(shù)評(píng)價(jià)模 型為：
[0017] 式⑵中，Xl為所述配電變壓器的油擊穿電壓、X2為油糠醛濃度和X3為繞組熱點(diǎn) 溫度，HI為健康指數(shù)評(píng)價(jià)指數(shù)，βXi對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，α為所述健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型的水 平位置。
[0018] 優(yōu)選的，所述步驟（3)中，采用最小二乘法確定所述健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型的水平位 置估計(jì)值α$和特征量權(quán)重系數(shù)估計(jì)值β^的公式為：
[0020] 式（3)中，HImax為健康指數(shù)評(píng)價(jià)值的最大值，X;為第i個(gè)表征所述配電變壓器的健 康狀態(tài)的特征量，杉^為^對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)估計(jì)值，α$為所述健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型的水平位 置估計(jì)值，S,為帶殘差項(xiàng)一致性估計(jì)值，1!,為帶殘差項(xiàng)一致性估計(jì)值的轉(zhuǎn)換值，ie[l，m]， m為所述特征量的個(gè)數(shù)。
[0021] 進(jìn)一步的，當(dāng)m= 3,Xl為所述配電變壓器的油擊穿電壓，x2為所述配電變壓器的 油糠醛濃度，^為所述配電變壓器的繞組熱點(diǎn)溫度時(shí)，采用最小二乘法確定所述健康指數(shù) 評(píng)價(jià)模型的水平位置估計(jì)值和特征量權(quán)重系數(shù)估計(jì)值βΛβ/和β/的公式為：
[0023] 式⑷中，β所述配電變壓器的油擊穿電壓對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)估計(jì)值，β/為所 述配電變壓器的油糠醛濃度對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)估計(jì)值，β/為所述配電變壓器的繞組熱點(diǎn)溫 度對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)估計(jì)值，α$為所述健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型的水平位置估計(jì)值，S,為帶殘差項(xiàng) 一致性估計(jì)值，u,*帶殘差項(xiàng)一致性估計(jì)值的轉(zhuǎn)換值。
[0024] 優(yōu)選的，所述步驟（4)包括：
[0025] (4-1)根據(jù)所述配電變壓器的健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型獲取N個(gè)配電變壓器的健康指數(shù) 評(píng)價(jià)值；
[0026] (4-2)根據(jù)所述N個(gè)配電變壓器的健康指數(shù)評(píng)價(jià)值將所述配電變壓器分為G個(gè)狀 態(tài)；
[0027] (4-3)采用Hosmer-Lemeshow擬合優(yōu)度指標(biāo)確定所述健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型的合理性 HL，公式為：
[0029]式（5)中，G為所述配電變壓器的健康指數(shù)評(píng)價(jià)值的狀態(tài)個(gè)數(shù)，\為所述配電變壓 器的健康指數(shù)評(píng)價(jià)值的狀態(tài)屬于第g個(gè)狀態(tài)的個(gè)數(shù)，ng<N，p/為所述配電變壓器的健康 指數(shù)評(píng)價(jià)值的狀態(tài)屬于第g個(gè)狀態(tài)的預(yù)測(cè)概率，yg為所述配電變壓器的健康指數(shù)評(píng)價(jià)值的 狀態(tài)屬于第g個(gè)狀態(tài)的觀測(cè)數(shù)量。
[0030] 進(jìn)一步的，所述配電變壓器的健康指數(shù)評(píng)價(jià)值的取值屬于[1，10]，當(dāng)所述配電變 壓器的健康指數(shù)評(píng)價(jià)值的取值屬于[1，2]時(shí)，所述配電變壓器的健康指數(shù)評(píng)價(jià)值的狀態(tài) 為良好狀態(tài)，當(dāng)所述配電變壓器的健康指數(shù)評(píng)價(jià)值的取值屬于（2, 5]時(shí)，所述配電變壓器 的健康指數(shù)評(píng)價(jià)值的狀態(tài)為正常狀態(tài)，當(dāng)所述配電變壓器的健康指數(shù)評(píng)價(jià)值的取值屬于 (5, 7]時(shí)，所述配電變壓器的健康指數(shù)評(píng)價(jià)值的狀態(tài)為預(yù)警狀態(tài)，當(dāng)所述配電變壓器的健康 指數(shù)評(píng)價(jià)值的取值屬于（7, 10]時(shí)，所述配電變壓器的健康指數(shù)評(píng)價(jià)值的狀態(tài)為嚴(yán)重狀態(tài)。
[0031] 與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果：
[0032] 本發(fā)明提供的一種配電變壓器健康指數(shù)評(píng)價(jià)方法，通過(guò)選用較少的狀態(tài)特征量， 采用分組數(shù)據(jù)logistic回歸分析的方法確立配電變壓器健康指數(shù)，從而建立配電變壓器 健康指數(shù)連續(xù)性分析模型，為配電變壓器狀態(tài)檢修、故障風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)提供參考，例如：選用能 夠準(zhǔn)確表征配電變壓器電氣、機(jī)械性能衰減的油擊穿電壓、油糠醛濃度和繞組熱點(diǎn)溫度作 為表征配電變壓器健康狀況的關(guān)鍵特征量，解決傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法中主觀性較強(qiáng)的問(wèn)題，通過(guò) 基于較少關(guān)鍵特征參數(shù)的配電變壓器健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型，準(zhǔn)確的反映配電變壓器健康狀 況。
【附圖說(shuō)明】
[0033] 圖1是本發(fā)明提供的一種配電變壓器健康指數(shù)評(píng)價(jià)方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0035] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0036] 本發(fā)明提供了一種配電變壓器健康指數(shù)評(píng)價(jià)方法，如圖1所示，包括：
[0037] (1)獲取表征所述配電變壓器的健康狀態(tài)的特征量Xl，ie[1，m]，m為所述特征 量的個(gè)數(shù)；
[0038] (2)建立所述配電變壓器的健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型；
[0039] (3)采用最小二乘法確定所述健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型的水平位置估計(jì)值和特征量對(duì)應(yīng) 的權(quán)重系數(shù)估計(jì)值；
[0040] (4)采用Hosmer-Lemeshow擬合優(yōu)度指標(biāo)確定所述健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型的合理性。
[0041] 具體的，所述步驟（2)中，采用分組數(shù)據(jù)logistic回歸的方法擬合配電變壓器健 康指數(shù)，所述配電變壓器的健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型為：
[0043] 式⑴中，HI為健康指數(shù)評(píng)價(jià)值，Xl為第i個(gè)表征所述配電變壓器的健康狀態(tài)的 特征量，對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，α為所述健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型的水平位置，ie[l，m]，m 為所述特征量的個(gè)數(shù)。
[0044] 例如，當(dāng)m=3,Xl為所述配電變壓器的油擊穿電壓，x2為所述配電變壓器的油糠 醛濃度，^為所述配電變壓器的繞組熱點(diǎn)溫度時(shí)，所述配電變壓器的健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型為：
[0046] 式⑵中，Xl為所述配電變壓器的油擊穿電壓、X2為油糠醛濃度和X3為繞組熱點(diǎn) 溫度，HI為健康指數(shù)評(píng)價(jià)指數(shù)，βXi對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，α為所述健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型的水 平位置。
[0047] 其中，所述配電變壓器的油擊穿電壓是考核絕緣油電氣強(qiáng)度的一項(xiàng)重要指標(biāo)，是 衡量絕緣油在變壓器內(nèi)部耐受電壓能力的尺度；所述配電變壓器的油糠醛濃度能準(zhǔn)確的反 映變壓器絕緣紙老化程度，依據(jù)絕緣紙老化程度能準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)變壓器剩余壽命；所述配電 變壓器的繞組熱點(diǎn)溫度與絕緣材料的老化程度呈指數(shù)增長(zhǎng)關(guān)系，依據(jù)絕緣材料老化程度能