【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力设备成本优化，尤其是一种考虑健康指数的变压器全寿命周期成本优化方法。
技术介绍
1、电力变压器是电力系统中最重要的核心设备之一，其正常运行是电力系统能否安全运转的关键。随着全球能源结构的转型，电力行业面临着越来越大的挑战。作为电力系统中的核心设备，电力变压器在保障电力供应的稳定性和安全性方面发挥着至关重要的作用。然而，随着技术的进步和市场的变化，传统的电力变压器经济成本管理模式已经无法满足现代电力企业的需求。因此，电力变压器经济成本的优化成为了当前研究的热点问题。
2、传统的电力变压器经济成本优化方法主要集中在设备的采购、运行和维护方面。然而，这些方法往往忽略了变压器全寿命周期内的其他重要因素，如设备退役、回收和再利用等。此外，传统的优化方法还存在着数据不完整、计算复杂度高、难以实现动态优化等问题。为了解决这些问题，近年来，一些新的技术和方法被引入到电力变压器经济成本的优化中。例如，基于全寿命周期成本(lcc)的管理模式被广泛应用于电力变压器的经济评估。该方法综合考虑了设备在全寿命周期内的所有成本，包括采购、安装、运行、维护、退役和回收等。此外，基于数据挖掘和机器学习的优化方法也被应用于电力变压器的经济成本优化。这些方法通过分析历史数据，可以预测未来的成本趋势，从而实现动态优化。尽管这些新的技术和方法取得了一定的成果，但仍存在一些挑战和问题需要解决。例如，如何提高数据的质量和完整性，如何实现多目标优化，如何考虑环境和社会因素对经济成本的影响等。
3、综上所述，电力变压器经济成本的优化是一
4、灰狼优化算法(grey wolf optimizer,gwo)是一种受自然界中灰狼狩猎行为启发的优化算法。在自然界中，灰狼会通过群体合作与策略来高效地捕猎猎物。这种狩猎行为的特点在于狼群中的等级制度、合作与竞争的平衡以及不断调整和改进狩猎策略的能力。gwo算法正是借鉴了这些特点，通过模拟灰狼的狩猎行为来寻找最优解。gwo算法在搜索过程中采用了狼群的等级制度，确保了搜索过程中的多样性和收敛速度。同时，通过模拟灰狼的狩猎行为，gwo算法能够更好地处理复杂的、非线性问题。此外，gwo算法还具有易于实现、参数少等优点，使其在实际应用中具有较大的潜力。
5、目前，灰狼优化算法已经被广泛应用于各种优化问题，如函数优化、神经网络训练、图像处理、数据挖掘等领域。与其他优化算法相比，gwo算法在处理复杂问题时表现出了更好的性能和适应性。然而，如何进一步提高gwo算法的效率和精度，以及如何将其应用于更广泛的问题领域，仍是需要进一步研究的方向。
6、杜鹃优化算法(cuckoo search algorithm，csa)是一种基于鸟类行为的启发式优化算法，其灵感来源于杜鹃鸟的巢寄生行为。杜鹃鸟是一种独特的鸟类，它们不筑巢、不育雏，而是将蛋产在其他鸟类的巢中，让其他鸟类代为孵化、抚养雏鸟。这种独特的繁殖方式使得杜鹃鸟能够利用其他鸟类的资源，快速适应环境变化，增加繁殖成功率。在优化问题中，杜鹃优化算法借鉴了杜鹃鸟的巢寄生行为，通过模拟杜鹃鸟的寻巢、产蛋、换巢等行为，来寻找最优解。该算法具有简单、高效、鲁棒性强的特点，尤其在处理一些连续性、多峰值、非线性、多约束的优化问题时，表现出较好的性能。杜鹃优化算法也存在一些局限性，如容易陷入局部最优解、对初始解依赖性较强等。因此，如何改进和优化杜鹃优化算法，进一步提高其性能和适用范围，是当前研究的重要方向。
技术实现思路
1、为此，本专利技术提出一种考虑健康指数的变压器全寿命周期成本优化方法，该方法包括：一种考虑健康指数的变压器全寿命周期成本计算模型以及一种改进的agwo-cs算法的优化方法。计算变压器的健康指数，根据健康指数计算故障率，带入全寿命周期成本模型，计算所需的各种成本，包括运行成本、检修成本、中断成本、折旧成本。agwo-cs算法是结合了增强灰狼算法和杜鹃算法的混合优化算法，利用cs的探索能力，通过引导狼(或搜索智能体)走向由cs元启发式改进的位置来避免这些风险。优化目标是变压器全寿命周期年均成本最小，通过寻找最优运行年限来降低年均成本，最终实现对变压器全寿命周期成本的管理。
2、为实现上述目的，采用如下技术方案：
3、考虑健康指数的电力变压器全寿命成本优化方法，包括以下步骤：
4、s101、选取用于评估电力变压器运行状态的评估指标，建立电力变压器评估指标体系，计算健康指数；
5、s102、建立电力变压器故障率模型和全寿命周期成本模型；
6、s103、确定优化目标和目标函数，以及规定的约束条件；
7、s104、采用改进的agwocs算法对变压器的全寿命周期成本进行优化，得到最优年均成本。
8、本技术方案进一步的优化，所述步骤s101将变压器分为m个项目，建立电力变压器运行状态评估指标体系，所述电力变压器运行状态评估指标体系中所包括的评估指标为：铁芯接地电流、铁芯松动程度、绕组绝缘电阻、绕组极化指数、绕组泄漏电流、绕组直流电阻、绕组介质损耗角正切、绝缘油微水含量、绝缘油介损、绝缘油总烃产气速率、绝缘油氢气含量、绝缘油乙炔含量、套管对地末屏介质、套管电容变化率、套管氢气含量、套管乙炔含量和套管甲烷含量。
9、本技术方案进一步的优化，所述故障率模型如下：
10、λ＝kec×hi
11、hi＝hi0ebl
12、式中,λ为故障率，k和c分别代表比例参数和曲率参数；hi为变压器的健康指数，取值范围为0到100，用于反映状态评价对故障率的影响；
13、结合英国ea公司提出的健康指数公式，加入变压器的运行时间t,可得到结合了健康指数的变压器故障率计算公式，如下式所示：
14、
15、式中：hi0为变压器初始的健康指数，b为老化系数。
16、本技术方案进一步的优化，所述全寿命周期成本模型具体包括以下步骤：
17、(3a)变压器运行成本，变压器的运行成本包括能耗费用和运营费用，能耗费用有变压器的运行时间、额定容量和电费单价决定，运营费用包括运维人员的巡检费用和维护费用，由于变压器的健康指数会随着运行年限的增加而不断下降，每年用于维护的费用以及损耗的费用会不断增加，所以运行费用会逐年上升，运行成本可以表示为：
18、
19、式中，co表示运行费用，cbasc_o为年均运行费用，a为变压器已服役寿命，l为变压器预计未来服役时间，μ为运行费用增加系数；
20、(3b)变压器检修成本，变压器的检修成本通常包括设备故障前定期的预检修费用与设备故障后的检修费用，其中预检修费用又由固定检修费用和可变检修费用组成，检修成本可以用以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.考虑健康指数的电力变压器全寿命成本优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的考虑健康指数的电力变压器全寿命成本优化方法，其特征在于，所述步骤S101将变压器分为m个项目，建立电力变压器运行状态评估指标体系，所述电力变压器运行状态评估指标体系中所包括的评估指标为：铁芯接地电流、铁芯松动程度、绕组绝缘电阻、绕组极化指数、绕组泄漏电流、绕组直流电阻、绕组介质损耗角正切、绝缘油微水含量、绝缘油介损、绝缘油总烃产气速率、绝缘油氢气含量、绝缘油乙炔含量、套管对地末屏介质、套管电容变化率、套管氢气含量、套管乙炔含量和套管甲烷含量。
3.如权利要求1所述的考虑健康指数的电力变压器全寿命成本优化方法，其特征在于，所述故障率模型如下：
4.如权利要求1所述的考虑健康指数的电力变压器全寿命成本优化方法，其特征在于，所述全寿命周期成本模型具体包括以下步骤：
5.如权利要求1所述的考虑健康指数的电力变压器全寿命成本优化方法，其特征在于，所述步骤103具体如下：确定优化目标为运行年限X，目标函数为变压器全寿命周期年均成本C，按照要求规定目
6.如权利要求1所述的考虑健康指数的电力变压器全寿命成本优化方法，其特征在于，所述步骤S104具体如下：
...【技术特征摘要】
1.考虑健康指数的电力变压器全寿命成本优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的考虑健康指数的电力变压器全寿命成本优化方法，其特征在于，所述步骤s101将变压器分为m个项目，建立电力变压器运行状态评估指标体系，所述电力变压器运行状态评估指标体系中所包括的评估指标为：铁芯接地电流、铁芯松动程度、绕组绝缘电阻、绕组极化指数、绕组泄漏电流、绕组直流电阻、绕组介质损耗角正切、绝缘油微水含量、绝缘油介损、绝缘油总烃产气速率、绝缘油氢气含量、绝缘油乙炔含量、套管对地末屏介质、套管电容变化率、套管氢气含量、套管乙炔含量和套管甲烷含量。
<...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。