基于状态监测的输变电设备状态评估及故障预警

设备可靠运行是保证供电可靠性的前提,因此,时刻关注设备的健康状况,及时发现并消除设备的安全隐患,对保证电力系统安全可靠运行具有重要意义。设备的健康状况可通过其运行状态直接反应出来,如果设备出现异常,相应的运行参数与正常运行时相比将有明显不同。不断发展的状态监测技术能够及时获得电气设备的运行状态,为发现设备故障隐患提供了可能,进而为检修和故障预测提供了技术支持。针对以上问题,本文在分析总结现有研究理论的基础上开展了以下工作：首先,论文对设备故障规律进行分析,在总结设备在役龄期内在不同时段的故障规律的基础上,对设备故障的发展过程进行分析,得到输变电设备的故障概率模型。然后根据国家电网公司于2008年推出《输变电设备风险评估导则》,以变压器为例,对其故障发展规律进行探讨。其次,在对变压器、电力电缆、绝缘子的状态监测现状进行分析的基础上,选取能够反映设备状况的状态监测量,用于设备状态评估及故障预警。在对监测量选取时既需要现有的技术水平能够达到,又需要有效反映设备运行状况,还需所选取的状态量能够尽可能全面,以保证这些监测量对设备状态的反映准确有效。再次,本文以变压器为例,进行基于状态监测的设备状态评估及故障预警。该模型在充分考虑多种监测量的基础上,结合历史数据,拟合各个状态监测量与故障率之间的函数曲线,并选取设备各个状态监测量的阈值,对该函数在阈值附近局部线性化,求得故障率随设备状态监测量在阂值附近的变化速率。以设备状态监测量为输入,当设备状态监测量达到阈值时,对相应的状态监测量进行加权,权重由改进层次分析法获得,得到综合评价指标。该指标得分最高的设备被认为是存在的故障隐患最大,最易发生故障,从而实现预测存在故障隐患的设备,提出故障预警,对其安排检修,提高系统供电可靠性。最后通过算例系统的证明了方法的可行性。