一种基于可用率约束的电气设备计划维护优化模型

由于电气设备的衰退特性,目前等周期预防性维护策略不可避免地使得设备的故障率随着运行役龄的增加而增大,直接影响设备的稳态可用率。在电气设备维护成本分析的基础上,引入役龄回退因子,建立了以电气设备整个更新维护周期内单位时间费用成本率最小化的数学维护模型,同时考虑了实际运行时基于可用率的故障率阈值,很好地协调了设备运行时的可靠性与经济型。最后以寿命服从威布尔分布的某断路器为例,仿真结果验证了该维护策略的优越性,可为设备的计划维护提供有力的科学决策。     

一种基于可用率约束的电气设备计划维护优化模型

由于电气设备的衰退特性,目前等周期预防性维护策略不可避免地使得设备的故障率随着运行役龄的增加而增大,直接影响设备的稳态可用率.在电气设备维护成本分析的基础上,引入役龄回退因子,建立了以电气设备整个更新维护周期内单位时间费用成本率最小化的数学维护模型,同时考虑了实际运行时基于可用率的故障率阈值,很好地协调了设备运行时的可靠性与经济型.最后以寿命服从威布尔分布的某断路器为例,仿真结果验证了该维护策略的优越性,可为设备的计划维护提供有力的科学决策.     

基于杜鹃算法的变压器全寿命周期成本优化研究

变压器运维方式影响其运行可靠性和检修费用,进而影响全寿命周期成本。因此,优化运维策略对降低全生命周期成本具有重要的意义。采用威布尔分布的故障概率模型,提出了寿命效率指数概念并建立寿命效率指数模型来定量衡量检修延长变压器运行寿命的作用。分析了变压器从设计、购置、维修直到退役的全寿命周期成本。以全寿命周期年均成本最低为目标函数,在运行可靠性、检修程度和寿命效率指数等约束条件下,将杜鹃算法用于运维策略中检修时间、检修程度和运行寿命参数寻优,并将优化结果与粒子群算法(PSO)、遗传算法(GA)进行比较。结果表明杜鹃算法得出的结果更好,能进一步降低年均费用和提高寿命效率指数,可以为变压器实际运行与维护提供一定的参考依据。     

空调器寿命的可靠性分析探讨

阐述了可靠性的基本理论，解释了可靠度、故障率及故障概率密度函数的意义，对常用的几种分布做了详细描述，叙述了威布尔分布的原理；通过对试验数据进行指数分布和威布尔分布的拟合优度检验，确认空调器的寿命分布大致符合威布尔分布的规律。并运用多种方法对其进行了可靠性点参数的求解，结果相差不大。叙述了以温度为主要反应应力的加速寿命试验的概念，结合试验结果及可靠性计算对此款机型的可靠性进行了分析预测；最后阐述了可靠性分析的作用和意义。     

基于威布尔分布的可靠性寿命分布模型的建立

威布尔分布在产品的可靠性分析中起着越来越重要的作用.本文针对当前基于指数分布的可靠性分析存在的不足,提出了一种基于威布尔分布的可靠性寿命分布模型,重点对模型的参数进行了估计,对两参数威布尔分布的极大似然估计进行了理论推导,得出了寿命分布模型中参数的似然方程.只要给定故障数据,即可利用该模型得到可靠性参数,并进一步得到产品的可靠性分布模型.     

兼顾供电可靠性和LCC的变电站主设备检修策略优化方法

提出了一种能够同时兼顾变电站供电可靠性和设备全寿命周期成本(LCC)的设备检修决策优化方法。该方法选择变电站中的待检变压器和断路器,利用健康指数(HI)和役龄回退因子分别计算待检设备检修前后的故障率;通过变电站的预想事故分析和负荷削减状态的枚举,计算设备检修前后变电站电量不足期望(EENS)和设备LCC的变化量;最后,分别给出以可靠性优先、经济性优先和费效比优先作为评价指标的优化检修策略。某220kV变电站的检修决策实例表明,该方法能够综合考虑变电站的供电可靠性和设备的LCC,制定合理有效的检修策略。在有效降低变电站供电风险的前提下提高设备检修效率,减小检修维护成本。     

基于广义比例故障率模型的电网安控装置可靠性评估方法

安全稳定控制装置作为电网保护系统的一部分，其运行可靠性一直受到广泛的研究。由于装置结构、运行功能等区别，一次设备和继电保护的可靠性评估方法难以直接应用于安控装置。为了实现安控装置的可靠性评估，本文提出了基于广义比例故障率模型的电网安控装置可靠性评估方法。利用协变量体现非内部因素对装置故障率的影响，构建故障率模型总结装置运行规律，并基于采集到的历史运行数据和状态监测量，通过拟合的方式，计算威布尔分布参数。基于计算所得参数，求解安控装置可靠性评价指标中的可靠度与复合故障概率，并评估安控装置的可靠性水平。最后，利用样本装置进行算例分析，证明本文方法在安控装置可靠性评估过程中的可行性。     

利用威布尔分布评价脉冲电容器的寿命

电容器的使用寿命是电容器科研单位,制造厂和用户最关心的一个参数。如何科学地评价电容器的寿命是十分重要的。本文介绍近期发展起来的,用威布尔分布数理统计去评价脉冲电容器寿命的方法。文中首先介绍与寿命分析有关的概率密度函数,故障函数,非故障函数和故障率函数(或称风险函数),然后介绍威布尔分布模型,并给出对脉冲电容器寿命评价有关的试验、数据整理和评价方法。最后给出一个大电容器组的寿命评价实例。希望本文对我国脉冲电容器的评价和性能改善有所帮助。     

基于灰色-三参数威布尔分布模型的继电保护装置可靠性参数估计

由于小样本问题的存在使得继电保护装置可靠性评估受到限制,提出一种基于三参数威布尔分布的灰色估计法。首先针对继电保护装置故障数据投运初期可靠性高的特点,引入了相对于二参数威布尔分布有明显改善的三参数威布尔分布作为继电保护装置可靠性的分布模型,门限参数的引入可以更直观的判断继电保护装置进入损耗期的时间点;其次为解决失效样本少的问题,通过结合灰色模型与三参数威布尔分布模型,得到一种针对小样本灰色–三参数威布尔分布模型,并对继电保护装置可靠寿命进行参数估计;最后通过实例计算与其他方法进行对比,证明了新方法对小样本继电保护装置进行可靠性参数估计时在保证高精度的同时计算速度更快。     

基于Marquardt法参数估计的变电设备寿命周期故障率评估

借鉴了目前有关设备故障率的一些理论研究方法,提出了基于Marquardt法参数估计的变电设备寿命周期故障率评估的方法。该方法以电力变压器为例,通过建立电力变压器的故障树模型,采用模糊层次分析法确定各事件的重要度,对电力变压器的可靠度进行计算,然后再利用Marquardt法对两参数的威布尔分布函数的参数进行估计,得到了故障率分界点和故障率的分布曲线函数。通过分布函数得到的故障率分布情况,对变压器全寿命周期的故障率进行评估,从而为变压器的状态检修、技改等提供管理决策。     

动力电池循环寿命预测方法研究

以某锰酸锂锂离子动力电池为例,研究了利用性能退化数据进行动力电池寿命预测的方法.研究发现该电池容量基本符合幂函数的衰退轨迹,利用该衰退模型外推了电池伪失效寿命;对伪失效寿命的分布进行了研究,结果威布尔分布的拟合效果最好,基于威布尔寿命分布对该电池的可靠性进行了评估.分析了用于寿命预测的实际循环数据的多少对预测精度的影响.该寿命模型和可靠性评定方法具有较高的精度,解决了动力电池寿命评估周期长和成本高的问题.     

基于半马尔科夫过程的混合式直流断路器多状态可靠性分析

混合式直流断路器是柔性直流输电系统中实现故障快速切除的关键设备,其可靠性直接影响柔性直流输电系统的运行水平。首先综合考虑设备多级劣化状态、维修状态和老化状态,建立混合式直流断路器多状态转移模型。之后在拓扑分析的基础上通过可靠性框图法计算其基础故障率水平,结合健康指数理论和威布尔分布得到考虑状态差异的离散化时变故障率模型,同时纳入巡检率和维修率得到多状态转移率模型。进而基于半马尔科夫过程进行可靠性分析。算例以某柔直示范工程为背景计算混合式直流断路器多状态可靠性指标,并对其巡检周期和各冗余系统冗余度进行灵敏度分析,研究可为混合式直流断路器的巡检安排和冗余配置提供策略参考。     

变电设备状态检修技术的探讨

采用以健康指数量化设备状态的劣化程度,推算出当前状态下的设备故障率,进而确定设备的运行状态;采用Marquardt法推求设备的故障率函数,并结合威布尔分布对设备故障率曲线进行分段拟合,为今后设备状态决策提供一定的技术支持。     

金属化电容器产品的可靠性研究

本文将结合浴盆曲线的 3个阶段对金属化电容器的可靠性进行讨论。使用失效率直方图辨识产品失效模式。并针对不同的失效模式给出相应措施和建议。分析过程中介绍了威布尔分布的金属化电容器寿命数据处理方法和威布尔分布参数点估计的 GLUE方法。另外 ,为描述电容器老化引用了应力加速老化模型     

考虑多参数影响的风电场多状态出力概率性评估

大规模风电并网会对电力系统的可靠性带来严峻挑战,其出力的随机性也会对电力系统可靠性评估带来难题。为了准确地对风电场出力进行评估,结合风速的随机性,考虑了风电机组的故障、降额和随机投产状态以及风速分布的威布尔参数对风电场出力的影响,建立了风电场多状态出力的可靠性模型;基于蒙特卡洛法对风电场的有功出力进行了概率性评估,并分析了不同状态数、不同降额概率、故障停运概率、随机投产率及不同的风速分布威布尔尺度参数和形状参数等对评估结果的影响。仿真结果表明,所建模型切实可行,能有效地对风电场出力进行评估。     

金属化电容器产品的可靠性研究

本文将结合溶盆曲线的3个阶段对金属化电容器的可靠性进行讨论。使用失效率直方图辨识产品失效模式。并针对不同的失效模式给出相应措施和建议。分析过程中介绍了威布尔分布的金属化电容器寿命数据处理方法和威布尔分布参数点估计的GLUE方法。另外,为描述电容器老化引用了应力加速老化模型。     

基于威布尔分布的免维护铅酸蓄电池售后失效模式分析

对收集的免维护铅酸蓄电池的故障里程数据,应用二参数威布尔分布对三包索赔与免费服务活动的蓄电池失效模式进行分析,采用最小二乘估算法和近似中位秩法求解威布尔模型参数ω和α、概率密度函数、可靠度函数和失效率函数。结果表明,ω1,三包索赔与免费服务活动的免维护铅酸蓄电池失效类型属于损耗失效型;免维护铅酸蓄电池平均寿命为11 508 km;可靠性为90%的免维护铅酸蓄电池寿命为1 641 km,可靠性为50%的寿命为8 697 km。根据对蓄电池可靠度的分析,可以更好地了解免维护铅酸蓄电池的失效类型、失效里程,为制定有效的蓄电池检修维护措施提供依据。     

基于混合威布尔分布的电工产品可靠性建模

建立恰当的可靠性模型是可靠性分析的基础,而混合威布尔分布在分析多失效模式的电工产品寿命试验数据、建模失效分布上起着重要作用,但其引入较多未知参数制约了应用。为了提高混合威布尔分布参数估计的精确性与适用性,运用非线性最小二乘理论建立混合威布尔分布参数优化估计模型,设计阻尼牛顿算法求解参数估计问题。实际算例表明该建模方法准确可行,与其他算法相比该算法收敛范围大,迭代速度较快,且具有较高的精确度。     

继电保护装置的一种新型评估方法

保护装置寿命的评估可为二次设备状态检修及变电站规划提供重要的决策依据,提高企业的竞争优势。以全生命周期管理为理论依据,提出了一种新型保护装置评估模型。首先引入健康指数的概念计算出装置的实际故障率,采用Weibull分布函数拟合出装置的故障率曲线;其次分析其其他要素,包括装置投资、运行维护、退役处置、检修和故障风险,以日平均消耗最低为判据建立了更为贴近实际运行情况的寿命评估模型。最后以某110 k V变电站保护装置作为实际算例,所得出的最佳退出运行时间与与厂家给出的役龄相比较为提前,考虑到实际运行环境及故障因素,预测结果较为合理,对保护等二次设备的状态检修策略制定及变电站规划改造具有实际意义。     

锅炉部件的可靠性预测模型的研究

该文将可靠性预测理论和强度及寿命理论结合 ,提出了一种新的锅炉部件工作可靠性的预测方法。分析了影响锅炉部件故障的诸多因素 ,给出了各种因素在威布尔分布下的具体物理涵义。并给出了考虑各种因素共同作用下部件的故障模型 ,以及这些因素对部件可靠度、概率密度函数和故障率影响的物理意义。提出一个从可靠性的角度出发 ,对锅炉部件工作的可靠性进行预测的方法。图 5参 7