Page 21 - 电力与能源2023年第六期

茅晓鹏，等：计及时空波动的电力变压器多维度动态评估模型 567

ì
U max [( t J - 5 )，t J ] - U min [( t J - 5 )，t J ] ，F t Hm < F L min
ì F Lmin - F t Hm
x SJ9 = （2） ï ï x H3 m = í
ï ï
U ave [( t J - 5 )，t J ] î
í M F t Hm - F L max，F t Hm > F L max （5）
式中 t J——选取的监测数据评估时间点；[( t J - ï ï
ï x H3 = ∑ x H3 m
ï
ï ï
t
5 )， J ]—— 时 长 5 min 的 评 估 时 段 ；I max [( t J - 5 )，t J ] ， î m = 1
——选取的环境参数的第 m 个记录时间
U max [( t J - 5 )，t J ] ——评估时段内的最大监测电流、最大 式中 t H m
——温度、湿度、风力在第 m 个
点； x H1 m
，x H2 m
监测电压； I min [( t J - 5 )，t J ] ，U min [( t J - 5 )，t J ] ——评估时段内的
，x H3 m
记录时间点时的参数偏离值； x H1，x H2，x H3——温
最小监测电流、最小监测电压； I ave [( t J - 5 )，t J ] ，U ave [( t J - 5 )，t J ]
度、湿度、风力参数指标，表示评估值与理想值的
——评估时段内的平均监测电流、平均监测电压。
偏 差 ，该 指 标 均 为 数 值 越 小 ，状 态 越 好 ；
1.2 变压器状态的空间维度评估指标
[T L min，T Lmax]——理想温度区间； [ S Lmin，S Lmax]——
除了表征状态随时间变化的试验数据、监测
理想湿度区间； [ F Lmin，F Lmax]——理想风力区间。
数据等性能指标，变压器当前所处的环境参数以
1.2.2 内部结构更新指标
及内部结构的改变也对其运行状态有着重要影
内部结构更新具体是指变压器零部件的维护
响。在空间维度的评估体系中，主要考虑两大类
或更换，可从两个维度对该指标进行量化：更新对
评估指标。
象，分为关键零件和一般零件 2 类；更新程度，分
（1）外部环境参数评估指标，主要反映外界温
为维护和更换 2 类。
度、湿度等环境因素对变压器运行状态的影响。 基于上述规律，构建内部结构更新指标，如
（2）内部结构更新指标。在输变电设备的运
式（6）所示。
维过程中，设备将经历统一反措、临时性抢修等事 M
x N = ∑ l m η m (1 - y N /6 ) （6）
件，部分运维事件会采取变更零部件等措施。更 m = 1
换零部件的设备，其整体运行状态也将受到影响。 式中 x N——内部结构更新指标，指征内部结构
因此，构建环境参数和结构更新两大类空间 更新量，该指标均为数值越大，状态越好； M——
评估指标，可进一步提高变压器的整体状况评估 取值阶段内的部件更新数量，一般以一个检修周
的精细化、全面化水平。 期 6 年为限； l m——该部件的重要程度，一般部件
1.2.1 外部环境参数评估指标 取值 0.5，关键部件取 1； η m——该部件的更新类
外部环境对变压器运行的主要影响集中在温 型，维护取值 0.5，更换取值 1； 1 - y N /6——时间
度、湿度和风力三类，这三类指标对变压器运行影 因子，其中 y N 为更新时间距今年数。
响的规律均为：在一定范围内，对变压器实时运行 1.3 变压器状态的时空评估体系

状态产生正向影响；当参数值过低或过高时，对变 综合时间维度的试验数据指标和监测数据指
压器实时运行状态产生负面影响。 标，以及空间维度的环境参数指标和内部结构更
基于上述规律，分别构建温度、湿度、风力的 新指标，构建变压器状态评估的时空多维度综合
评估指标体系，如图 3 所示。
参数变化指标，如式（3）~式（5）所示。
ì
ï ï ì T Lmin - T t Hm ，T t Hm < T L min
ï = í
ï ï
ï x H1 m
í î T t Hm - T L max，T t Hm > T L max （3）
ï ï M
∑
ï x H1 =
ï m = 1 x H1 m
ï ï
î
ì ì S Lmin - S t Hm ，S t Hm < S L min
ï ï = í
ï ï x H2 m
í î M S t Hm - S L max，S t Hm > S L max （4）
ï ï
ï x H2 = ∑
ï m = 1 x H2 m 图 3 变压器多维度状态评估指标体系
ï ï
î