Работа посвящена системам диагностического мониторинга и управления техническим состоянием силового трансформаторного оборудования ответственных энергетических объектов (электростанций и электрических сетей). Особое внимание уделяется методам и моделям предиктивной аналитики, позволяющим обеспечивать надежное функционирование трансформаторов, как критически важного актива ЭЭС, на основе достоверного распознавания и своевременного устранения опасных развивающихся дефектов. Предложены оригинальные решения и программное обеспечение, согласующие функциональные возможности современных технических средств мониторинга с повышенными требованиями к достоверности диагностической оценки состояния оборудования. Работа обладает теоретической и практической значимостью, что определяет ее полезность для широкого круга читателей, интересующихся эксплуатацией силовых трансформаторов.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Список принятых сокращений ............................................................................................ 7
Введение ............................................................................................................................... 8
Глава 1. Методы и модели для оценки технического состояния и остаточного
ресурса электрооборудования .......................................................................... 9
§ 1.1. Характеристика свойств предиктивности в задачах моделирования
для оценки технического состояния оборудования ........................................... 9
§ 1.2. Силовые трансформаторы как критический тип активов
энергопредприятий ............................................................................................ 16
§ 1.3. Информационное обеспечение в задачах оперативной и предиктивной
оценки технического состояния и остаточного ресурса силовых
трансформаторов ................................................................................................ 20
§ 1.4. Оценка эффективности методов мониторинга параметров
технического состояния трансформаторного оборудования ......................... 25
1.4.1. Моделирование вероятности отказа силового маслонаполненного
трансформатора с учетом его технического состояния ......................... 27
1.4.2. Критерий оценки информативности диагностического мониторинга
силовых маслонаполненных трансформаторов с применением
анализа растворенных газов .................................................................... 30
1.4.3. Оценка экономического эффекта от применения мониторинга
силовых маслонаполненных трансформаторов на основе анализа
растворенных газов .................................................................................. 32
Выводы ........................................................................................................................... 35
Глава 2. Математический аппарат для разработки предиктивных и адаптивных
моделей оценки состояния трансформаторов ........................................ 37
§ 2.1. Модели и алгоритмы предиктивной диагностики и оценки
технического состояния трансформаторов с применением методов
машинного обучения .......................................................................................... 37
§ 2.2. Разработка нечетких предиктивных моделей интерпретации результатов
анализа растворенных газов трансформаторов в программной среде
проектирования .................................................................................................. 41
§ 2.3. Верификация разработанных нечетких предиктивных моделей
интерпретации типа дефектов в силовых трансформаторах .......................... 60
Выводы ........................................................................................................................... 64
Глава 3. Базовые модели управления состоянием трансформаторов
на основе метода статистической классификации
и распознавания образов ................................................................................ 65
§ 3.1. Модели статистической классификации дефектов
в силовых маслонаполненных трансформаторах и их интеграция
с оценкой остаточного эксплуатационного ресурса ....................................... 65
§ 3.2. Исследование достоверности разработанных статистических моделей
для оперативной оценки технического состояния трансформаторов ........... 82
Выводы ........................................................................................................................... 90
Глава 4. Информационно-аналитическая поддержка принятия решений
по эксплуатации трансформаторного оборудования
энергообъектов ................................................................................................. 91
§ 4.1. Базовая структура и функции информационно-аналитической поддержки
принятия решений по эксплуатации трансформаторов в составе типового
энергообъекта ...................................................................................................... 91
§ 4.2. Информационно-аналитическая поддержка принятия решений
по эксплуатации трансформаторов 110 кВ распределительной
электрической сети с функцией удаленного мониторинга ............................. 96
§ 4.3. Информационно-аналитическая система поддержки принятия решений
по эксплуатации блочных трансформаторов 110 кВ
гидроэлектростанции ........................................................................................ 102
Выводы ......................................................................................................................... 111
Глава 5. Прикладное программное обеспечение для управления
эксплуатацией трансформаторов ответственных энергообъектов ...... 113
§ 5.1. Прикладное программное обеспечение (Softwere) в области диагностики
и оценки состояния силовых трансформаторов как одно
из самостоятельных направление научных исследований и разработок ..... 113
§ 5.2. Характеристика функций и структура разработанного прикладного
программного обеспечения .............................................................................. 115
§ 5.3. Результаты верификации моделей и тестирования прикладного
программного обеспечения .............................................................................. 140
Выводы ......................................................................................................................... 148
Заключение ....................................................................................................................... 150
Библиографический список ............................................................................................ 153