[发明专利]一种基于LM法参数估计的继电保护装置寿命预测方法

说明书

本发明提出了一种基于LM法参数估计的继电保护装置寿命预测方法。本发明根据继电保护装置历史运行状态信息，统计继电保护装置的历史运行故障率数据；建立威布尔分布模型；建立阿瑞尼尔斯模型；建立基于阿瑞尼尔斯模型和威布尔分布的联合失效率模型；利用LM法对联合失效率模型的参数进行估计，得到估计形状参数和估计比例常数；依据联合失效率模型、估计形状参数和估计比例常数，通过可靠性公式对保护装置的寿命进行预测。本发明实现了对继电保护装置的寿命进行准确预测，从而极大的提升了状态检修工作的效率，使得运维检修人员及时掌握保护装置运行状态，防止设备出现安全事故，保证供电的安全可靠。

技术领域

本发明属于电力行业并涉及继电保护装置，具体涉及一种基于LM法参数估计的继电保护装置寿命预测方法。

背景技术

目前，电力系统朝着特高压、大容量方向发展并且结构日益复杂，加上人民生活对供电质量以及可靠性提出了更高的要求，保证智能变电站的继电保护装置安全、稳定运行至关重要。为保障保护装置安全稳定，不仅需要对智能变电站继电保护装置进行状态评估，还需要了解保护装置的故障率，做到防患于未然。通过保护装置发生故障的概率可以对保护装置进行寿命评估与预测，并且在此基础上可以及时有效的开展状态检修工作，为运维检修工作人员提供检修参考意见，保证智能变电站安全、稳定运行。

继电保护装置的可靠性可分为软件可靠性和硬件可靠性，软件可靠性只会随科学技术的发展不断提高，硬件包含大量的电子元器件，其可靠性会随着电磁干扰、温湿度、灰尘、振动等环境因素的变化而逐渐降低，因此其硬件故障率会逐渐增高，进而影响继电保护装置寿命。

发明内容

为了实现上述目的，本发明提出了一种基于LM法参数估计的继电保护装置寿命预测方法。

本发明的具体技术方案为一种基于LM法参数估计的继电保护装置寿命预测方法，具体包括以下步骤：

步骤1：根据继电保护装置历史运行状态信息，统计继电保护装置的历史运行故障率数据；

步骤2：建立威布尔分布模型；

步骤3：建立阿瑞尼尔斯模型；

步骤4：建立基于阿瑞尼尔斯模型和威布尔分布的联合失效率模型；

步骤5：利用LM法对联合失效率模型的参数进行估计，得到估计形状参数和估计比例常数；

步骤6：依据联合失效率模型、估计形状参数和估计比例常数，通过可靠性公式对保护装置的寿命进行预测。

作为优选，步骤1中所述历史运行故障率数据λ_n为第n个时间点的继电保护装置运行故障率；

n∈[0,M],M为继电保护装置运行时间。

作为优选，步骤2中所述建立威布尔分布模型为：

威布尔分布的失效的分布函数为：

可靠度函数为：

故障率函数为：

式中，t为时间，β为形状参数，α为尺度参数，t₀为保护装置已经投入运行的时间；

威布尔分布的形状参数β＜1，β＝1，β＞1正好与浴盆曲线的早期失效期，偶然失效期，耗损失效期相对应，继电保护装置的寿命满足浴盆曲线且服从威布尔分布。

作为优选，步骤3中所述建立阿瑞尼尔斯模型：

产品的失效速率与活化能的指数成反比，与温度的倒数成反比，模型公式如下：