高壓?jiǎn)涡倦娎|壽命評(píng)估方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)估領(lǐng)域，特別是涉及一種高壓?jiǎn)涡倦娎|壽命評(píng) 估方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我國(guó)關(guān)于絕緣電纜壽命的研究還處于起步階段，研究壽命的相關(guān)內(nèi)容主要 集中在以下三個(gè)方面：
[0003] 1)針對(duì)絕緣電纜老化機(jī)理的研究，分別為：a、針對(duì)電樹枝老化機(jī)理的研究，以針 電極短電纜電極系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，研究溫度、電壓、升壓速度等對(duì)電樹枝形態(tài)特征、生長(zhǎng)和 發(fā)展的影響；b、針對(duì)水樹枝老化機(jī)理的研究，從力學(xué)作用、化學(xué)勢(shì)作用和水樹生長(zhǎng)與局部 放電彼此的誘因三個(gè)方面研究了水樹的形成機(jī)理；c、針對(duì)電化學(xué)老化的研究；d、針對(duì)熱老 化的研究，采用光學(xué)顯微鏡和差示掃描量熱法法DSC熱譜圖研究交聯(lián)聚乙烯的熱氧老化過 程，并結(jié)合力學(xué)性能研究其結(jié)構(gòu)形態(tài)的變化與性能的關(guān)系。
[0004] 2)針對(duì)絕緣電纜老化監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)的研究，分別為：a、通過剖析電纜的發(fā)熱 原理與熱量傳播和擴(kuò)散的路徑，建立熱路模型并參照IEC(國(guó)際電工委員會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)，獲得 導(dǎo)體暫態(tài)的溫度變化，通過溫度判斷電纜的絕緣狀況；b、采用諧波分析法和準(zhǔn)同步技術(shù)對(duì) 66kV(千伏）及以上XLPE(交聯(lián)聚乙烯）絕緣電纜介質(zhì)損耗角的測(cè)量進(jìn)行研究，通過介質(zhì)損 耗因素的值來判斷電纜絕緣特性；c、通過模擬實(shí)驗(yàn)研究利用Rogowski (羅哥夫斯基線圈） 線圈原理制作電流傳感器來檢測(cè)XLPE絕緣電纜局部放電情況，通過局部放電量判斷電纜 絕緣老化程度；d、搭建實(shí)驗(yàn)電路對(duì)IOkV XLPE絕緣電纜樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過施加交流斜坡 電壓獲取電纜樣品中的殘留電荷信息，根據(jù)殘留電荷量來判斷電纜的絕緣狀況。
[0005] 3)基于某一指標(biāo)或某一模型評(píng)估絕緣電纜壽命，分別為：a、針對(duì)等溫松弛電流的 研究；b、針對(duì)電纜熱流率的研究；c、針對(duì)絕緣電纜壽命指數(shù)的研究；d、通過采用二維韋伯 爾分布理論構(gòu)建評(píng)估電纜的壽命模型來描述電纜的擊穿分布規(guī)律，從而得到電纜的壽命。
[0006] 傳統(tǒng)技術(shù)中關(guān)于絕緣電纜壽命的研究至少存在以下問題：
[0007] 針對(duì)壽命的研究主要集中于某一指標(biāo)，從綜合考慮影響電纜壽命的多指標(biāo)角度出 發(fā)來評(píng)估電纜壽命比較少，且由于還沒有成熟的理論公式可以套用，基本上是采用經(jīng)驗(yàn)公 式，預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際存在一定的差距，因此壽命評(píng)估的準(zhǔn)確性難以保證；而針對(duì)壽命的評(píng)估 建立在對(duì)模擬電纜試驗(yàn)基礎(chǔ)之上，實(shí)驗(yàn)中電纜運(yùn)行環(huán)境與實(shí)際運(yùn)行環(huán)境不相符，存在一定 的偏差，直接影響壽命評(píng)估的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 基于此，有必要針對(duì)提高絕緣電纜壽命評(píng)估的準(zhǔn)確性問題，提供一種高壓?jiǎn)涡倦?纜壽命評(píng)估方法及系統(tǒng)。
[0009] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例為：
[0010] -方面，提供了一種高壓?jiǎn)涡倦娎|壽命評(píng)估方法，包括以下步驟：
[0011] 對(duì)高壓電纜的原始運(yùn)維數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲取高壓?jiǎn)涡倦娎|原始運(yùn)維數(shù)據(jù)的無失效 數(shù)據(jù)；
[0012] 根據(jù)無失效數(shù)據(jù)，用修正的極大似然函數(shù)對(duì)建立的評(píng)估高壓?jiǎn)涡倦娎|壽命的雙參 數(shù)韋布爾分布模型的形狀參數(shù)和尺度參數(shù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)處理，得到形狀參數(shù)估計(jì)值和尺度 參數(shù)估計(jì)值；
[0013] 根據(jù)形狀參數(shù)估計(jì)值和尺度參數(shù)估計(jì)值，用雙參數(shù)韋布爾分布模型獲取高壓?jiǎn)涡?電纜的壽命分布概率曲線。
[0014] 另一方面，提供了一種高壓?jiǎn)涡倦娎|壽命評(píng)估系統(tǒng)，包括：
[0015] 數(shù)據(jù)處理單元，用于對(duì)高壓電纜的原始運(yùn)維數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲取高壓?jiǎn)涡倦娎|原 始運(yùn)維數(shù)據(jù)的無失效數(shù)據(jù)；
[0016] 與數(shù)據(jù)處理單元相連接的參數(shù)估計(jì)單元，用于根據(jù)無失效數(shù)據(jù)，用修正的極大似 然函數(shù)對(duì)評(píng)估高壓?jiǎn)涡倦娎|壽命的雙參數(shù)韋布爾分布模型的形狀參數(shù)和尺度參數(shù)進(jìn)行參 數(shù)估計(jì)處理，得到形狀參數(shù)估計(jì)值和尺度參數(shù)估計(jì)值；
[0017] 與參數(shù)估計(jì)單元相連接的求解單元，用于根據(jù)形狀參數(shù)估計(jì)值和尺度參數(shù)估計(jì) 值，用雙參數(shù)韋布爾分布模型獲取高壓?jiǎn)涡倦娎|的壽命分布概率曲線。
[0018] 上述技術(shù)方案具有如下有益效果：
[0019] 本發(fā)明基于Weibull (韋布爾）分布模型，結(jié)合高壓?jiǎn)涡倦娎|無失效數(shù)據(jù)的特點(diǎn)， 采用修正的極大似然函數(shù)得到Weibull分布模型參數(shù)以及電纜壽命分布曲線，建立電纜的 壽命評(píng)估模型，并分析該電纜的壽命分布情況。因?yàn)椴捎肳eibulK韋布爾）分布模型，能 夠在極少量樣本的情況下提供準(zhǔn)確的故障分析和故障預(yù)測(cè)；而采用修正的極大似然函數(shù)法 進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，能夠有效解決在故障數(shù)據(jù)量為〇 (無故障樣本）時(shí)的參數(shù)估計(jì)問題；從而提 高絕緣電纜壽命評(píng)估的準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0020] 通過附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的更具體說明，本發(fā)明的上述及其它目 的、特征和優(yōu)勢(shì)將變得更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分，且并未刻 意按實(shí)際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。
[0021] 圖1為本發(fā)明高壓?jiǎn)涡倦娎|壽命評(píng)估方法實(shí)施例1的流程圖；
[0022] 圖2為本發(fā)明高壓?jiǎn)涡倦娎|壽命評(píng)估方法實(shí)施例1中進(jìn)行參數(shù)估計(jì)處理的具體流 程圖；
[0023] 圖3為本發(fā)明高壓?jiǎn)涡倦娎|壽命評(píng)估方法一具體實(shí)施例的流程圖；
[0024] 圖4為本發(fā)明高壓?jiǎn)涡倦娎|壽命評(píng)估方法一具體實(shí)施例中進(jìn)行參數(shù)估計(jì)處理的 具體流程圖；
[0025] 圖5為本發(fā)明高壓?jiǎn)涡倦娎|壽命評(píng)估系統(tǒng)實(shí)施例1的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中 給出了本發(fā)明的首選實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所 描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開內(nèi)容更加透徹全面。
[0027] 需要說明的是，當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是"連接"另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另 一個(gè)元件并與之結(jié)合為一體，或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)"參數(shù)估計(jì)"、 "修正的"、"建立的"以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0028] 除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的 技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具 體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)"及/或"包括一個(gè)或多個(gè) 相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0029] 為了提高絕緣電纜壽命評(píng)估的準(zhǔn)確性，本發(fā)明提供了一種高壓?jiǎn)涡倦娎|壽命評(píng)估 方法，主要應(yīng)用于處于老化階段的高壓?jiǎn)涡倦娎|；圖1為本發(fā)明高壓?jiǎn)涡倦娎|壽命評(píng)估方 法實(shí)施例1的流程圖，如圖1所示，本發(fā)明高壓?jiǎn)涡倦娎|壽命評(píng)估方法實(shí)施例1包括以下步 驟：
[0030] 步驟SllO :對(duì)高壓電纜的原始運(yùn)維數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲取高壓?jiǎn)涡倦娎|原始運(yùn)維數(shù) 據(jù)的無失效數(shù)據(jù)；
[0031] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，步驟SllO具體包括：對(duì)高壓?jiǎn)涡倦娎|的原始運(yùn)維數(shù)據(jù)中除 電纜本體老化以外的因素引起的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除處理，得到無失效數(shù)據(jù)；而步驟SllO之 后還包括步驟：獲取無失效數(shù)據(jù)的數(shù)量；用每條高壓?jiǎn)涡倦娎|的使用截止日期減去每條高 壓?jiǎn)涡倦娎|的投運(yùn)日期，得到無失效數(shù)據(jù)中每條電纜的運(yùn)行時(shí)間，對(duì)運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行排序處 理，得到有序的運(yùn)行時(shí)間數(shù)據(jù)。
[0032] 步驟S120 :根據(jù)無失效數(shù)據(jù)，用修正的極大似然函數(shù)對(duì)建立的評(píng)估高壓?jiǎn)涡倦娎| 壽命的雙參數(shù)韋布爾分布模型的形狀參數(shù)和尺度參數(shù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)處理，得到形狀參數(shù)估 計(jì)值和尺度參數(shù)估計(jì)值；
[0033] 步驟S130 :根據(jù)形狀參數(shù)估計(jì)值和尺度參數(shù)估計(jì)值，用雙參數(shù)韋布爾分布模型獲 取高壓?jiǎn)涡倦娎|的壽命分布概率曲線。
[0034] 而其中步驟S120具體如圖2所示；圖2為本發(fā)明高壓?jiǎn)涡倦娎|壽命評(píng)估方法實(shí)施 例1中進(jìn)行參數(shù)估計(jì)處理的具體流程圖；步驟S120具體包括：
[0035] 步驟S210 :