基于时变应力-强度干涉模型的电力电缆可靠性评估方法

摘要

本发明涉及一种基于时变应力-强度干涉模型的电力电缆可靠性评估方法，包括电力电缆累积退化量模型的建立、电力电缆累积退化量和累积退化量阀值概率分布参数的求取、电力电缆时变应力-强度干涉模型的建立、基于时变应力-强度干涉模型的电缆可靠性估算。首先建立电力电缆累积退化量模型和求取电力电缆累积退化量和累积退化量阀值概率分布参数，并在此基础上建立电力电缆时变应力-强度干涉模型，再由该电力电缆时变应力-强度干涉模型对中高压电力电缆的可靠性进行估算。该方法有效解决了以往电缆可靠性评估准确率低、可信度低的难题，使得中高压电缆状态评估更加科学、更符合工程实际情况，具有较高的现实意义。

主权项

一种基于时变应力‑强度干涉模型的电力电缆可靠性评估方法，用于对中高压电力电缆进行可靠性评估，其特征在于：该方法包括电力电缆累积退化量模型的建立、电力电缆累积退化量和累积退化量阀值概率分布参数的求取、电力电缆时变应力‑强度干涉模型的建立以及基于时变应力‑强度干涉模型的电缆可靠性估算四个步骤；（1）所述的电力电缆累积退化量模型的建立包括：A、将电缆电力的负荷数据、平均电应力以及环境温度数据分别离散化而形成呈阶梯状连续变化的负荷曲线、电应力曲线以及环境温度曲线；B、根据所述的变化的负荷曲线、所述的电应力曲线求取单位步长时间内的电缆电流、电场强度；C、根据求得的电缆电流、电场强度和所述的环境温度曲线求取不同运行环境下的单位步长时间内电缆芯温度分布；D、根据单位步长时间内电缆芯温度分布求取单位步长时间内的电缆退化量的线性递推公式；E、根据所述的线性递推公式，估算电力电缆在一段时间内的电热累积退化量；（2）所述的电力电缆累积退化量和累积退化量阀值概率分布参数的求取，包括将电力电缆的电热累积退化量和累积退化量阀值用标准正态分布函数拟合，并在此基础上求取两者的概率密度函数；（3）所述的电力电缆时变应力‑强度干涉模型的建立包括：a、定义由热应力、电应力导致的电热电缆累积退化量为应力‑强度干涉模型中的应力S，定义电力电缆的累积退化量阀值为应力‑强度干涉模型中的强度R，定义电力电缆的可靠性为电力电缆的电热累积退化量S小于电力电缆的累积退化量阀值R的概率，从而获取电力电缆累积退化量模型；b、根据获取的电力电缆累积退化量模型，建立计及电力电缆寿命退化的应力‑强度干涉模型；c、将所述的应力‑强度干涉模型结合求取的电力电缆的电热累积退化量和累积退化量阀值的标准正态分布概率密度函数，计算电力电缆的电热累积退化量和累积退化量阀值标准正态分布的均值、标准差和方差，建立电力电缆的时变应力‑强度干涉可靠性模型；（4）所述的基于时变应力‑强度干涉模型的电缆可靠性估算包括：1）根据建立的电力电缆的时变应力‑强度干涉可靠性模型，求取基于时变应力‑强度干涉模型的电缆可靠性计算表达式，该表达式为关于电力电缆的电热累积退化量和累积退化量阀值均值和方差的正态分布函数；2）根据求取的电缆可靠性计算表达式，计算电缆的故障率和可靠度，获得电力电缆的可靠性数据。