(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111365942.6 (22)申请日 2021.12.23 (71)申请人 国网安徽省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 230000 安徽省合肥市经济技 术开发 区紫云路299号 申请人 国网安徽省电力有限公司 (72)发明人 吴凯　冯玉　骆晨　吴少雷　赵成　 戚振彪　董苏　孟明明　郭小东　 马亚运　王峰　蔡鹏康　 (74)专利代理 机构 合肥云道尔知识产权代理事 务所(特殊普通 合伙) 3423 0 代理人 陈兰 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于全寿命周期成本折算的配电电缆 退役决策方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于全寿命周期成本折 算的配电电缆退役决策方法， 建立检修决策的电 缆设备役龄恢复模型； 建立配电电缆的风险评估 模型； 建立配电电缆的全寿命周期成本模型； 基 于风险评估模 型和全寿命周期成本模 型， 建立不 同检修方式下的风险评估与成本分析模型； 基于 不同检修方式下的风险评估与成本分析模型， 采 用风险收益与成本比准则制定配电电缆检修或 退役策略。 本发 明通过全寿命周期成本和风险评 估来综合制定配电电缆的检修和更换策略,不仅 能够制定合适的维修计划、 提高配电电缆运行可 靠性,避免传统预防性维修存在的检修不足以及 检修过剩的问题,而且还能大大降低配电电缆全 寿命周期的成本费用,有效提升电力配电电缆运 行的可靠性和经济性。 权利要求书6页 说明书15页 附图1页 CN 113988468 A 2022.01.28 CN 113988468 A 1.一种基于全寿命周期成本折算的配电电缆退役决策方法， 其特征在于， 包括下述步 骤： 步骤一： 建立配电 电缆的状态评价模型； 步骤二： 建立配电 电缆的故障率模型； 步骤三： 建立配电 电缆的全寿命周期成本模型； 步骤四： 基于风险评估模型和全寿命周期成本模型， 建立不同检修方式下的风险评估 与成本分析模型； 步骤五： 基于不同检修方式下的风险评估与成本分析模型， 采用风险收益与成本比准 则制定配电 电缆检修或退 役策略。 2.根据权利要求1所述的一种基于全寿命周期成本折算的配电电缆退役决策方法， 其 特征在于， 步骤一所述的建立检修决策的电缆设备故障率模型包 含以下步骤： 配电电缆运行时发生缺陷或故障主要有继续运行、 检修和更换三种方式， 继续运行时 故障率不发生改变， 检修后故障率下降80％， 更换后电缆的故障率需要重新根据新电缆的 健康指数确定， 一般认为配电 电缆的故障频率 不会发生明显的变化。 3.根据权利要求1所述的一种基于全寿命周期成本折算的配电电缆退役决策方法， 其 特征在于， 步骤二所述的建立配电 电缆的风险评估 模型包含以下步骤： 对于配电 电缆的风险评估， 采用下式进行确定： Risk＝POCF×LOTF 其中： Risk指的是配电电缆的风险值， 单位是元； POCF是配 电电缆的故障发生概率； LOTF是配电电缆发生故障后的经济损失； 一、 求解配电电缆的故障发生 概率POCF 1.1配电电缆运行风险评估指标体系 将配电电缆运行全环节分为设计、 生产、 施工和运维检修四个环节， 根据各环节的特 点， 确定其对应的运行风险评估指标， 具体见图1所示， 配电 电缆状态评价指标体系见图2 其中， 配电 电缆运行状态评估指标包括： 1)配电电缆本体指标包括： 绝 缘电阻、 局部放电、 外观、 防火和介质损耗； 2)配电电缆中间接 头的指标包括： 温度、 防火阻燃、 外观和 局部放电； 3)配电电缆终端的指标包括： 污秽、 外观、 防火阻燃和 局部放电； 1.2求解配电电缆运行风险评估指标权 重 (a)构造决策矩阵X， 其中X＝(xij)， xij为第i个二级指标 下第j个评价指标的值； (b)计算各个指标的劣化度， Vi＝vij(i＝1,2,…,m； j＝1,2, …,n)； (c)计算第j项指标 下， 第i个评价对象的特 征比重pij； 由下式计算第j项指标 下， 第i个评价对象的特 征比重pij： 由于0≤vij≤1， 则0≤pij≤1； (d)计算第i个二级指标 下的第j项指标的熵值ej权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 113988468 A 2pij＝0或pij＝1时， 认为pijIn(pij)＝0， pij代 表第i个二级指标 下第j个指标的概 率； (e)计算第j项指标的差异性系数dj 其中dj＝1‑ej； (f)确定各指标的熵权 1.3评价结果 风险系数(或者说健康指数)HI计算 配电电缆健康指数HI 通过下式确定 HI＝Q·V 其中Q＝(q1,q2,…,qn)为各个指标的权重向量， 其中V＝(v1,v2,…,vn)T为各特征量劣化 度向量； 1.5健康指数HI与故障率POCF的转换 电气设备的故障风险与其 健康度呈现指数关系， 计算方法如下 所示： POCF＝K×eC×HI 式中， POCF为配电电缆的故障发生概率； HI为配电电缆的健康指数； K为比例系数； C为 曲率系数； 二、 求解配电电缆发生故障后的经济损失LOTF LOTF主要包括系统风险(Loss1)、 故障修复成本(Loss2)、 人员生产(Loss3)、 环境影响 (Loss4)因素； LOTF＝Loss1+Loss2+Loss3+Loss4 所述配电 电缆故障分为 一般性、 严重性和灾难性故障； 获得配电 电缆一旦发生故障， 其切除负荷造成的经济损失 如下式所示： β1＝β11×β12 其中load为配电电缆的容量； u是额定电压； η为配电电缆的负载率； Fi(i＝1,2,3)分别 表示配电电缆在 不同故障下切除负荷的几率； ri(i＝1,2,3)分别表示配电电缆在 不同故障 的故障率； θ为单位电量风险值， 以产电比来衡量单位电量风险值的大小， 产电比为全年 GDP/全年用电量； β1为系统风险的修正系数， 主要包括电缆负荷的重要性β11、 电缆的检修环 境β12； 获得故障修复成本 所述故障修复成本包括材 料费用、 人工费用、 设备费用；权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 113988468 A 3