[发明专利]一种电力变压器经济剩余寿命评估方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及变压器经济运行、寿命评估技术领域，特别是涉及一种电力变压器经济剩余寿命评估方法与系统。

背景技术

电力变压器作为电网中的关键部件之一，其安全可靠地运行直接影响到供电可靠性和企业的经济效益。从用电企业角度出发，为了减少变压器运行中所带来的成本，就必须对变压器的状态和寿命做出评估。

通常，电力变压器的寿命分为物理寿命、可靠性寿命和经济寿命。物理寿命是指变压器从投入使用到无法继续使用而必须报废的整个时间过程。变压器的可靠性寿命是指在设定的可靠性范围内，即一定的故障概率范围内，设备可正常持续运行的时间的估计，是一种统计概率模型。经济寿命是从经济学角度决定变压器退役时间。

目前基于变压器全经济寿命周期有较多的研究，主要是以变压器整个寿命周期内平均运行成本最低作为退役依据，首先设定变压器的寿命，然后计算年均成本，最低的年均成本对应的寿命即为变压器全经济寿命周期，变压器经济全寿命周期计算模型的结果是使得已支出成本和未来的成本预算综合达到最小。

上述模型并未考虑计算参数发生较大变化时的处理方法，但事实上，随着年份的增长或企业决策的改变，变压器运行成本计算参数的取值范围很可能发生大幅度的变化，如电价，若不根据实际情况来对上述模型进行修正，计算所得的变压器寿命并不能够达到经济上最优。

由于变压器运行成本的计算参数大多具有不确定性，现有技术在计算中主要使用MC算法(Monte Carlo,蒙特卡洛)，其主要思想是：假设所有参数在其取值区间内服从均匀分布，在每个参数的取值区间内随机选取数值，计算函数的结果，将此步骤进行N次后，将所有的函数结果进行加和平均，当N足够大时，可以认为所得平均值即为函数的期望值。在程序实现方面，MC算法在收敛速度上较慢，因而基于MC算法的程序计算速度会受到不利影响。

发明内容

本发明实施例中提供了一种变压器经济剩余寿命的评估方法与系统，以避免变压器过早更换所带来成本的浪费，同时也防止使用年份过长所带来较大的安全隐患。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

本发明提供了一种电力变压器经济剩余寿命评估方法，包括：

根据电力变压器的一次投资成本、损耗成本、环境成本、运行维护成本、故障成本和报废成本，构建电力变压器经济剩余寿命成本C_RLC(T₁)的计算模型；

根据电力变压器经济剩余寿命成本，构建电力变压器经济剩余寿命年均损耗C_ERLC的计算模型；

设定电力变压器经济剩余寿命的取值范围；

根据所述取值范围，利用拟蒙特卡洛算法计算所述取值范围内的每一个经济剩余寿命年均损耗；

查询并确定所述取值范围内所有经济剩余寿命年均损耗中的最小年均损耗；

根据所述最小年均损耗所对应的经济剩余寿命，确定电力变压器的经济剩余寿命T_ERL；

其中，所述C_RLC(T₁)为

所述C_ERLC为

所述T_ERL为

T₀是企业改变策略时电力变压器已运行年数，T₁是企业改变策略后到电力变压器报废时之间的年数，C₁是一次投资成本，C_2i是第i年损耗成本，C_3i是第i年环境成本，C_4i表示第i年的运行维护成本，C_5i为第i年故障成本，C_6i为在第i年报废的成本。

优选地，所述拟蒙特卡洛算法包括：

分别构造所述电力变压器的各成本的积分函数；

构造所述各成本中参数的一维低偏差序列；

在所述电力变压器经济剩余寿命的取值范围内，选取一所述企业改变策略后到电力变压器报废时之间的年数；

针对选取的所述企业改变策略后到电力变压器报废时之间的年数，多次从所述各参数的一维低偏差序列中进行随机取数作为所述各成本中的参数值计算电力变压器的损耗；

将计算的所有所述电力变压器的损耗计算结果进行加和平均，得出电力变压器损耗平均值，即经济剩余寿命年均损耗；

输出企业改变策略后到电力变压器报废时之间的年数及所述电力变压器的经济剩余寿命年均损耗。