基于D-S证据理论的电网设备状态检修决策研究

摘要

信息技术、微电子技术、网络通信技术等的发展为电力设备在线状态监测提供了良好的技术支撑，推动了状态检修技术的应用和发展。同时状态检修作为坚强智能电网建设和电网全寿命资产管理的重要组成部分，也成为电力企业科学发展的重点研究内容之一。状态检修是一种预测性维修，能够在设备性能下降到一定程度或故障将要发生之前及时、有针对性地安排好设备检修，能够有效缩短停电时间、延长设备经济寿命，同时降低检修成本、提高电网安全性和可靠性。
　　状态检修一般包括状态监测、状态评估、检修决策三个环节，三者循序渐进，顺次进行。状态监测和状态评估是状态检修的前提和基础，检修决策是状态检修的核心和目标。因此，如何做好科学的检修决策是体现状态检修价值的关键。本文以状态检修决策为中心，开展了输变电设备状态检修决策研究，得到设备个体层面的最优检修方案;以此为基础，开展了电网状态检修决策研究，得到设备个体和电网整体综合最优的检修方案。
　　提出一种基于D-S证据理论的输变电设备状态检修多属性群决策方法。新模型在建立的检修决策框架引导下，归纳了以效用、成本为一级指标的决策指标体系并给出量化方法;将这些相互独立的决策指标作为证据源，将依据状态检修导则划分的检修方式和基于设备健康状态的剩余预测寿命划分的检修时段组合形成的检修方案作为识别框架，通过D-S合成法则，得到综合指标作用下的群体决策意见，实现了输变电设备检修方式和检修时段的同时决策。算例表明通过对各个指标赋予决策者的主观权重并将指标综合权重分配到BPA值中，实现了决策者检修意愿的融合，并且可以根据决策者检修意愿调整相应指标的权重系数来控制和调整决策结果，决策结果使所有指标达到综合最优。
　　考虑到设备之间、设备与电网之间的实时关联性，提出了电网状态检修概念和基于D-S证据理论的电网状态检修决策方法。首先归纳出电网状态检修决策的指导原则，并对所有待修设备在个体决策层面得到的可能检修方案依据原则进行组合与筛选，得到电网状态检修的可能方案集合，然后建立了能够全面反映电网整体运行的安全性、可靠性和经济性的决策指标，并给出量化方法。在上述指标的指导下，通过基于D-S证据理论的电网状态检修决策模型对电网状态检修可能方案进行决策寻优，得到设备个体与电网整体运行综合最优的检修方案。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景与意义

1．2 课题的研究现状

1．2．1 状态监测和状态评价

1．2．2 检修项目分类

1．2．3 决策问题的描述

1．2．4 检修决策研究现状

1．3 论文的主要工作

第2章 状态检修相关技术简介

2．1 设备可靠性

2．1．1 基于时间的设备可靠性

2．1．2 基于设备状态的可靠性

2．2 检修经济性

2．3 基于设备健康状态的剩余寿命预测

2．4 本章小结

第3章 D-S证据理论基础

3．1 证据理论的基本概念

3．2 Dempster-Shafer合成法则

3．3 证据的一致性检验

3．3．1 基于证据投影的相似度计算

3．3．2 证据一致性判据

3．4 决策规则

3．5 本章小结

第4章 基于D-S证据理论的设备状态检修多属性群决策

4．1 引言

4．2 状态检修决策框架

4．3 检修决策指标体系

4．3．1 检修决策指标体系的建立

4．3．2 决策指标的量化

4．4 检修策略

4．4．1 检修方式

4．4．2 检修时段

4．5 基于D-S证据理论的检修决策

4．5．1 基于D-S证据理论的检修决策模型

4．5．2 确定识别框架和证据源

4．5．3 分配BPA

4．5．4 决策结果一致性分析

4．5．5 证据合成与检修决策

4．6 算例分析

4．7 本章小结

第5章 电网状态检修决策研究

5．1 引言

5．2 电网状态检修

5．2．1 电网状态检修的概念

5．2．2 电网状态检修决策过程

5．3 电网状态检修决策模型

5．3．1 电网状态检修决策指导原则

5．3．2 电网状态检修决策指标

5．3．3 基于D-S证据理论的电网状态检修决策

5．4 算例分析

5．5 本章小结

第6章 全文总结

6．1 研究成果总结

6．2 后续研究展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢