[发明专利]一种基于半马尔科夫过程的电力设备可靠性评估方法

说明书

本发明公开了一种基于半马尔科夫过程的电力设备可靠性评估方法，包括以下步骤：确认设备运行状态；根据半马尔科夫过程，确定设备的状态转移概率矩阵；根据历史状态检测评价记录，确定设备状态观测概率矩阵；获取研究周期初始时刻设备的状态信息；并通过贝叶斯定理，进行设备可靠性评估，确定设备各状态概率。本发明中半马尔科夫过程的状态持续时间可以满足任意的分布，在进行设备可靠性评估时计及设备状态先验信息，满足电力设备可靠性评估的要求，使设备可靠性评估结果更加精准。

技术领域

本发明涉及电力系统分析技术领域，具体涉及一种基于半马尔科夫过程的电力设备可靠性评估方法。

背景技术

电力系统由发电设备、输变电设备以及各种用电设备有机组成，由于设备构成复杂，状态检修背景下，不同类型设备状态检测技术存在差异，受监测信息缺失、量测误差等各种因素影响，设备状态检测不确定性显著增加，给电力设备检修决策带来了困难。

为处理设备状态检测结果的不精确，状态部分可观测马尔科夫过程得到广泛应用，它通过利用设备状态先验信息，减小状态信息不精确的影响，现有技术将状态部分可观测马尔科夫过程与马尔科夫决策过程结合，优化设备个体检修策略。

综观当前的研究，基于状态部分可观测马尔科夫过程已开展的研究无法考虑设备状态停留时间服从一般分布的情况，难以满足电力设备可靠性评估的要求，因此，迫切需要提出针对一般分布的电力设备可靠性评估方法。

基于上述背景，本发明提出一种基于半马尔科夫过程的电力设备可靠性评估方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种基于半马尔科夫过程的电力设备可靠性评估方法，包括以下步骤：

S1、确认设备运行过程状态；

S2、根据半马尔科夫过程，确定电力设备的状态转移概率矩阵；

S3、根据历史状态检测评价记录，确定设备状态观测概率矩阵；

S4、获取研究周期初始时刻设备的状态信息；

S5、根据步骤S2、S3与步骤S4，并通过贝叶斯定理，评估设备各状态概率。

在上述方法中，所述设备运行过程状态包括：状态0表示设备正常运行状态，状态1表示注意状态，状态2表示异常状态，状态3表示老化故障状态。

在上述方法中，所述步骤S2计算如下：

使用状态转移概率矩阵表示设备的状态转移概率，如下：

式中，p_ij表示设备从状态i时转移到状态j的概率，满足

若设备初始处于状态j，则在时刻t设备处于状态0、状态1、状态2、状态3的概率分别为P_j,0(t)、P_j,1(t)、P_j,2(t)、P_j,3(t)，设备状态概率以下式求解：

P_j(t)＝P_j(t-1)p                         (3)

式中，P_j(t)＝[P_j,0(t),P_j,1(t),P_j,2(t),P_j,3(t)]，P_j,j(0)＝1。