[发明专利]震后电网设施剩余寿命柔性过程模型诊断方法

权利要求书

1.一种震后电网设施剩余寿命柔性过程模型诊断方法，包括如下步骤：

步骤S101，将整个评估区域按地震烈度等级分割成若干小区域，以对不同 地震烈度等级的小区域的电网设施进行剩余寿命评估；

步骤S102，基于柔性过程模型并根据每个不同烈度等级的小区域内的电网 设施运行情况的统计数据获取电网设施折损率，该步骤具体为：

步骤S210，获取每个不同烈度等级的小区域内电网设施的型号、性能指标；

步骤S220，利用测试工具对电网设施进行检测，获取当前运行数据；

步骤S230、按照电压等级不同对所述当前运行数据进行分类，具体地，基 于常规试验、专有性试验、缺陷等级、缺陷设备比例以及震后家族缺陷信息， 包括其现象强度、量值大小，结合与同类设备的比较，按照性能的不同对所述 各类数据采用模糊聚类法进行分类；

步骤S240、根据分类的当前运行数据对所述电网设施进行状态评估并获取 电网设施的状态评分，具体地，利用依据《输变电设备状态检修试验规程》中 的百分制对设备运行服务的状态进行评估，最佳运行服务的状态为100分表示， 需要退出运行服务的状态为0分表示，其它情形的状态介于0-100分之间；

状态评分G由式(1)计算：

G＝B×T×E×F            (1)

其中，B为基础评分；T为试验评分；E为不良工况评分，取值为1；F为家 族缺陷评分；

基础评分B依据以下规定取值：

B₁≤5分：制造商质量信誉良好，

B₂≤5分：关键工序无返工，

B₃≤5分：全部工厂试验顺利，且符合相关标准要求，

B₄≤5分：反映设备状态的试验值远没有接近注意值，

B₅≤4分：运输、安装顺利，且完全符合制造商要求，

B₆≤6分：交接试验全部合格、且不受环境因素影响的交接试验与出厂试验 基本一致，

B₇≤10分：已运行同型设备的可靠性记录良好，

B₈＝实际运行的年限取负值；

基础评分B的公式为：

B=60+Σi=18Bi---(2)]]>

式中，对于震后设备，假定其B₁～B₆都是满分，B₇根据历年运行时检修的实 际数据给出评分，在1-10分之间；B₈是设备实际运行的年限取负值，试验评分 T是单个试验项目评分的加权几何平均值，单个试验项目评分介于100％-0％之间， 100％对应于单个试验项目中各状态量远低于注意值或警示值，且没有明显劣化 趋势；

假设一个设备进行了m个单个试验项目，第i项试验的评分为Gi，权重为 Wi，权重Wi没有给出时取值为1，则试验评分T为：

T=ΠimGiwiΣi=1mwi---(3)]]>

关于家族缺陷评分F，无震后家族缺陷时，对于在震后尚未发生或检查出缺 陷的设备，家族缺陷评分F得分设为100，有震后家族缺陷时，尚未发生或检出 家族缺陷的设备，家族缺陷评分F通过下式(4)评估家族缺陷的影响：

F=1-1-fNn---(4)]]>

式中，N为家族设备总台数，n为发生该家族缺陷的设备台数，其中N＞n≥1， f是依据缺陷发生的部位和性质确定的，f表示缺陷评分比例系数，

根据式(3)计算出变压器设备的震前和震后试验评分T；

对于地震前的运行检修试验项目良好的B₇记为10，地震后的运行检修试验 项目合格的B₇记为10，略有变化的B₇记为8，发生迅速变化的B₇记为6，不合 格的B₇记为4，根据式(2)计算出电网设施震前和震后基础评分B；

不良工况E取值为1；

确定各型号变压器的震前和震后的状态评分G；

步骤S250、根据所述状态评分确定电网设施的折损率，其中折损率的计算 式为：

Y=H-LH=1-1-S/λHa---(5)]]>

式中，Y为剩余寿命折损率，H为规定使用年限与已经使用年限之差，L为 电网设施剩余寿命，S为电网设施受损系数，λ为电网设施自然损耗值，取值为 0.1，a为电网设施的折旧系数，通过用自组织神经网络算法对抽样的历史受损 值、震后受损值、状态差值、震后状态值、规定使用年限、已有年限及抽样台 数进行训练而得出；

电网设施受损系数S由修正系数K、历史受损M、震后受损N以及震前、震 后电气特性状态量评分差值ΔU，震前电气特性状态量评分U确定，电网设施受 损系数S的计算见式(6)，

S＝K×(M+N)×(1+ΔU/U)                                 (6)

式中，M=Σi=1cMi2/c,]]>N=Σi=1cNi2/c,]]>U=Σi=1cGic,]]>ΔU=Σi=1cΔGic,]]>c为每烈度区 域同类设备抽样总数，ΔG_i为地震前后运行服务的每台抽样设备状态评分之差， G_i为地震前运行服务的每台抽样设备状态评分，其中，Mi为抽样设备单台历史 受损值，Ni为抽样设备单台震后受损值，式(6)中的修正系数K取为1，

按下式(7)建立三层神经网络算法，在抽样数据中分别抽取5台、6台、7 台、8台及9台对折旧系数a进行训练：

ai＝(M+N+ΔT+T+m)η1+(M+N+ΔT+T+m)η2+(M+N+y1+y2+m)η3  (7)

其中：ai是抽取i台样本所对应的折旧系数，M为历史受损值，N为震后受 损值，ΔT为试验评分差值，T为试验评分值，y1为规定使用年限，y2为已用 年限，m为抽样台数；

训练的具体过程为：从样本中分别选取5台、6台、7台、8台、9台设备， 首先设定η1、η2、η3初始值均为1.0，并代入式(7)，得出一组a5、a6、a7、 a8、a9值，两两比较差值，取其中最大差值ΔU_MAX，并对最大差值ΔU_MAX与0.02 比较，若小于0.02，则该η1、η2、η3即为所求，将其代入式(7)，求出a10 即为折旧系数a，若大于0.02，使η1步进+0.1，根据上述同样过程求出最大差 值ΔU_MAX′，使η1步进-0.1并求出最大差值ΔU_MAX″，若ΔU_MAX′小于ΔU_MAX， 则η1按+0.1步进取值直至2.0，循环计算获得差值并与前次差值进行比较，取 得最小值后再用同样方式改变η2和η3来获得更小的差值，并与0.02比较， 若循环结束差值仍大于0.02，则上下调整η1、η2、η3初始值，重复上述迭 代循环过程，直至差值小于0.02，将对应的η1、η2、η3值代入式(7)，求 出的a10即为折旧系数a；依据式(3)计算出震后试验评分值T和试验评分差 值ΔT的值，依据式(7)得出折旧系数a，然后依据式(6)计算出电网设施受 损系数S值，最后依据式(5)计算得出折损率Y。