一种地下配电室的风险场计算方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了地下配电室的风险场计算方法及系统，该方法包括：根据地下配电室中电力设备使用寿命的历史统计数据，计算电力设备基准故障率以及环境位置基准故障率；分别根据电力设备基准故障率的采样值以及环境位置基准故障率的采样值，计算电力设备标准差和环境位置标准差；根据电力设备基准故障率以及电力设备标准差和根据环境位置基准故障率以及环境位置标准差，利用韦伯‑正太云发生器生成正态分布的电力设备故障率和环境位置故障率；分别计算电力设备故障率和环境位置故障率的故障概率，生成地下配电室的电力设备风险场和环境位置风险场；计算得到具有时空分布特性的风险场，考虑了温度和使用时间，以及故障率分布的分散性。

A method and system for calculating the risk field of underground power distribution room

The method and system of risk field of the invention discloses underground distribution room of the calculation, the method comprises: according to the historical statistical data of power equipment in underground power distribution room service life, calculated on the basis of the failure rate of power equipment and environment position reference respectively according to the power equipment failure rate; base sampling value and sampling failure rate environment position reference value fault the rate of electrical equipment calculation of standard deviation and standard deviation according to the position of the environment; electric power equipment and power equipment failure rate benchmark standard deviation and position according to the environmental benchmark failure rate and location standard deviation, with Webb is Tai Yun generator generates failure rate and power rate of equipment fault location of normal distribution; calculate failure probability the electric power equipment failure rate and failure rate of the location, generating room underground distribution power equipment and environmental wind field risk The risk field with time and space distribution is calculated, considering the temperature and the use time, and the dispersion of failure rate distribution.

【技术实现步骤摘要】
一种地下配电室的风险场计算方法及系统
本专利技术涉及电气
，特别涉及一种地下配电室的风险场计算方法及系统。
技术介绍
随着人口的增加，以及智能化设备的普及，人们对能源的需求逐渐提升，但是城市用地越来越紧张，地下的室内变电站为解决这一问题提供了可行途径。电力设备的寿命和能否无故障运行很大程度上取决于设备的运行状况。对于地下变电站来说，其运行环境相对与普通变电站更加恶劣。其中温度是造成设备故障的最关键因素。目前关于地下配电室电力设备的故障分析方法太过于笼统。其计算故障率时将电力设备作为一个整体，没有考虑故障率的分布特性。因此，如何合理准确的计算电力设备的故障率，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种地下配电室的风险场计算方法及系统，计算得到具有时空分布特性的风险场，考虑了温度和使用时间，以及故障率分布的分散性，随机性与不确定性，能够准确的计算电力设备的故障率。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种地下配电室的风险场计算方法，所述方法包括：根据地下配电室中电力设备使用寿命的历史统计数据，计算考虑温度和使用时间的电力设备基准故障率以及环境位置基准故障率；分别根据所述电力设备基准故障率的采样值以及所述环境位置基准故障率的采样值，计算得到电力设备标准差和环境位置标准差；根据所述电力设备基准故障率以及所述电力设备标准差，利用韦伯-正太云发生器生成正态分布的电力设备故障率，根据所述环境位置基准故障率以及所述环境位置标准差，利用韦伯-正太云发生器生成正态分布的环境位置故障率；分别计算所述电力设备故障率和所述环境位置故障率的故障概率，生成地下配电室的电力设备风险场和环境位置风险场。可选的，计算考虑温度和使用时间的电力设备基准故障率，包括：利用公式计算电力设备基准故障率λb(t,x,y,z)；其中，β为形状参数，A，B为经验常数，T为温度，单位为℃，t为时间，(x,y,z)为位置坐标。可选的，计算考虑温度和使用时间的环境位置基准故障率，包括：利用公式计算环境位置基准故障率λbr(t,x,y,z)；其中，Ar，Br为经验常数，T为温度，单位为℃，t为时间，(x,y,z)为位置坐标。可选的，所述电力设备风险场Fj(t,x,y,z)具体为：其中，λ'为电力设备故障率，j表示开关或变压器组件。可选的，所述环境位置风险场Fr1(t,x,y,z)具体为：其中，λ′r为环境位置故障率。本专利技术还提供一种地下配电室的风险场计算系统，所述系统包括：基准故障率计算模块，用于根据地下配电室中电力设备使用寿命的历史统计数据，计算考虑温度和使用时间的电力设备基准故障率以及环境位置基准故障率；标准差计算模块，用于分别根据所述电力设备基准故障率的采样值以及所述环境位置基准故障率的采样值，计算得到电力设备标准差和环境位置标准差；故障率计算模块，用于根据所述电力设备基准故障率以及所述电力设备标准差，利用韦伯-正太云发生器生成正态分布的电力设备故障率，根据所述环境位置基准故障率以及所述环境位置标准差，利用韦伯-正太云发生器生成正态分布的环境位置故障率；风险场计算模块，用于分别计算所述电力设备故障率和所述环境位置故障率的故障概率，生成地下配电室的电力设备风险场和环境位置风险场。可选的，所述基准故障率计算模块，包括：第一计算单元，用于利用公式计算电力设备基准故障率λb(t,x,y,z)；其中，β为形状参数，A，B为经验常数，T为温度，单位为℃，t为时间，(x,y,z)为位置坐标。可选的，所述基准故障率计算模块，包括：第二计算单元，用于利用公式计算环境位置基准故障率λbr(t,x,y,z)；其中，Ar，Br为经验常数，T为温度，单位为℃，t为时间，(x,y,z)为位置坐标。可选的，所述电力设备风险场Fj(t,x,y,z)具体为：所述环境位置风险场Fr1(t,x,y,z)具体为：其中，λ'为电力设备故障率，j表示开关或变压器组件，λ′r为环境位置故障率。本专利技术所提供的一种地下配电室的风险场计算方法，包括：根据地下配电室中电力设备使用寿命的历史统计数据，计算考虑温度和使用时间的电力设备基准故障率以及环境位置基准故障率；分别根据电力设备基准故障率的采样值以及环境位置基准故障率的采样值，计算得到电力设备标准差和环境位置标准差；根据电力设备基准故障率以及电力设备标准差，利用韦伯-正太云发生器生成正态分布的电力设备故障率，根据环境位置基准故障率以及环境位置标准差，利用韦伯-正太云发生器生成正态分布的环境位置故障率；分别计算电力设备故障率和环境位置故障率的故障概率，生成地下配电室的电力设备风险场和环境位置风险场。可见，该方法计算得到具有时空分布特性的电力设备风险场和环境位置风险场，充分考虑了温度和使用时间对电力设备故障率的影响，以及故障率分布的分散性，随机性与不确定性，能够准确的计算电力设备的故障率；本专利技术还提供了一种地下配电室的风险场计算系统，具有上述有益效果，在此不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所提供的地下配电室的风险场计算方法的流程图；图2为本专利技术实施例所提供的地下配电室的空间温度场分布示意图；图3为本专利技术实施例所提供的韦伯-正态云发生器结构示意图；图4为本专利技术实施例所提供的配电室的横截面图上故障率(单位时间的故障次数)的空间分布示意图；图5为本专利技术实施例所提供的地下配电室的风险场计算系统的结构框图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种地下配电室的风险场计算方法及系统，计算得到具有时空分布特性的风险场，考虑了温度和使用时间，以及故障率分布的分散性，随机性与不确定性，能够准确的计算电力设备的故障率。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本文提出了风险场的概念，设备各个部件的故障率可以得到精确描述，还可以得知环境对设备正常运行造成危害的大小。本专利技术考虑到了设备故障率具有随机性，然后运用云理论计算设备的故障率。请参考图1，图1为本专利技术实施例所提供的地下配电室的风险场计算方法的流程图；该方法还可以包括：S100、根据地下配电室中电力设备使用寿命的历史统计数据，计算考虑温度和使用时间的电力设备基准故障率以及环境位置基准故障率。其中，本实施例并不对电力设备进行限定，其可以包含地下配电室内任意设备。后续电力设备可以简称为设备。本实施例也不限定历史统计数据的年限，一般情况下历史数据越丰富，得到的基准故障率越准确。具体的，该步骤在计算电力设备基准故障率以及环境位置基准故障率时，考虑了温度分布、使用时间的电力设备故障率计算方法。请参考图2，为地下配电室的空间温度场分布图。可见配电室中各个位置的温度不同，温度的空间分散特性造成了故障率的空间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下配电室的风险场计算方法，其特征在于，所述方法包括：根据地下配电室中电力设备使用寿命的历史统计数据，计算考虑温度和使用时间的电力设备基准故障率以及环境位置基准故障率；分别根据所述电力设备基准故障率的采样值以及所述环境位置基准故障率的采样值，计算得到电力设备标准差和环境位置标准差；根据所述电力设备基准故障率以及所述电力设备标准差，利用韦伯‑正太云发生器生成正态分布的电力设备故障率，根据所述环境位置基准故障率以及所述环境位置标准差，利用韦伯‑正太云发生器生成正态分布的环境位置故障率；分别计算所述电力设备故障率和所述环境位置故障率的故障概率，生成地下配电室的电力设备风险场和环境位置风险场。

【技术特征摘要】
1.一种地下配电室的风险场计算方法，其特征在于，所述方法包括：根据地下配电室中电力设备使用寿命的历史统计数据，计算考虑温度和使用时间的电力设备基准故障率以及环境位置基准故障率；分别根据所述电力设备基准故障率的采样值以及所述环境位置基准故障率的采样值，计算得到电力设备标准差和环境位置标准差；根据所述电力设备基准故障率以及所述电力设备标准差，利用韦伯-正太云发生器生成正态分布的电力设备故障率，根据所述环境位置基准故障率以及所述环境位置标准差，利用韦伯-正太云发生器生成正态分布的环境位置故障率；分别计算所述电力设备故障率和所述环境位置故障率的故障概率，生成地下配电室的电力设备风险场和环境位置风险场。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算考虑温度和使用时间的电力设备基准故障率，包括：利用公式计算电力设备基准故障率λb(t,x,y,z)；其中，β为形状参数，A，B为经验常数，T为温度，单位为℃，t为时间，(x,y,z)为位置坐标。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算考虑温度和使用时间的环境位置基准故障率，包括：利用公式计算环境位置基准故障率λbr(t,x,y,z)；其中，Ar，Br为经验常数，T为温度，单位为℃，t为时间，(x,y,z)为位置坐标。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电力设备风险场Fj(t,x,y,z)具体为：其中，λ'为电力设备故障率，j表示开关或变压器组件。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述环境位置风险场Fr1(t,x,y,z)具体为：其中，λ′r为环境位置故障率。6.一种地下配电...

【专利技术属性】
技术研发人员：周广方，胡翔，张旭峰，谢刘丹，邵叶晨，
申请(专利权)人：浙江群力电气有限公司，国网浙江杭州市余杭区供电公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33