[发明专利]一种考虑非平稳特征的变电站运行成本预测方法

说明书

本发明涉及一种考虑非平稳特征的变电站运行成本预测方法，包括以下步骤：收集历史维护费用和历史能耗费用；提取变电站运行全生命周期的非平稳特征，包括历史变电站组件的故障数据以及历史气象数据；建立变电站组件的可靠性分析模型；基于历史维护费用与历史变电站组件的故障数据间的映射关系建立变电站的维护策略，并建立基于组件可靠性的维护费用预测模型；对历史能耗费用和历史气象数据进行聚类，分别得到若干聚类结果，根据聚类结果分别对历史能耗费用中的数据和历史气象数据中的数据添加标签，并以此建立训练样本集；以训练样本集对神经网络进行训练，得到能耗费用预测模型；通过维护费用预测模型和能耗费用预测模型预测变电站的运行成本。

技术领域

本发明涉及一种考虑非平稳特征的变电站运行成本预测方法，属于变电站运行成本预测技术领域。

背景技术

变电站是我国电力系统中的重要中转设备，对于变电站建设过程中的生命周期成本计算有着非常重要的作用，首先其建设时间跨度较长，外界影响较多，而且计算方式和复杂程度也对建设变电站造成一定的影响。因此对变电站的全生命周期进行运行成本预测是实现变电站运作的重要内容。

目前变电站的运行成本预测方案是基于变电站的容量及历史经验进行估算，没有考虑变电站在投入运行后会面临无法凭借经验进行估算的非平稳特征，例如由设备故障引起的变电站维护成本变化，有气象变化引起的能耗成本变化。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种考虑非平稳特征的变电站运行成本预测方法，建立了考虑了根据经验无法度量的非平稳特征的运行成本预测模型，用来预测未来变电站的运行成本。

本发明的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种考虑非平稳特征的变电站运行成本预测方法，包括以下步骤：

收集变电站历史运行成本数据，包括历史维护费用和历史能耗费用；

提取变电站运行全生命周期的非平稳特征，包括历史变电站组件的故障数据以及历史气象数据；

统计变电站的组件，并建立组件的可靠性分析模型，所述可靠性分析模型基于组件的属性对组件进行状态评估，输出组件的可靠性；

基于历史维护费用与历史变电站组件的故障数据间的映射关系建立变电站的维护策略，并基于变电站的维护策略建立基于组件可靠性的维护费用预测模型；

对历史能耗费用和历史气象数据进行聚类，分别得到若干聚类结果，根据聚类结果对历史能耗费用中的数据添加能耗成本级别标签，根据聚类结果对历史气象数据中的数据添加影响级别标签；基于能耗成本级别标签与影响级别标签的映射关系建立训练样本集；

建立神经网络，以训练样本集对神经网络进行训练，得到能耗费用预测模型；

通过维护费用预测模型和能耗费用预测模型预测变电站的运行成本。

作为优选实施方式，所述可靠性分析模型通过故障率度量组件的可靠性，可靠性分析模型的建立步骤具体为：

统计变电站所有组件，并评估每个组件的当前状态，根据每个组件的当前状态进行排名，确定每个组件的状态评估等级；

根据各组件的使用寿命，统计并预估各组件的最大故障率和最小故障率；

可靠性分析模型通过各组件的状态评估等级、最大故障率和最小故障率，计算每个组件的预期故障率FRx：

FRx＝FRmin+(FRmax-FRmin)*Cx/100；

其中，FRmax和FRmin分别是组件的最大故障率和最小故障率，根据组件的使用寿命进行调整；Cx为状态评估等级。