一种基于监测数据的750kV变电站二次设备检修方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统二次设备状态检修技术领域，具体讲涉及一种基于监测数据 的750kV变电站二次设备检修方法。 技术背景
[0002] 西北750kV联网工程，是西北电网发展史上工程规模最大、电压等级最高、线路最 长和最为复杂的一项超高压输变电工程，是西北地区的水火风电外送的大通道。750kV变电 站作为750kV电网联系枢纽，其安全连续稳定运行直接影响了整个750kV电网的供电质量。
[0003] 目前用于变电站二次设备寿命预测的方法仅仅是考虑二次设备本身的家族缺陷 以及相关的硬件因素，并不能实现对二次设备实时在线的评估，同时针对继电保护装置现 有的方法并没有充分考虑其隐藏故障的情况，导致寿命预测时评估参数不足，预测得到的 寿命模型不精确;在二次设备检修策略制定方面，目前的方法依然采用以可靠度为中心的 定时检修策略，导致二次设备的可靠度随检修次数的增加而降低，同时造成大量人力物力 的浪费，无法实现二次设备的动态检修的方法。
[0004] 750kV变电站二次设备的调整型检修策略的制定，目的是在避免设备定检造成二 次设备可靠性降低的同时辅助维护人员有计划地制定检修计划，减少人力、物力资源的浪 费，力图保证二次设备可靠性满足相关规定的前提下，提高750kV变电站安全稳定运行的能 力。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种基于监测数据的750kV变电站二次设备检修方法，用于解决现有 技术中二次设备评估数据不足，无法实现实时对二次设备寿命的在线预测，以及现有的定 时检修造成大量的人力物力浪费的问题。
[0006 ]为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是： 一种基于监测数据的750kV变电站二次设备检修方法，该检修方法为主要包括基于两 参数Weibull分布的750kV变电站二次设备在考虑继电保护装置隐藏故障下的寿命预测模 型，而制定基于变电站二次设备寿命预测模型的调整型预防检修方法。
[0007]所述检修方法的具体制定方法如下： 步骤1:搜集变电站二次设备历史运行故障信息以及在线监测信息并记录故障事件， 生成故障事件集； 步骤2:采用平均迭代的方法求解故障事件集中不同时间t所对应的继电保护装置的 可靠度R，生成可靠度集合H; 步骤3:根据变电站电气量的监测信息以及继电保护装置的电流或阻抗的测量信息判 断继电保护装置是否可能存在隐藏故障并记录时间t'； 步骤4:建立可能存在隐藏故障的继电保护装置故障率预测的Markov模型，计算其隐 藏故障的概率即为t'时刻的继电保护装置的故障率，从而求得其可靠度R'； 步骤5:将求得的t'时刻继电保护装置的可靠度加入可靠度集合H，生成计及隐藏故障 的可靠度集合的全集H' ； 步骤6:建立变电站二次设备两参数Weibull分布的寿命预测模型； 步骤7:利用可靠度集全集H'采用最小二乘法拟合二次设备的可靠度函数，进行参数评 估，求得待估参数，得到二次设备的可靠度函数;通过二次设备的可靠度函数求得二次设备 的平均寿命，制定基于平均寿命的二次设备调整型检修方法。
[0008] 所述步骤7中基于平均寿命的二次设备调整型检修方法的具体制定步骤为： 步骤701:根据750kV变电站二次设备的平均寿命年限以及设备的可靠度函数，计算其 平均寿命； 步骤702:调整型拟定检修时间间隔计算，在达到可靠度要求#的情况下，检修间隔时 间宙义为：
步骤703:计算二次设备剩余寿命Ts、平均剩余寿命ΤΡ以及平均无故障时间Th，判断拟定 检修时间间隔是否小于min{Ts、Tp、Th}，取min{T、Ts、Tp、Th}为检修时间间隔； 步骤704:在每次预防性检修之后，计算设备的平均剩余寿命和下次维修的失效率，根 据平均剩余寿命和失效概率动态地调整检修间隔时间，制定二次设备动态检修计划。
[0009] 本发明是在搜集测控装置对变电站全局的二次设备的监测数据的基础上，且二次 设备寿命曲线服从两参数Weibull分布，通过对历史运行数据和实时在线监测数据的分析， 充分考虑继电保护装置可能存在隐藏故障的可能性，建立二次设备寿命预测的模型，改善 评估时评估数据不足以及评估模型不精确的问题，采用最小二乘法得到的寿命模型的参数 更符合二次设备的实际运行情况，为变电站二次设备寿命预测参数评估提供了一种精确、 有效的方法。同时根据所得到平均寿命，制定二次设备调整型维修方法，避免变电站定时检 修造成的人力物力的浪费，同时避免在二次设备平均故障时间前进行检修造成设备可靠度 减低的问题。以精确地二次设备模型为基础制定其调整型的检修方法，可以辅助750kV变电 站工作人员有效、快速的解决设备的检修问题，同时保障变电站二次设备安全、稳定的运 行。
【附图说明】
[0010]图1为本发明实施流程图；。
[0011 ]图2为本发明保护元件隐藏故障预测的Markov模型。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合附图对本发明及其效果进一步说明。
[0013] 参照图1，一种基于监测数据的750kV变电站二次设备检修方法，其包括750kV变电 站二次设备在考虑继电保护装置隐藏故障下的可靠度评估方法，制定基于二次设备寿命预 测模型的调整型检修方法； 上述750kV变电站二次设备可靠度评估方法，其步骤如下： 步骤1:搜集、分析变电站二次设备（以继电保护装置为主)历史运行故障信息以及在线 监测信息（继电保护装置的自检装置的告警、故障和异常信息）并记录故障事件，生成故障 事件集G(时间t和对应的二次设备故障次数），利用迭代的方法求个事件的可靠度，建立二 次设备的时间t和对应可靠度的可靠度集合H，计算方法如下：
其中，j为样本量； Ak为故障样本的平均迭次； k为故障样本顺序号； Ah为前1个故障样本的平均迭次； Δ A为平均迭次增量； i为所有样本按时间顺序排列号； tk为第i个样本故障前运行时间； F(t)为故障累计分布函数； :S_:为可靠度。
[0014] 步骤2:以距离保护原理的继电保护装置为例，说明判断继电保护装置是否存在隐 藏故障的方法:提取检测装置上同一条馈线相邻两处距离保护装置的测量电流值以及电压 值，提取检测装置上同一馈线上相邻2处M、N距离保护装置中电压、电流波动较大的时间点 处1个工频周期内的电压U M、UN，电流IM、IN，进行测量阻抗的计算，计算公式如下：
式中:Us、Uc为基波电压正弦分量、余弦分量； Is、Ic为基波电流正弦分量、余弦分量； R、X为测量电阻和电抗。
[0015] 步骤3:分别计算M、N两处继电保护装置测