专利名称：：震后电网设施剩余寿命分布寿命模型诊断方法
技术领域：
：本发明涉及一种震后电网设施剩余寿命分布寿命模型评估的方法。
背景技术：
：作为电力系统重要组成部分的电网设施在电能传输以及分配中起着重要的作用。运行经验表明地震后部分电网设施的缺陷并不会立刻暴露，很多隐性缺陷在设施运行一段时间后暴露明显，而且这些缺陷对于系统安全运行危害很大，因此对于震后正常运行的设施进行受损评估，意义重大。因此，对于经受强烈地震后外观正常且通过电气预防性试验也未发现缺陷，仍在坚持运行的电网设施尤其需要进行剩余寿命评估，以便正确评估震后设备的状态和使用寿命，指导震后电网改造和建设，最大限度地节省投资，确保电力系统安全可靠稳定运行。所以需要一种震后电网设施剩余寿命诊断方法来克服上述缺陷
发明内容本发明的目的是提供一种震后电网设施剩余寿命分布寿命模型诊断方法，能正确评估震后设备的状态和使用寿命，指导震后电网改造和建设，从而最大限度地节省投资，确保电力系统安全可靠稳定运行。为了实现上述目的，本发明提供了一种震后电网设施的剩余寿命分布寿命模型诊断方法，包括如下步骤(l)将整个评估区域按地震烈度等级分割成若干小区域；(2)基于Weibull分布寿命模型并根据每个不同烈度等级的小区域内的电网设施运行情况的统计数据获取电网设施的折损率。在本发明的一个实施例中，所述步骤(2)具体为建立符合三参数的设备Weibull分布寿命模型，确定缺陷率函数；通过线性回归方法将所述缺陷率函数转化为线性方程；采集设备运行情况，统计数据，所述数据包括特定时间段内的缺陷数和所述时间段内的总工作时间、以及根据所述缺陷率函数以及所述缺陷数、所述总工作时间确定的缺陷率；根据所述统计数据以及所述线性方程式获取地震前后的形状参数的值，根据所述形状参数的值对应的缺陷率曲线图确定电网设施折损率。在本发明的另一个实施例中，所述震后电网设施的剩余寿命诊断方法还包括步骤根据所述地震前后的形状参数的值判断电网设施的寿命损耗程度。在本发明的再一个实施例中，所述根据所述地震前后的形状参数的值判断电网设施的寿命损耗程度的步骤具体为当所述地震前后的形状参数的值小于1时，判断电网设施运行在早期失效期，设备的寿命损耗程度相对稳定；当所述地震前后的形状参数的值等于1时，判断电网设施运行在偶发失效期，设备的寿命损耗程度相对较低；当所述地震前后的形状参数的值大于1时，判断电网设施运行在耗损失效期，设备的寿命损耗程度上升。在本发明的又一实施例中，所述根据所述形状参数的值对应的缺陷率曲线图确定电网设施折损率具体为根据所述地震前后的形状参数的值确定地震前后的两个的缺陷率曲线图；获取所述两个的缺陷率曲线图之对应同一缺陷率的年度差值，根据所述年度差值获取电网设施的折损率。由上述技术方案可知，本发明震后电网设施剩余寿命诊断方法能正确评估震后设备的状态和使用寿命，指导震后电网改造和建设，从而最大限度地节省投资，确保电力系统安全可靠稳定运行。通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。图1为本发明震后电网设施剩余寿命分布寿命模型诊断方法的流程图。图2为图1所示震后电网设施剩余寿命分布寿命模型诊断方法中基于Weibull分布寿命模型获取电网设施折损率的步骤的详细流程图。图3为根据图2所示基于Weibull分布寿命模型获取电网设施折损率的步骤获取的缺陷率示意图。具体实施例方式现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明震后电网设施剩余寿命分布寿命模型诊断方法能正确评估震后设备的状态和使用寿命，指导震后电网改造和建设。下面将详细阐述。如图1所示，本实施例震后电网设施的剩余寿命诊断方法，包括下列步骤步骤S101，将整个评估区域按地震烈度等级分割成若干小区域，以对不同地震烈度等级的小区域的电网设施进行剩余寿命评估。本实施例选择烈度等级为7度的小区域的电网设施_变压器进行剩余寿命评估。步骤S102，基于Weibull分布寿命模型并根据每个不同烈度等级的小区域内的电网设施运行情况的统计数据获取电网设施折损率。具体地，参考图2，该步骤具体为步骤S210，建立符合三参数的设备Weibull分布寿命模型，确定缺陷率函数(电网设施的寿命是一个连续型的随机变量，其值大于零，符合Weibull分布，因此选择Weibull函数建立寿命分布模型)。所述缺陷率函数如下雄)m7卩tu(1)其中，A表示缺陷率，t表示年度，Ft表示每个不同烈度等级的小区域内的电网设施在某段时间内的缺陷次数，St表示每个不同烈度等级的小区域内的电网设施在此段时间内的总运行时间。m为形状参数，是决定缺陷率函数曲线形状的关键参数，可用来判定设备的统计阶段所处的寿命损耗程度。n为尺度参数，其大小表征为缺陷率函数曲线图横坐标、纵坐标放大或縮小的倍数，其变化不影响缺陷率函数曲线形状，故令n=i，缺陷率函数可简化为义0)="^=W^-'《(2)步骤S220，通过线性回归方法将缺陷率函数(2)两边取对数转化为线性方程，用4Hough变换进行参数确定。具体地，用一元线性回归方法，将式(2)两边取对数转化为线性方程如下ln入(t)=lnm+(m-l)lnt(3)令Y=InA(t);X=lnt;A=lnm;B=m-l，则式(3)转化为Y=A+Bx。步骤S230，采集设备运行情况，统计数据，所述数据包括每个不同烈度等级的小区域内的电网设施在某段时间内的缺陷次数Ft和每个不同烈度等级的小区域内的电网设施在此段时间内的总运行时间S。以及由式(1)得出的缺陷率。本实施例中收集了某地区10年内投入运行的22台llOkV主变压器运行情况的统计数据，见下表2。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2步骤S240，根据所述统计数据以及所述线性方程式(3)获取地震前后的形状参数m的值，进而判断设备的寿命损耗程度，根据地震前后的形状参数m的值对应的缺陷率曲线图确定电网设施折损率。其中，形状参数m的值分为以下三种情况。当m<1时，曲线呈递减分布，设备运行在早期失效期，设备的寿命损耗程度相对稳定，早期失效期一般发生在设备投运后的前几个月或前几年。失效通常是由于设计、制造、装配、材料等方面的缺陷而引起失效。其特点是由于这些缺陷在投运后很快暴露出来，故开始时缺陷率很高，经过一段时间后即下降；当m=1时，曲线呈指数分布，设备运行在偶发失效期，设备的寿命损耗程度相对较低，偶发失效期又称随机失效期和正常工作期，此时设备已进入正常稳定工作区。失效是由于一些随机因素引起的，例如维护不当、操作错误、环境不良等，也可能是由于材料、工艺上的缺陷所致。其特点是缺陷率低且稳定，几乎近似为常数，所以不大可能需要采取技术措施来降低缺陷率；当m>1时，曲线呈递增分布，当m=3-4时，曲线与正态分布形状近似，设备运行在耗损失效期，设备的寿命损耗程度上升，损耗失效期一般设备在较长时间的运行后出现。失效是是由于元件、设备内部发生物理或化学变化所引起的老化、疲劳、磨损等原因，最终导致元件进入衰老阶段，逐步丧失其应有的功能。其特点是缺陷率随着时间的推移而呈上升趋势，降低缺陷率的措施是进行有计划的状态维修，并且及时更换或修复具有潜在故障的部件。另外，所述根据地震前后的形状参数m的值对应的缺陷率曲线图确定电网设施折损率具体为根据地震前后的形状参数m的值确定地震前后的两个的缺陷率曲线图；获取所述两个的缺陷率曲线图之对应同一缺陷率的年度差值，根据所述年度差值获取电网设施折损率。在本实施例中，将所述表2的统计数据中缺陷次数和运行时间数据代入式(2)，得出IO年内的每年的缺陷率，再令式(3)中Y二ln入(t);X=lnt;A=lnm;B二m-l，则转化为Y=A+Bx，用最小二乘法确定A、B的估计值，继而求出形状参数m的估计值为0.29，得出缺陷率与时间的关系-缺陷率函数为A(t)=0.29t—°71和图3中的曲线。将表2中前8年的缺陷次数和运行时间数据代入式(2)，通过上述相同原理计算得出震前缺陷率与时间的关系-缺陷率函数为A(t)=0.26t—°74和图3中的曲线。正常情况下，考虑主变压器的平均寿命设为20年。如图3所示，地震前8年时间的缺陷率函数A(t)=0.26t—°74，在地震发生后，缺陷率函数曲线的走势发生改变，本来为趋于常数的曲线①开始翘起，曲线的后半部分即耗损失效期向前平移，见曲线②。因此使用寿命损失了5年，将损失年份除于平均寿命取百分率，得到的折损率为25%。因此，本实施例震后电网设施剩余寿命分布寿命模型诊断方法能正确评估震后设备的状态和使用寿命，指导震后电网改造和建设，从而最大限度地节省投资，确保电力系统安全可靠稳定运行，让投资和回报得到最佳平衡，具有十分重要意义。以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。权利要求一种震后电网设施剩余寿命分布寿命模型诊断方法，包括如下步骤(1)将整个评估区域按地震烈度等级分割成若干小区域；(2)基于Weibull分布寿命模型并根据每个不同烈度等级的小区域内的电网设施运行情况的统计数据获取电网设施的折损率。2.如权利要求1所述的震后电网设施剩余寿命分布寿命模型诊断方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为建立符合三参数的设备Weibull分布寿命模型，确定缺陷率函数；通过线性回归方法将所述缺陷率函数转化为线性方程；采集设备运行情况，统计数据，所述数据包括特定时间段内的缺陷数和所述时间段内的总工作时间、以及根据所述缺陷率函数以及所述缺陷数、所述总工作时间确定的缺陷率；以及根据所述统计数据以及所述线性方程式获取地震前后的形状参数的值，根据所述形状参数的值对应的缺陷率曲线图确定电网设施折损率。3.如权利要求2所述的震后电网设施剩余寿命分布寿命模型诊断方法，其特征在于，还包括根据所述地震前后的形状参数的值判断电网设施的寿命损耗程度。4.如权利要求3所述的震后电网设施剩余寿命分布寿命模型诊断方法，其特征在于，所述根据所述地震前后的形状参数的值判断电网设施的寿命损耗程度的步骤具体为当所述地震前后的形状参数的值小于1时，判断电网设施运行在早期失效期，设备的寿命损耗程度相对稳定；当所述地震前后的形状参数的值等于1时，判断电网设施运行在偶发失效期，设备的寿命损耗程度相对较低；以及当所述地震前后的形状参数的值大于1时，判断电网设施运行在耗损失效期，设备的寿命损耗程度上升。5.如权利要求2所述的震后电网设施剩余寿命分布寿命模型诊断方法，其特征在于，所述根据所述形状参数的值对应的缺陷率曲线图确定电网设施折损率具体为根据所述地震前后的形状参数的值确定地震前后的两个的缺陷率曲线图；以及获取所述两个的缺陷率曲线图之对应同一缺陷率的年度差值，根据所述年度差值获取电网设施的折损率。全文摘要本发明公开了一种震后电网设施剩余寿命分布寿命模型诊断方法，包括如下步骤(1)将整个评估区域按地震烈度等级分割成若干小区域；(2)基于Weibull分布寿命模型并根据电网设施运行情况的统计数据获取电网设施的折损率。本方法能正确评估震后设备的状态和使用寿命，指导震后电网改造和建设，最大限度地节省投资，确保电力系统安全可靠稳定运行。文档编号G01R31/00GK101718827SQ20091027303公开日2010年6月2日申请日期2009年11月30日优先权日2009年11月30日发明者吴巍,周晓惠,周琍琍,张蓬鹤,徐勇,杜忠东,王谦,邓泽官申请人:国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司