108] 详细地说，首先，为了获取电力更换工作成本，剩余寿命测量单元基于构造成本 (釋)获取每单位时段的缆线更换工作成本、每故障情况的平均中断电力量(kWh)、每kWh的 销售价格（-:)、每kWh的社会损失成本（释:）以及平均缆线更换完成时段（月）。此时，缆线 更换完成时段表示从现场勘察和设计到现场设施更换的整个完成时段。
[0109]然后，用于计算基准故障概率的等式如以下等式(6):
[0111] 然后，用于根据基准故障概率计算与故障密度匹配的位置的等式如以下等式(7):
[0112] 基准R =基准f(t)和故障密度f(R)匹配的位置的R(7)
[0113] 在此，根据3D矩阵数据分布，获取距离指数R的每个步长的闭合表面和R=l.73的 闭合表面中包括的所有数据(T)上产生故障数据(t)的故障密度f(t)，并且获取基准f(t)基 于距离指数R匹配故障密度f(t)的距离指数R。
[0114] 然后，用于计算退化速度的等式如以下等式。
[0115]等式(8)属于确保根据初始诊断的距离指数R1和通过再次诊断的R2的情况。
[0117]等式(9)属于如诊断情况下那样距离指数R靠近基准R的情况。
[0119]然后，用于设置边际率的方法如以下等式(10)中那样：
[0121]然后，用于设置余量率的方法遵循政策确定，并且默认设置为使得开始获得故障 数据的距离指数R变为基准R。
[0122] 然后，用于确定故障可靠性等级F(t)的方法如以下等式(11):
[0123] F(t) = 100%-x%-y% (11)
[0124] 然后，用于计算故障确定距离指数R的方法如以下等式(12):
[0125] 更换确定距离R =基准RXF(t) (12)
[0126] 以此方式，通过使用VLF TD信号诊断电缆的状态，本发明可以呈现缆线退化确定 规则的统计基础和使用概率分布的逻辑基础。
[0127] 此外，存在这样的效果:通过使用实现电缆的状态的可再现诊断的3D矩阵来测量 电缆的剩余寿命，基于统计概率来预测电缆的剩余寿命并且预测故障产生时间。
[0128] 同时，本发明不限于上述实施例，而是可以在不脱离本发明的主旨的情况下加以 改变和变型，应理解，这些改变和变型的技术精神也属于所附权利要求的范围。
【主权项】
1. 一种用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的装置，包括： 威布尔建模单元，其通过累计针对施加到电缆的多个电压等级中的每一个所测量出的 VLF tanS(TD)信号数据来执行威布尔分布建模； 距离限制单元，其针对每个测量距离，将所累计的VLF TD信号数据的威布尔分布与所 累计的VLF TD信号数据的预设威布尔分布进行比较，以限定测量限制距离； 数据类型分类单元，其基于所限定的测量限制距离，针对每个类型对VLF TD信号数据 进行分类； 量化表示单元，其量化地表示所分类的类型； 归一化单元，其将所述VLF TD信号数据和VLF TD信号偏差(DTD)以及从所述量化表示 单元获取的VLF TD信号数据和偏差的斜率（SKIRT)表示为离散分布，并且对所述离散分布 进行归一化，以获取归一化分布； 3D构建单元，其以获取的归一化分布构建3D矩阵；以及 风险等级计算单元，其基于所述3D矩阵中测量出的距离，将所述电缆的风险等级计算 为各预设风险等级之一。2. 如权利要求1所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的装置，其中，所述数 据类型分类单元将所述VLF TD信号数据分类为趋势和模式，所述趋势主要地分类为线性和 非线性类型，所述线性模式分类为正、负和恒定类型，所述非线性模式分类为振荡类型。3. 如权利要求1所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的装置，其中，所述量 化表示单元包括： 虚拟连线函数表示单元，其生成连接所述VLF TD信号数据当中的最大值和最小值的虚 拟连线； 虚拟连线标准偏差获取单元，其针对所生成的虚拟连线和所述VLF TD信号数据，获取 虚拟标准偏差STDEV薦)；； 校正变量获取单元，其获取校正变量，用于校正获取的虚拟连线标准偏差和所述VLF TD信号数据；以及 SKIRT获取单元，其通过将获取的校正变量乘以虚拟连线斜率来获取SKIRT。4. 如权利要求3所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的装置，其中，所述校 正变量获取单元校正所述VLF TD信号数据的数值对于所述虚拟连线的拟合程度以及所述 VLF TD信号数据的量化等级。5. 如权利要求1所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的装置，其中，所述归 一化单元获取归一化分布，用于将所述VLF TD信号数据和DTD的离散分布的X和Y轴的值以 及所述VLF TD信号数据和SKIRT的离散分布的X和Y轴的值归一化为从0到1的归一化值。6. 如权利要求1所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的装置，其中，所述3D 构建单元以取作归一化后的VLF TD数据的X轴、取作归一化后的DTD的Y轴以及取作归一化 后的SKIRT的Z轴来构建3D矩阵。7. 如权利要求1所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的装置，其中，所述风 险等级计算单元计算从所述3D矩阵的原点的坐标(0，0，0)到特定位置矢量(X，y，z)的距离， 并且基于计算出的结果来计算所述电缆的风险等级。8. 如权利要求7所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的装置，其中，所述预 设风险等级分类并且设置到对应于现存距离范围的多个风险等级。9. 如权利要求1所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的装置，还包括:寿命 测量单元，其基于所述3D矩阵来测量所述电缆的剩余寿命。10. 如权利要求9所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的装置，其中，根据 基准故障概率、退化速度、边际率、余量率、故障可靠性等级以及故障确定时间，所述剩余寿 命测量单元计算电缆更换工作的成本、基准故障概率、与故障密度匹配的位置中的至少任 一个，以测量所述电缆的剩余寿命。11. 一种用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的方法，其包括： 通过累计针对施加到电缆的多个电压中的每一个所测量出的VLF tanS(TD)信号数据 来执行威布尔分布建模； 针对每个测量距离，将所累计的VLF TD信号数据的威布尔分布与所累计的VLF TD信号 数据的预设威布尔分布进行比较，以限定测量限制距离； 基于所限定的测量限制距离，针对每个类型对VLF TD信号数据进行分类； 量化地表示所分类的类型； 将所述VLF TD信号数据和DTD以及所述VLF TD信号数据和SKIRT表示为离散分布，并且 对离散分布进行归一化，以获取归一化分布； 以获取的归一化分布构建3D矩阵；以及 基于所构建的3D矩阵中测量出的距离，将所述电缆的风险等级计算为各预设风险等级 之一。12. 如权利要求11所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的方法，其中，将所 述VLF TD信号数据分类为趋势和模式包括:将所述趋势广泛地分类为线性和非线性类型， 将所述线性模式分类为正、负和恒定类型，将所述非线性模式分类为振荡类型。13. 如权利要求11所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的方法，其中，所述 量化地表示所分类的类型包括： 生成连接所述VLF TD信号数据当中的最大值和最小值的虚拟连线； 针对所生成的虚拟连线和所述VLF TD信号数据，获取虚拟标准偏差STDEV虛R; 获取校正变量，用于校正获取的虚拟连线标准偏差和所述VLF TD信号数据；以及 通过将获取的校正变量乘以虚拟连线斜率来获取SKIRT。14. 如权利要求11所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的方法，其中，将所 述VLF TD信号数据和DTD以及所述VLF TD信号数据和SKIRT表示为离散分布并且对所述离 散分布进行归一化以获取归一化分布包括： 获取用于将VLF TD信号数据和所述DTD的所述离散分布以及所述VLF TD信号数据和所 述SKIRT的所述离散分布的X和Y轴归一化为0到1的归一化值的归一化分布。15. 如权利要求11所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的方法，其中，以获 取的归一化分布构建3D矩阵包括：以X轴取作归一化后的VLF TD数据、Y轴取作归一化后的 VLF TD信号偏差、Z轴取作归一化后的SKIRT来构建3D矩阵。16. 如权利要求11所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的方法，其中，基于 所构建的3D矩阵中测量出的距离将所述电缆的风险等级计算为一个预设风险等级包括： 计算从所述3D矩阵的原点的坐标(0,0,0)到特定位置矢量(x，y，z)的距离，并且基于计 算出的结果而计算所述电缆的风险等级。17. 如权利要求11所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的方法，还包括： 在基于所构建的3D矩阵中测量出的距离将所述电缆的风险等级计算为一个预设风险 等级之后，基于所述3D矩阵测量所述电缆的剩余寿命。18. 如权利要求17所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的方法，其中，基于 所述3D矩阵测量所述电缆的剩余寿命包括： 根据基准故障概率、退化速度、边际率、余量率、故障可靠性等级以及故障确定时间，计 算电缆更换工作的成本、基准故障概率、与故障密度匹配的位置中的至少任一个，以测量所 述电缆的剩余寿命。
【专利摘要】在此公开的是使用VLF？TD测量数据诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命并使用呈现电缆的状态的诊断的可再现性的3D矩阵来确定电缆的更换时间的装置和方法。根据本发明的诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的装置和方法包括威布尔建模单元、距离限制单元、数据类型分类单元、量化表示单元、归一化单元、3D构建单元、风险等级计算单元和剩余寿命测量单元。
【IPC分类】G01R31/12
【公开号】CN105579859
【申请号】CN201480027475
【发明人】金圣民, 金东燮, 田时植, 金炳硕, 林暲燮
【申请人】韩国电力公社, 国立木浦海洋大学校
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年8月27日
【公告号】US20160161541, WO2016006756A1