[发明专利]一种基于寿命数据的电力变压器经济寿命预测方法

说明书

目前国内外并没有形成变压器经济寿命的统一定义，研究主要集中在经济性评估上。本发明提出了一种基于寿命数据的电力变压器经济寿命预测方法。本发明构建以年等值成本最低为依据的变压器经济寿命预测模型，为计算模型中的关键参数，将变压器的全寿命数据进行分类和关键数据提取，采用无分布的比例故障率模型和蒙特卡洛模拟法计算得到故障率和停机持续时间的概率分布；然后分析经济要素，在计算电力变压器的年度检修成本、年度中断成本和年度运行成本的基础上，实现了电力变压器经济寿命的定量预测。本发明不仅能有效利用设备寿命数据，而且预测结果合理，对变压器的运维决策，以及未来变电站的规划改造具有指导意义。

技术领域

本发明属于电力系统领域，具体地说是一种基于寿命数据的电力变压器经济寿命预测方法。

背景技术

资产全寿命周期管理是电网企业极为重视的研究领域。若能通过已知的寿命数据预测设备的未来寿命，则不仅有益于设备运维策略的选择，还能指导电网规划。作为变电站中最重要的设备，电力变压器寿命的定量预测能为变电站的寿命预测提供重要依据，有助于延长变电站服役时间，提高电网运行的安全性和经济性。

电力变压器的寿命通常分为物理寿命、技术寿命和经济寿命。物理寿命预测的主要依据是绝缘老化程度，需要测量变压器内部的绝缘性能信息，如聚合度、糠醛值和绝缘纸的抗拉强度等，这类数据往往难以获得，因此物理寿命预测较为困难。技术寿命通常指变压器的设计寿命，一般根据经验人为规定。经济寿命是基于变压器的生存状态信息(如油气信息等)，从经济学角度决定变压器退役时间。因此，电力变压器经济寿命预测研究更具有可行性和实际意义。目前国内外并没有形成变压器经济寿命的统一定义，研究主要集中在经济性评估上。

随着状态监测及评估技术的发展，以及电网企业资产管理工作的重视，变压器寿命数据的增加为经济寿命研究提供了良好的信息基础。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种基于寿命数据的电力变压器经济寿命预测方法，其充分考虑电力变压器现有的寿命数据，尽可能地利用历史数据，以提高结果的可信度和合理性。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种基于寿命数据的电力变压器经济寿命预测，其特征在于，

首先，以变压器年等值成本(EUAC，equivalent uniform annual cost)最低作为退役依据，提出了电力变压器的经济寿命模型；

接着，对寿命数据进行了分类和提取，选择无分布的比例故障率模型和蒙特卡洛模拟法计算电力变压器的故障率和停机持续时间的概率分布这两个模型中的关键参数；

最后，结合经济要素，提出变压器的年度检修成本、中断成本、运行成本和现值的计算方法，实现经济寿命预测模型的求解，得到电力变压器基于寿命数据的最佳经济寿命。

本发明充分考虑了电力变压器现有的寿命数据，结合历史数据，使得计算结果更具可信度。利用本发明判断出的电力变压器经济寿命，不仅能指导电力变压器未来运维策略的选择，也能指导所属变电站的未来规划。此外，还可以借鉴本发明，根据其它类型设备的寿命信息及特点，建立其它类型电力设备的经济寿命预测方法。

本发明采用以下具体步骤：

步骤1)，电力变压器的经济寿命模型的建立；

根据现金流量图，不同时间点上的过去值或将来值需要折算到基准时间值，用P表示某时刻金额的现值，F表示将来某一时刻等效金额的终值，A表示把资金按期等额支付的年金，即年等值成本EUAC，它们之间的换算关系如下：

F＝P(1+i)ⁿ，

以上各式中，i为折现率；n为折算年限；

第M+m年时变压器的总成本终值为：