一種電力變壓器的經(jīng)濟壽命確定方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電力變壓器的經(jīng)濟壽命確定方法及裝置，屬于變壓器技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力變壓器作為電力系統(tǒng)中最重要的電氣設(shè)備之一，其是否能夠安全、可靠、經(jīng)濟 地運行，對電力系統(tǒng)的影響較大。目前，由于缺乏科學(xué)有效的電力變壓器更新決策方案，通 常僅以在役時間的長短作為電力變壓器更換的依據(jù)，而并沒有考慮電力變壓器的經(jīng)濟性 能，導(dǎo)致一部分運行良好的電力變壓器提前退役或者運行較差的變壓器延遲退役。因此，如 何確定電力變壓器的經(jīng)濟壽命是電力行業(yè)急需解決的難題。
[0003] 鑒于電力變壓器在長時間的運行中，受到電磁振動、機械磨損、化學(xué)作用、大氣腐 蝕、電腐蝕等內(nèi)外因素影響，其健康狀態(tài)會逐漸變壞，這就大大增加了其運行、維修的費用， 使其到達特定年份時在經(jīng)濟角度已經(jīng)不再適合運行。而確定電力變壓器經(jīng)濟壽命的目的就 是為了確定電力變壓器到達退役的時間點，從而指導(dǎo)電網(wǎng)企業(yè)更換或進行技術(shù)改造，保證 電網(wǎng)企業(yè)的經(jīng)濟效益。
[0004] 目前本領(lǐng)域?qū)τ谌绾未_定電力變壓器的經(jīng)濟壽命的研究較少，在這些有限的研究 中，主要是根據(jù)設(shè)備全壽命周期成本進行擴展，簡單機械地對其進行疊加，得到的預(yù)測結(jié)果 非常粗略，因而借鑒意義較小，不能對電網(wǎng)企業(yè)形成很好的指導(dǎo)。因此急需一種可滿足上述 要求的確定電力變壓器的經(jīng)濟壽命的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中電力變壓器經(jīng)濟壽命的確定結(jié)果的準(zhǔn)確性較差的問題， 進而提出了一種電力變壓器的經(jīng)濟壽命確定方法及裝置，具體包括如下的技術(shù)方案：
[0006] -種電力變壓器的經(jīng)濟壽命確定方法，包括：
[0007] 獲取電力變壓器的原始經(jīng)濟參數(shù)；
[0008] 根據(jù)所述經(jīng)濟壽命的影響因素對所述原始經(jīng)濟參數(shù)進行盲化處理并轉(zhuǎn)化為盲數(shù) 表達形式；
[0009] 基于D-S證據(jù)理論對所述原始經(jīng)濟參數(shù)的盲數(shù)表達形式進行融合并獲得所述原始 經(jīng)濟參數(shù)的量化值；
[0010] 根據(jù)所述原始經(jīng)濟參數(shù)的量化值確定所述電力變壓器的經(jīng)濟壽命。
[0011] -種電力變壓器的經(jīng)濟壽命確定裝置，包括：
[0012] 參數(shù)獲取單元，用于獲取電力變壓器的原始經(jīng)濟參數(shù)；
[0013] 盲化處理單元，用于根據(jù)所述經(jīng)濟壽命的影響因素對所述原始經(jīng)濟參數(shù)進行盲化 處理并轉(zhuǎn)化為盲數(shù)表達形式；
[0014] 融合單元，用于基于D-S證據(jù)理論對所述原始經(jīng)濟參數(shù)的盲數(shù)表達形式進行融合 并獲得所述原始經(jīng)濟參數(shù)的量化值；
[0015]經(jīng)濟壽命確定單元，用于根據(jù)所述原始經(jīng)濟參數(shù)的量化值確定所述電力變壓器的 經(jīng)濟壽命。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是:基于盲數(shù)理論與D-S證據(jù)理論將經(jīng)濟壽命的影響因素和原 始經(jīng)濟參數(shù)進行了盲化及融合處理，進而較為精確的確定電力變壓器的經(jīng)濟壽命，從而較 好的解決了目前對電力變壓器經(jīng)濟壽命分析中的參數(shù)過于模糊、灰化的問題，提高了經(jīng)濟 壽命結(jié)果的確定精度，其確定的經(jīng)濟壽命既可以使電力系統(tǒng)運維管理人員對電力變壓器運 行周期有更為準(zhǔn)確的認(rèn)識，又能避免運行不當(dāng)對電網(wǎng)企業(yè)造成經(jīng)濟上的浪費和安全可靠性 的下降，具有較高的社會和經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0017] 圖1以示例的方式示出了電力變壓器的經(jīng)濟壽命確定方法的流程圖。
[0018] 圖2是實施例一提供的經(jīng)濟壽命的影響因素包括的五個部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖3是實施例一提供的電力變壓器的經(jīng)濟壽命確定方法的流程圖。
[0020] 圖4是實施例二提供的電力變壓器的經(jīng)濟壽命確定裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0021] 本發(fā)明的實施例提出了一種電力變壓器的經(jīng)濟壽命確定方法，結(jié)合圖1所示，該方 法包括：
[0022] 步驟11，獲取電力變壓器的原始經(jīng)濟參數(shù)。
[0023] 該原始經(jīng)濟參數(shù)可從電網(wǎng)公司的基礎(chǔ)運行經(jīng)濟參數(shù)數(shù)據(jù)庫中獲取，獲取的參數(shù)可 以包括:基本經(jīng)濟參數(shù)、初始投資經(jīng)濟參數(shù)、運行經(jīng)濟參數(shù)、故障及維修經(jīng)濟參數(shù)、折舊及收 益經(jīng)濟參數(shù)等。
[0024] 步驟12,根據(jù)經(jīng)濟壽命的影響因素對原始經(jīng)濟參數(shù)進行盲化處理并轉(zhuǎn)化為盲數(shù)表 達形式。
[0025] 該經(jīng)濟壽命的影響因素可以劃分為如圖2所示的五個部分，即變壓器收益、初始投 資成本、運行成本、故障及維護成本和折舊成本。其中的變壓器收益可以包括購電價格、售 電價格、額定功率、額定空載損耗、額定負載損耗、年運行小時數(shù)以及負荷率等，初始投資成 本可以包括購置成本、安裝調(diào)試成本以及其它成本等，運行成本可以包括售電價格、年運行 小時數(shù)、負荷率、日常巡視成本、單位損耗環(huán)境成本以及額定功率等，故障及維護成本可以 包括變壓器大修及技改成本、故障檢修成本、變壓器年均故障率、單次故障停電時間、單位 停電量社會責(zé)任成本及額定功率等。
[0026] 基于以上獲取的原始經(jīng)濟參數(shù)，根據(jù)劃分的五個部分對經(jīng)濟壽命的影響因素進行 盲化處理，從而將各原始經(jīng)濟參數(shù)表示為盲數(shù)表達形式，用以降低數(shù)據(jù)的模糊性。
[0027]步驟13,基于D-S證據(jù)理論對原始經(jīng)濟參數(shù)的盲數(shù)表達形式進行融合并獲得原始 經(jīng)濟參數(shù)的量化值。
[0028]在確定如圖2所示的五部分經(jīng)濟壽命的影響因素后，再基于D-S證據(jù)理論將各個原 始經(jīng)濟參數(shù)分別進行融合，獲得最終的參數(shù)取值，確定參數(shù)取值的方法如下：
[0029] 首先將第一判斷參數(shù)ω:的區(qū)間劃分為：{[cha ]，[α2，α3]，···，[cmai]}，記為： {Ai，A2，···，Ai-ι};對應(yīng)的信度分配為：{m(Ai)，m(A2)，…，m(Ai-1)};
[0030] 將第二判斷參數(shù)《2的區(qū)間劃分為 B2,…，Bi-i};對應(yīng)的信度分配為：WBi)，m(B2)，…，m(Bi-ο};
[0031 ]其中：{[αυ〗]，[α2，α3]，···，[ai-Ui]}，{[βχ,β〗]，[β2，β3]，…，[β?-ι，β?]}分別表不 特定參數(shù)的識別框架，對應(yīng)的信度分配為：
[0032] {m(Ai)，m(A2)，…，m(Ai-1)}，{m(Bi)，m(B2)，…，m(Bi-1)}。
[0033] 則基本可信度分配計算公式為：
[0034]
[0035]
[0036] 若有多個因素需要進行融合，則基本信度計算公式如下：
^CA ru\^ ·=φ[0039] 然后對計算得到的融合后的信度分配進行歸一化處理，計算公式如下：
[0037]
[0038]
[0040]
[0041 ]最終獲得各個參數(shù)的最終估計值為：
[0042]
[0043] 其中，X表示最終估計值，Xt(av)表示參數(shù)取值區(qū)間{Xt}的平均值，f(Xt)表示取值區(qū) 間的信度值。
[0044] 步驟14,根據(jù)原始經(jīng)濟參數(shù)的量化值確定電力變壓器的經(jīng)濟壽命。
[0045]根據(jù)步驟13獲得的各個參數(shù)的最終估計值，再融合得到步驟12劃分的五個部分的 最終量化值，最后結(jié)合變壓器經(jīng)濟壽命確定公式，從而確定電力變壓器的剩余經(jīng)濟壽命。
[0046] 其中的變壓器收益的計算公式如下所示：
[0047] S = hXaX(Ssd-Sgd)XWXfav
[0048] 其中，S表示變壓器收益;h表示年運行小時數(shù);α表示電網(wǎng)貢獻率;Ssd表示售電價 格;S gd表示購電價格;W表示額定功率;fav表示負荷率。
[0049] 初始投資成本的計算公式如下所示：
[0050] Ci = Cn+Ci2+Ci3
[0051 ]其中，Ci表示初始投資成本;Cn表示購置成本;C12表示安裝調(diào)試成本;C13表示其它 成本。
[0052]運行成本的計算公式如下所示：
[0053] C2 = Ssd X h X Po+Ssd X (0 · 15 X fav+0 · 85 X fav2) X Pk+Cxs+S X W
[0054] 其中，C2表示運行成本;Ssd表示售電價格;h表示年運行小時數(shù);Po表示額定空載損 耗;fav表示負荷率;Pk表示額定負載損耗;C xs表示日常巡視成本;δ表示單位損耗環(huán)境成本;W 表示額定功率。
[0055] 故障及維護成本的計算公式如下所示：
[0056] C3 = Cdg+Cjx+Agz X X W X Ssd+Csh X W X Xgz X
[0057] 其中，C3表示故障及維護成本;Cdg表示變壓器大修及技術(shù)改造成本;Cjx表示故障檢 修成本;λ 8Ζ表示變壓器年均故障率;表示單次故障停電時間;W表示額定功率;Ssd表示售電 價格;Csh表示單位停電量社會責(zé)任成本。
[0058] 折舊成本包含的參數(shù)只有折舊成本。
[0059]最終的電力變壓器的經(jīng)濟壽命預(yù)測公式如下所示：
[0060]
[0061 ]其中，3"表示變壓器年均收益;S表示變壓器年收益;Q表示初始投資成本;C2表示 運行成本;C3表示故障維護成本;C4表示折舊成本;i表示社會折現(xiàn)率;r表示通貨膨脹率;t表 示時間。
[0062] 在計算獲得變壓器年均收益3"后，其計算值的最大值對應(yīng)的年份即為經(jīng)濟壽命的 終結(jié)年份，即到達最大年均收益后，電力變壓器的收益開始逐漸下降，已經(jīng)不再符合經(jīng)濟效 益的要求，需要對電力變壓器進行技術(shù)改造或進行更換。
[0063] 下面通過具體的實施例對所述的電力變壓器的經(jīng)濟壽命確定方法進行詳細說明：
[0064] 實施例一
[0065] 本實施例以"發(fā)電機空載特性"曲線分析為例，對所述的電力變壓器的經(jīng)濟壽命確 定方法進行說明，結(jié)合圖3所示，所述方法包括：
[0066] 步驟31，通過檢索電網(wǎng)公司全壽命周期成本數(shù)據(jù)庫，獲取電力變壓器的原始經(jīng)濟 參數(shù)。
[0067] 以下為實際運行中的電力變壓器的原始經(jīng)濟參數(shù)，現(xiàn)結(jié)合某電網(wǎng)公司提供的數(shù) 據(jù)，確定該電力變壓器的經(jīng)濟壽命。
[0068] 獲得的原始經(jīng)濟參數(shù)如下表所示：
[0069] 表1基本經(jīng)濟參數(shù)
[0070]
[0071]~表2初始投資經(jīng)濟參數(shù)
[0072]
[0073] 表3運行經(jīng)濟參數(shù)
[0074]
[0075] 表4故障及維修經(jīng)濟參數(shù)
[0076]
[0077] 表5折舊及收益經(jīng)濟參數(shù)
[0078]
[0079] 步驟32,針對獲得的原始經(jīng)濟參數(shù)，結(jié)合盲數(shù)理論進行盲化處理。
[0080] 具體計算方法如下所示，以其中