[发明专利]一种大型油浸式电力变压器可靠性评估动态修正方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统变压器可靠性评估技术领域，特别涉及一种大型油浸式电力变压器可靠性评估动态修正方法。该方法适用于电力变压器的可靠性评估。

背景技术

大型油浸式电力变压器作为电力系统的枢纽设备，其运行可靠性直接关系到电力系统的安全和稳定。因此，准确评估其可靠性水平是电网安全稳定运行的重要保证。在能源互联网技术大力发展及国务院李克强总理提出“互联网+”背景下，可再生新能源越来越受到重视和发展，这些大量的新能源接入电网，必将导致大量的谐波污染和电压偏差等问题，从而影响电网的安全稳定运行，使得电网的设备可靠性面临严峻的考验，提高电网可靠性将成为亟需解决的问题。

在电压器可靠性分析方面，研究尚处于起步阶段，方法单一，理论发展不完善。廖瑞金等学者提出利用马尔科夫过程建立综合的变压器可靠性评估模型，但该模型主要基于统计规律，欠缺对变压器的个体性差异的考虑。而变压器是由多个系统构成的复杂集合体，绕组油纸绝缘系统作为变压器最核心的部分，决定了变压器的寿命，且其可靠性水平直接关系着变压器能否正常运行，因此，准确评估变压器油纸绝缘系统运行状态的可靠性水平，对于防止绝缘故障过早发生具有重要意义。

目前变压器油纸绝缘系统的相关研究主要集中在老化特征参量失效老化规律方面。重庆大学王有元等学者(王有元,袁园,李剑,等.变压器油纸绝缘可靠性的威布尔混合评估模型[J].高电压技术,2010,36(4):842-848.)在对相关特征参量进行深入分析的基础上，选取聚合度、糠醛体积分数等作为反映变压器油纸绝缘可靠性的特征参量，建立了混合威布尔模型，但是该模型本身停留在实验室层面，特征参量获取比较困难，考虑到现阶段供电企业不具备测试聚合度的条件，且很少对糠醛含量进行测试。预防性试验规程规定：糠醛的测试周期为六年，期间的变压器滤油、检修等操作对糠醛含量影响很大，影响了模型的准确性，这就造成了模型推广的难度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，尤其是针对聚合度、糠醛体积分数等作为反映变压器油纸绝缘可靠性的特征参量的获取比较困难这一问题，提供一种数据获取相对容易，评估准确性高的大型油浸式电力变压器可靠性评估动态修正方法。

发明人发现，油色谱分析(DGA)数据蕴含数据量大，相对容易获得，DGA数据既可以离线获取也可以通过在线监测的手段获取，DGA数据是研究变压器内部特性的首推特征量。本发明选取变压器油纸绝缘系统作为评估的对象，取热点温度(Hot Spot Temperature，HST)为核心点，结合威布尔分布(Weibull)和阿列纽斯(Arrhenius)反应定律，建立起基于HST的变压器老化故障模型。同时本发明利用该模型，并使用油中溶解气体分析(Dissolved Gas Analysis,DGA)数据，结合灰色理论对模型进行动态修正，确保评估值能反映变压器的实际可靠性水平，从而可很好地跟踪变压器的运行状态，准确反映变压器的老化过程，解决了由于聚合度、糠醛体积分数等作为反映变压器油纸绝缘可靠性的特征参量获取困难导致可靠性分析模型准确性不高、推广应用难的问题。

一种大型油浸式电力变压器可靠性评估动态修正方法所建立的可靠性评估模型采用原始可靠性评估模型和灰色修正模型相互配合的架构，其中原始可靠性评估模型以HST热点温度计算为核心，灰色修正模型以DGA灰靶修正为核心。本发明具体的技术实现方案包括两个过程：

第一过程：建立基于HST的变压器老化故障模型(HST寿命模型，基础模型)，该模型采用IEEE规程(IEEE Std.C57.91-2011)和IEC Std 60076-7所推荐的变压器绕组HST的经验模型，该模型用于计算变压器油纸绝缘系统绕组热点分布，包括绕组HST计算和变压器故障率λ计算；