一种换流变现场检修策略优化确定方法技术

本发明专利技术涉及一种换流变现场检修策略优化确定方法，换流变的预防性试验数据的获取；换流变现场检修策略的优化确定：包括换流变维修方案某时刻t费用期望确定、换流变某时刻t风险费用期望的确定、某时刻t特征量的预测值f(X，t)的确定、根据f(X，t)计算某时刻t各种换流变故障类型的概率p(Y，t)、某时刻t的故障类型风险费用期望R(t)的确定、经济性高的换流变检修策略的确定。本发明专利技术可根据换流变检修花费和故障类型确定经济性最佳的检修策略。应用于换流变经济性检修策略的确定，减少了换流变的检测和维修总费用，延长了换流变使用周期有着良好的社会效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利涉及换流变现场检修
，特别是
技术介绍
随着中国社会经济的腾飞和科技的不断进步，整个社会对电能的需求越来越大，因此电网规模不断的扩大。然而中国能源分布和经济发展存在严重不对称的问题，东部和南部经济发达能源少，西部能源丰富但经济较落后，因此将西部能源有效的输送到东部和南部，有助于国家经济的可持续发展。高电压直流输电技术因其在远距离大容量输送中优势明显，在中国的大地上已有多交超特高压直流输电系统投入运行。换流变是高电压直流输电技术中最主要的一次电力设备。其运行状态严重决定着高电压直流输电系统的稳定运行。但是国内多条直流输电线路存在换流变的故障而需要不同程度的检修。例如天生桥换流站#408316换流变绕组下部上数第四饼第44 45号撑条之间发现绕组表层绝缘纸烧糊并碳化；广州换流站#408327换流变网侧绕组上下两个二对一焊接点出现了严重的烧毁现象；广州换流站#408329换流变柱II网线圈的上端部焊接处绝缘纸有烧糊痕迹。因此及时开展故障换流变现场检修技术，保障电力输送的有效供给，对经济社会发展有着重大的意义。目前开展换流变现场检修的技术有西门子公司和国内厂家。西门子公司的检修技术是将原来的单根导线连接时的焊接方式改为密集焊接，但密集焊接处会形成一个相对较大的铜质金属体，其处于绕组端部漏磁场中会感应出涡流而形成新的发热点，因此会形成新的潜在故障点。国内厂家的检修技术是网侧线圈整体更换而重新绕制两个全新线圈，采用单一线规绕制并在焊接处进行一对一焊接，但该方法由于端部漏磁场的影响而使得其涡流损耗增加。同时西门子公司和国内厂家都没有在系统分析换流变故障类型的情况下开展换流变现场检修技术的经济性分析。从而选择经济最优方案开展现场换流变现场检修。目前换流变检修策略采用定期检修和故障后检修的方式，因此该工作方式存在维修不足或维修过度的问题。随着直流输电工程的发展，这些传统的检修方式已经不能满足实际生产的需求。换流变检修策略需要综合考虑检修花费和系统故障率来确定最佳的检修方案，并相应地采用合理的维修方式，其目的就是减少设备的检测和维修总费用，并延长设备使用周期，保证设备运行的可靠性。因此本专利技术针对换流变的运行情况和检修成本，提出换流变检修策略。
技术实现思路
鉴于目前检修策略存在维修不足或维修过度的问题。本专利技术采用综合考虑检修花费和换流变故障率的方式确定最佳的检修策略，并结合合理的维修方式，减少了设备的检测和维修总费用，延长了设备使用周期。既保证了换流变运行的可靠性，又掌握了换流变的运行情况和减少了换流变检修成本。为超特高压直流输电工程的安全稳定运行和换流变现场提供技术支持。通过获取换流变的预防性试验数据，结合预防性试验数据开展故障果量化分析，对比故障总风险货币损失和各维修方案的费用期望，确定换流变现场检修策略。所述换流变包括±500kV和±800kV直流输电系统中向换流阀供给交流功率或从换流阀接受交流功率，并且将网侧交流电压变换成阀侧所需要的电压。所述换流阀包括±500kV和±800kV直流输电系统中依次将三相交流电压连接到直流端得到期望的直流电压和实现对功率的控制。为实现上述目的而采用的技术方案是这样的，即，方法包含如下步骤SI、换流变的预防性试验数据的获取I)采用具有串口通讯功能的介损测试仪获取换流变网侧套管、阀侧套管、网侧套管连同绕组和阀侧套管连同绕组的介损损失角的正切值；采用具有串口通讯功能的变压器直流电阻测试仪获取换流变网侧绕组直流电阻和阀侧绕组直流电阻；采用变压器油色谱分析仪获取换流变油中溶解气体含量；采用绝缘电阻表获取换流变铁芯及夹件绝缘电阻所述换流变网侧套管包括±500kV和±800kV直流输电系统中用于连接交流系统的换流变套管；所述换流变阀侧套管包括±500kV和±800kV直流输电系统中用于所述换流阀的换流变套管；所述网侧套管连同绕组包括所述换流变网侧套管加上与该套管连接的绕组；所述阀侧套管连同绕组包括所述换流变阀侧套管加上与该套管连接的绕组；所述介损损失角的正切值包括电介质在交流电压下的有功损耗和无功损耗之比，反映了电介质在交流电压下的损耗性能；所述网侧绕组包括±500kV和±800kV直流输电系统中连接交流系统的绕组；所述阀侧绕组包括±500kV和±800kV直流输电系统中连接换流阀的绕组；所述直流电阻包括直流电压与直流电流的比值；所述换流变油中溶解气体含量包括±500kV和±800kV直流输电系统换流变中氢气含量、一氧化碳含量、二氧化碳含量、甲烷含量、乙炔含量、乙烯含量和乙烷含量；所述换流变铁芯及夹件绝缘包括±500kV和±800kV直流输电系统换流变中铁芯对夹件及地的绝缘电阻、夹件对铁芯及地的绝缘电阻；S2、换流变现场检修策略的优化确定I)换流变维修方案某时刻t费用期望确定根据国内外换流变检修方案，可分为立即停电维修方案、优先安排维修方案、监视运行方案、定期维修方案和延期维修方案。因此这些检修策略的维修费用期望为Ei (t) = schemeCost (i)+dayCostj (t)(I)其中Ei(t)为t时刻第i种检修策略的维修费用期望。schemeCost(i)为第i种检修策略的固定费用，dayCostiU)为t时刻第i种检修策略的额外费用。根据现场换流变检修经验，具体计算包括当i = I时检修策略是立即停电检修策略；编码是SpschemeCost(I)的值为100，ClayCost1 (t)的值为O. 08*(t-t0)，t0是换流变投入运行后需要开展检修策略的起点。当i = 2时检修策略是优先安排检修策略；编码是S2，schemeCost (2)的值为50，dayCost2(t)的值为O. 12*(t-t0), t0是换流变投入运行后需要开展检修策略的起点。当i = 3时检修策略是监视运行检修策略；编码是S3，schemeCost (3)的值为10，dayCost3(t)的值为O. 4* (t~t0), t0是换流变投入运行后需要开展检修策略的起点。当i = 4时检修策略是定期检修策略；编码是S4，SChemeC0St(4)的值为40，dayCost4(t)的值为O. 4* (t~t0), t0是换流变投入运行后需要开展检修策略的起点。当i = 5时检修策略是延期停电检修策略；编码是S5，schemeCost (5)的值为0，dayCost5(t)的值为O. 5*(t-t0), t0是换流变投入运行后需要开展检修策略的起点。2)换流变某时刻t风险费用期望的确定将采集到的换流变网侧套管、阀侧套管、网侧套管连同绕组和阀侧套管连同绕组 的介损损失角的正切值；换流变网侧绕组直流电阻和阀侧绕组直流电阻；换流变油中溶解气体含量；以及换流变铁芯及夹件绝缘电阻进行换流变故障类型分类，所述故障类型分类包括换流变网侧套管和阀侧套管的介损损失角的正切值分别与上次数据比较差别大于5%时，确定故障类型包含套管故障、绝缘介质故障；网侧套管连同绕组和阀侧套管连同绕组的介损损失角的正切值在20°C时大于O. 6%，或分别与上次数据比较大于30%，确定故障类型包括套管故障、绕组故障、绝缘介质故障；换流变网侧绕组直流电阻和阀侧绕组直流电阻分别与上次数据比较差别大于2%时，确定故障类型包括绕组故本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨方明，邓军，钱海，陈禾，彭翔，夏谷林，伍衡，王竣，张飚，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心，
类型：发明
国别省市：