一种考虑复合故障率的电网稳控装置检修周期确定方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种考虑复合故障率的电网稳控装置检修周期确定方法，该方法考虑了稳控装置主辅关联性对稳控系统的影响，统计电网中各稳控装置的多项指标计算其运行总风险和检修收益，以构建稳控装置检修周期决策的目标函数来确定稳控装置的检修周期，避免了单一风险指标造成最终检修周期决策不全面性的问题，能够更精准地确定稳控装置的最佳检修周期。采用本发明专利技术方法确定电网中稳控装置的检修周期，并按所确定的检修周期对稳控装置进行检修维护操作，能够更好的规避稳控装置检修与电网安全风险之间的矛盾和冲突，在未增加系统停运时间的同时有效改善了设备性能，能够为电网稳控系统的运维提供参考，更好的兼顾提升稳控系统运行的可靠性和经济性。行的可靠性和经济性。行的可靠性和经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑复合故障率的电网稳控装置检修周期确定方法


[0001]本专利技术涉及电网及电气设备运维
，具体涉及一种考虑复合故障率的电网稳控装置检修周期确定方法。

技术介绍

[0002]稳控装置作为保障电网安全的第二道防线，其可靠性运行对于电网的安全稳定运行具有重要意义。特别是在大型稳控装置中，由于单个稳控装置的状态与稳控系统可靠性相关、稳控装置的可靠性和性能也与电力系统的稳定运行能力密不可分。
[0003]电力设备的检修周期决策有三个发展历程：第一历程为事后检修是在装置发生故障后才进行检修，装置运行没有监测手段，且装置故障造成的后果不大。第二历程为定期检修是以时间为基础的预防性检修策略，对于故障次数少的装置会出现检修过盛，对故障次数多的装置会出现检修不足。第三历程为状态检修是与定期检修相同的是都在故障发生前进行检修，与定期检修不同的是如何把握装置的检修时机，它是通过利用先进的装置检测预测技术和故障诊断技术来精准地把握检修时机。
[0004]近年来，状态检修和机会检修技术在电力设备运维中得到一定的应用，但是在稳控装置运维中仍处于起步阶段。部分研究以可靠性或者经济性为单一性的目标来制定稳控装置的检修计划。但是，满足可靠性就会检修过多，满足经济性就难以避免故障。而检修和故障为相互对立的两方面，检修过度会造成过大的检修风险，检修不足又会造成较大的电网故障风险，所以把握不好稳控装置检修与电网安全风险之间的矛盾和冲突，就有可能造成大面积的安全事故，威胁整个电力系统的安全运行。
[0005]稳控装置的构成、运行原理与电气一次设备以及保护装置的差异巨大。特别是稳控系统的主辅装置具有一定关联性，主装置故障时辅助装置也会受其影响，所以仅按设备个体性能实施检修往往会引起更大的损失，有时也会造成顾此失彼的现象。现有的电气设备检修周期决策方法在稳控装置中难以适用。因此，有必要考虑稳控装置主辅关联性对稳控系统的影响，从系统角度决策稳控装置的检修周期。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种考虑复合故障率的电网稳控装置检修周期确定方法，以兼顾主辅稳控装置的关联性的影响而更精准地确定稳控装置的最佳检修周期，用以指导电网稳控装置检修维护操作以帮助兼顾提升稳控系统运行的可靠性和经济性。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：
[0008]一种考虑复合故障率的电网稳控装置检修周期确定方法，包括如下步骤：
[0009]S1、根据电网中稳控装置的基础故障率，计算电网中考虑关联集影响的稳控装置的复合故障率；
[0010]S2、统计电网中各稳控装置的重要性指标、可能损失程度指标和影响用户数指标，
计算稳控装置的运行总风险和检修收益；
[0011]S3、基于电网稳控装置的运行总风险和检修收益，构建稳控装置检修周期决策的目标函数，并确定对应的约束条件；
[0012]S4、基于所述约束条件对稳控装置检修周期决策的目标函数进行求解，确定稳控装置的检修周期。
[0013]上述考虑复合故障率的电网稳控装置检修周期确定方法中，优选的，所述步骤S1中，稳控装置的基础故障率为：
[0014][0015]式中，λ
i
(t)为第i个稳控装置的基础故障率，i表示电网中稳控装置的序号，t表示时段，α
i
、β
i
分别为第i个稳控装置的形状参数和尺度参数。
[0016]上述考虑复合故障率的电网稳控装置检修周期确定方法中，优选的，稳控装置的复合故障率按以下方法确定：
[0017][0018]式中，P
i
(t)为第i个稳控装置的复合故障率，k＝1表示故障的稳控装置没有关联装置；k≠1表示故障的稳控装置具有关联装置；U
i
(t)为第i个稳控装置的关联故障率，且按以下方法计算：
[0019][0020]其中，M为处于故障状态的装置所在的关联集包含的稳控装置总数目。
[0021]上述考虑复合故障率的电网稳控装置检修周期确定方法中，优选的，所述步骤S2中，稳控装置的运行总风险按以下方法计算：
[0022][0023]式中，R为稳控装置的运行总风险；t表示时段，N
T
为决策周期包含的时段数；S(t)为时段t中故障装置的总数量，P
s
(t)表示时段t中第s个稳控装置的复合故障率；η
lost
为稳控装置故障后的故障损失程度，且按以下方法计算：
[0024]η
lost
＝k8·
P
im
+k9·
P
lost
+k
10
·
P
cust
；
[0025]式中，P
im
为稳控装置的重要性指标；P
lost
为稳控装置的可能损失程度指标；P
cust
为影响用户数指标；k8、k9、k
10
分别为P
im
、P
lost
、P
cust
的权重系数。
[0026]上述考虑复合故障率的电网稳控装置检修周期确定方法中，优选的，所述步骤S2中，稳控装置的检修收益按以下方法计算：
[0027][0028]式中，v为稳控装置的检修收益；R为稳控装置的运行总风险；t表示时段，N
T
为决策周期包含的时段数；i表示电网中稳控装置的序号，N为电网中的稳控装置总数；f
i,t
、f
′
i,t
分
别为检修前、检修后第i个稳控装置在t时段的故障概率；ΔT
i,l
为第i个稳控装置采取故障检修等级l的检修时间；P
i
为第i个稳控装置故障造成的失负荷量，c
F
为故障造成的单位失负荷费用，C
i,l
为第i个稳控装置采取检修等级l时的检修费用。
[0029]上述考虑复合故障率的电网稳控装置检修周期确定方法中，优选的，所述步骤S3中，稳控装置检修周期决策的目标函数为：
[0030][0031]其中：v为稳控装置的检修收益；R为稳控装置的运行总风险；V
max
和R
max
分别为稳控装置检修收益和稳控装置运行总风险的最大值；w
b1
和w
b2
为权重系数。
[0032]上述考虑复合故障率的电网稳控装置检修周期确定方法中，优选的，权重系数w
b1
和w
b2
按以下方法计算：
[0033][0034]式中，w1为稳控装置检修收益的常权重系数，w2为稳控装置运行总风险的常权重系数，且常权重系数w1和w2按以下方法计算：
[0035][0036][0037]式中，a为调整参数，且a≥0.5；R1为状态量稳控装置检修收益的总状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑复合故障率的电网稳控装置检修周期确定方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、根据电网中稳控装置的基础故障率，计算电网中考虑关联集影响的稳控装置的复合故障率；S2、统计电网中各稳控装置的重要性指标、可能损失程度指标和影响用户数指标，计算稳控装置的运行总风险和检修收益；S3、基于电网稳控装置的运行总风险和检修收益，构建稳控装置检修周期决策的目标函数，并确定对应的约束条件；S4、基于所述约束条件对稳控装置检修周期决策的目标函数进行求解，确定稳控装置的检修周期。2.根据权利要求1所述考虑复合故障率的电网稳控装置检修周期确定方法，其特征在于，所述步骤S1中，稳控装置的基础故障率为：式中，λ
i
(t)为第i个稳控装置的基础故障率，i表示电网中稳控装置的序号，t表示时段，α
i
、β
i
分别为第i个稳控装置的形状参数和尺度参数。3.根据权利要求5所述考虑复合故障率的电网稳控装置检修周期确定方法，其特征在于，稳控装置的复合故障率按以下方法确定：式中，P
i
(t)为第i个稳控装置的复合故障率，k＝1表示故障的稳控装置没有关联装置；k≠1表示故障的稳控装置具有关联装置；U
i
(t)为第i个稳控装置的关联故障率，且按以下方法计算：其中，M为处于故障状态的装置所在的关联集包含的稳控装置总数目。4.根据权利要求1所述考虑复合故障率的电网稳控装置检修周期确定方法，其特征在于，所述步骤S2中，稳控装置的运行总风险按以下方法计算：式中，R为稳控装置的运行总风险；t表示时段，N
T
为决策周期包含的时段数；S(t)为时段t中故障装置的总数量，P
s
(t)表示时段t中第s个稳控装置的复合故障率；η
lost
为稳控装置故障后的故障损失程度，且按以下方法计算：η
lost
＝k8·
P
im
+k9·
P
lost
+k
10
·
P
cust
；式中，P
im
为稳控装置的重要性指标；P
lost
为稳控装置的可能损失程度指标；P
cust
为影响用户数指标；k8、k9、k
10
分别为P
im
、P
lost
、P
cust
的权重系数。5.根据权利要求1所述考虑复合故障率的电网稳控装置检修周期确定方法，其特征在于，所述步骤S2中，稳控装置的检修收益按以下方法计算：
式中，v为稳控装置的检修收益；R为稳控装置的运行总风险；t表示时段，N
T
为决策周期包含的时段数；i表示电网中稳控装置的序号，N为电网中的稳控装置总数；f

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋航，于莉，钟璐，欧阳金鑫，陈柏汗，陈愚，熊俊，何笠，李凌川，张宇栋，余建峰，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：