专利名称：：震后电网设施剩余寿命柔性过程模型诊断方法
技术领域：
：本发明涉及一种震后电网设施剩余寿命柔性过程模型评估的方法。
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柔性过程模型诊断方法，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剩余寿命柔性过程模型诊断方法，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)基于柔性过程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。在本发明的一个实施例中，所述步骤(2)具体为获取每个不同烈度等级的小区域内电网设施的型号、性能指标；获得电网设施的当前运行数据；按照电压等级不同对所述当前运行数据进行分类；根据分类的当前运行数据对所述电网设施进行状态评估并获取电网设施的状态评分；根据所述状态评分确定电网设施的折损率。较佳地，所述对所述电网设施进行状态评估的步骤具体为基于基础评分、试验评分、不良工况评分、家族缺陷评分对所述电网设施进行状态评估。在本发明的另一实施例中，所述根据所述状态评分确定电网设施的折损率的步骤具体为基于修正系数、历史受损、震中受损、震前与震后电气特性状态量评分差值，震前电气特性状态量评分确定电网设施受损系数；根据自组织神经网络算法获取电网设施折旧率；根据所述电网设施受损系数、电网设施折旧率确定电网设施的折损率。较佳地，所述分类是采用模糊聚类法实现的。由上述技术方案可知，本发明震后电网设施剩余寿命柔性过程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。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柔性过程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柔性过程模型诊断方法中基于柔性过程模型获取电网设施折损率的步骤的详细流程图。图3为图2所示基于柔性过程模型获取电网设施折损率的步骤中利用神经网络算法确定折旧率的示意图。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柔性过程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剩余寿命柔性过程模型诊断方法，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，基于柔性过程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。参考图2，该步骤具体为步骤S210，获取每个不同烈度等级的小区域内电网设施的型号、性能指标。步骤S220，利用测试工具对电网设施进行检测，获取当前运行数据。本实施例收集的7度地区110kV及以下变压器的当前运行数据见下表1:4<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表1其中，f值为缺陷评分比例系数。步骤S230、按照电压等级不同对所述当前运行数据进行分类(见表1)。具体地，基于常规试验、专有性试验、缺陷等级、缺陷设备比例以及震后家族缺陷等信息，包括其现象强度、量值大小，结合与同类设备的比较，按照性能的不同对所述各类数据采用模糊聚类法进行分类。步骤S240、根据分类的当前运行数据对所述电网设施进行状态评估并获取电网设施的状态评分。具体地，利用依据《输变电设备状态检修试验规程》(Q/GDW168-2008)中的百分制对设备运行服务的状态进行评估。最佳运行服务的状态为ioo分表示，需要退出运行服务的状态为0分表示，其它情形的状态介于0-100分之间。状态评分G由式(4)计算G=BXTXEXF(1)其中，B为基础评分；T为试验评分；E为不良工况(震级)评分，一般都取1;F为家族缺陷评分。关于基础评分B。基础评分B按照下表2进行。序号项目依据及评分1制造和工厂试验a)制造商质量信誉良好&《5分)b)关键工序无返工(B2《5分)c)全部工厂试验顺利，且符合相关标准要求(B3《5分)d)反映设备状态的试验值远没有接近注意值(B4《5分)2运输、安装和交接试验e)运输、安装顺利，且完全符合制造商要求(B5《4分)f)交接试验全部合格、且不受环境因素影响的交接试验与出厂试验基本一致(B6《6分)3家族设备安全运行记录g)已运行同型设备的可靠性记录良好(B7《10分)4运行时间h)B8=实际运行的年限取负值表2基础评分B的公式为(2)其中，对于震后设备，假定其B工B6都是满分，B7根据历年运行时检修的实际数据给出评分，在(1-10)分之间；Bs是设备实际运行的年限取负值。关于试验评分T。试验评分T是单个试验项目评分的加权几何平均值。单个试验项目评分介于100%_0%之间，100%对应于单个试验项目中各状态量远低于注意值或警示值，且没有明显劣化趋势。假设一个设备进行了m给出时取l)，则试验评分T为A单个试验项目，第i项试验的评分为Gi，权重为Wi(没有(3)关于家族缺陷评分F。无震后家族缺陷时，对于在震后尚未发生或检查出缺陷的设备，家族缺陷评分F得分设为100。有震后家族缺陷时，尚未发生或检出家族缺陷的设备，家族缺陷评分F通过下式(4)评估家族缺陷的影响。i-y其中，N为家族设备总台数，n为发生该家族缺陷的设备台数(N>n>1)。f是依据缺陷发生的部位和性质确定的，f表示缺陷评分比例系数，取值原则见下表3。F=l—-7<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>按照表3中f的数据，变压器的四个试验项目(套管试验、绝缘电阻试验、直流电阻试验、油气试验)设为可以发现四个缺陷。震前的f值可以均设为100。家族设备的总台数N是10台，对于7级地震烈度区域，发生套管试验、绝缘电阻试验、直流电阻试验缺陷的台数均为1台，发生油气试验缺陷的台数为2台，则可以根据式(4)计算出电网设施震前和震后的家族缺陷评分F值。各试验项目的权重按照1来考虑，合格的试验项目单项评分记为100，略有变化的记为80，发生迅速变化的记为60，不合格的试验项目计为40，根据式(3)计算出变压器设备的震前和震后试验评分T。对于地震前的运行检修试验项目良好的BJ己为IO，地震后的运行检修试验项目合格的B7记为10，略有变化的B7记为8，发生迅速变化的B7记为6，不合格的B7记为4，根据式(2)计算出电网设施震前和震后基础评分B。不良工况E都取为l。下表4展示了各型号变压器的震前和震后的状态评分G。其中AG为变压器的震前状态评分与震后状态评分的差值。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表4步骤S250、根据所述状态评分确定电网设施的折损率。其中折损率的计算式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中，Y为剩余寿命折损率，H为规定使用年限与已经使用年限之差，L为电网设施剩余寿命，S为电网设施受损系数，A为电网设施自然损耗值，一般为O.l，a为电网设施的折旧系数，通过用自组织神经网络算法对抽样的历史受损值、震后受损值、状态差值、震后状态值、规定使用年限、已有年限及抽样台数进行训练而得出(见图3)。电网设施受损系数S由修正系数K、历史受损M、震后受损N以及震前、震后电气特性状态量评分差值AU，震前电气特性状态量评分U确定。电网设施受损系数S的计算见式(6)。S=KX(M+N)X(1+AU/U)(6)其中，〃=|tM2/ctiV/2/c，[/=|^,A[/=t^，c为每烈度区域同类设备抽样总数，为地震前后运行服务的每台抽样设备状态评分之差，&为地震前运行服务的每台抽样设备状态评分。其中，Mi为抽样设备单台历史受损值，其取值方法分别见下表5，Ni为抽样设备单台震后受损值，其取值方法下表6。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表5<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表6在本实施例中，式(6)中的修正系数K取为l，本实施例7级烈度区域的各个的Mi和Ni的取值见下表7:变压器型号MiNiMNSFSZ10-50000/11000SFSZ9-40000/11000SFSZ9-3150/11000SFZ8-40000/11000SFSZ9-3150/110000.040.08S9-100/35/0.4k00SFSZ10-40000/11000SFZ9-M-31500/1100.10.2SFZ11-40000/11000SFZ9-31500/1100.10.2表7按下式(7)建立三层神经网络算法(见图3)，在抽样数据中分别抽取5台、6台、7台、8台及9台对折旧系数a进行训练ai=(M+N+AT+T+m)iU+(M+N+AT+T+m)il2+(M+N+yl+y2+m)il3(7)其中ai是抽取i台样本所对应的折旧系数，M为历史受损值，N为震后受损值，AT为试验评分差值，T为震后试验评分值，yl为规定使用年限，y2为已用年限，m为抽样台数。训练的具体过程为从样本中分别选取5台、6台、7台、8台、9台设备，首先设定nl、n2、n3初始值均为l.O，并代入式(7)，得出一组a5、a6、a7、a8、a9值，两两比较差值，取其中最大差值AU，并对最大差值AU与0.02比较。若小于0.02，则该ni、n2、n3即为所求，将其代入式(7)，求出al0即为折旧系数a。若大于0.02，使nl步进+0.1，根据上述同样过程求出最大差值au'，使ni步进-o.l并求出最大差值au〃，若au'小于AU，则ni按+o.l步进取值直至2.0，循环计算获得差值并与前次差值进行比较，取得最小值后再用同样方式改变n2和n3来获得更小的差值，并与o.02比较，若循环结束差值仍大于o.02，则上下调整ni、n2、n3初始值，重复上述迭代循环过程，直至差值小于o.02，将对应的ni、n2、n3值代入式(7)，求出的alO即为折旧系数a。依据式(3)和表4计算出震后试验评分值T和试验评分差值AT的值分别为0.82和O.12，依据式(7)和图3得出折旧系数a为4.8，然后依据式(6)和表4计算出电网设施受损系数S值为0.13，最后依据式(5)和表1计算得出折损率Y为26X。由上可知，本实施例震后电网设施剩余寿命柔性过程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11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柔性过程模型诊断方法，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；以及(2)基于柔性过程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。2.如权利要求1所述的震后电网设施剩余寿命柔性过程模型诊断方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为获取每个不同烈度等级的小区域内电网设施的型号、性能指标；获得电网设施的当前运行数据；按照电压等级不同对所述当前运行数据进行分类；根据分类的当前运行数据对所述电网设施进行状态评估并获取电网设施的状态评分；以及根据所述状态评分确定电网设施的折损率。3.如权利要求2所述的震后电网设施剩余寿命柔性过程模型诊断方法，其特征在于，所述对所述电网设施进行状态评估的步骤具体为基于基础评分、试验评分、不良工况评分、家族缺陷评分对所述电网设施进行状态评估。4.如权利要求2所述的震后电网设施剩余寿命柔性过程模型诊断方法，其特征在于，所述根据所述状态评分确定电网设施的折损率的步骤具体为基于修正系数、历史受损、震中受损、震前与震后电气特性状态量评分差值，震前电气特性状态量评分确定电网设施受损系数；根据自组织神经网络算法获取电网设施折旧率；以及根据所述电网设施受损系数、电网设施折旧率确定电网设施的折损率。5.如权利要求2所述的震后电网设施剩余寿命柔性过程模型诊断方法，其特征在于，所述分类是采用模糊聚类法实现的。全文摘要本发明公开了一种震后电网设施剩余寿命柔性过程模型诊断方法，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)基于柔性过程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。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G06F19/00GK101727543SQ20091027303公开日2010年6月9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,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