变压器状态检测及其应用研究-电气工程专业论文.docx

摘要 摘 要 I I 摘 要 变压器的状态监测对电网安全稳定运行、保护和延长设备寿命、降低停运损失 和提高经济性收益有着重大意义，随着输电网电压等级的升高，单台设备价值、停 运损失、检修人力和物力成本都大幅度增加，定期检修的“盲目性”缺点日益凸显。 为了增加检修安排针对性和系统可靠性收益，降低检修成本，本文从两方面着手研 究变压器状态检修问题：一是基于状态监测和评估技术，研究计及检修的设备多状 态可靠性模型，以加强检修针对性，用于可靠性评估计算；二是考虑设备检修与系 统运行之间的关系，加入系统运行信息，从系统角度协调平衡检修安排可靠性和经 济性。变压器的状态监测和故障诊断技术日益受到关注，越来越多的单位在积极应 用和开发这项新技术，并有全面推广的趋势。 本文首先根据故障性质和模式不同，将故障分为随机性故障和渐进性故障，以 设备状态监测和评估结果为基础，利用设备状态监测评估渐进性故障；结合检修实 际，建立基于马尔科夫决策过程的多状态设备检修模型，模型综合考虑随机性和渐 进性故障模式，加入检修决策变量，描述设备状态转移过程、检修效果的随机性和 不确定性，将设备状态评估结果、检修行为效果与可靠性计算联系起来；使用状态 持续时间抽样方法模拟设备在检修周期内随时间变化的状态序列，评估检修周期内 的变压器可靠性指标，计算检修人力、资源成本，统计得到经济性指标。 其次，以检修周期内系统可靠性指标为中心，使用可靠性价值系数将其转换为 经济性指标表示的可靠性成本。以可靠性成本、检修资源成本、设备更新成本之和 最小为目标函数，并考虑检修策略约束和系统运行约束条件，建立变压器检修优化 模型。采用变长度染色体遗传算法求解，将检修开始时间和类型作为控制变量，编 码为变长度染色体，以提高遗传效率和减少存储空间，并使用过滤器和罚函数的方 法处理约束条件，通过多代遗传有哪些信誉好的足球投注网站求解变压器最优检修策略，降低检修成本支出， 提高变压器设备检修的针对性和效率。 对某实际 220kV 变压器进行仿真计算。算例表明，本文提出的变压器检修规划 方法可以合理地安排检修计划，降低系统检修安排成本，改善系统可靠性指标。算 例中，EENS 指标较设备基础检修策略下降 6.41%，检修总支出下降 5.32%。算例结 果验证了本文方法的经济性和有效性。 关键词：变压器；状态检修；多状态模型；系统可靠性；遗传算法 II II ABSTRACT Maintenance of transformer has great significance to the security and stability of power system, as well as extending equipment life, reducing outage losses and improving economic benefits. With the voltage level of transformer gradually rising, equipment importance, outage losses, maintenance manpower and material costs have significantly increased, and the shortcomings of periodic maintenance gradually become obvious. In order to enhance pertinence of maintenance scheduling and system reliability benefits, and reduce maintenance costs simultaneously, this thesis researches the transformer condition based maintenance scheduling problem from two aspects. The first is to enhance pertinence of maintenance scheduling by researching the multi-state equipment maintenance reliability model based on condition monitoring and assessment techniques for device status information. The second is to add the system operation information to equipment maintenance scheduling problem to harmony t