一种变压器重要度的划分方法与流程

本发明属于电力设备可靠性评估技术领域，特别涉及一种变压器重要度的划分方法。

背景技术：

电力变压器是电力系统中的关键设备，其安全稳定运行是电网安全稳定运行的前提。电力变压器一旦发生故障停运，将会给电网和设备资产造成巨大损失，同时在社会生产方面产生巨大的经济损失，给社会生活带来不便，影响正常的社会秩序。因此有必要确定划分电力变压器的重要度，给电力监管部门对设备监测提供客观依据，对重要度高的设备采取重点监测措施。

传统电力设备重要度的评估主要分为设备内部构件的重要度划分和不同电力设备的重要度划分，对于同类电力设备的重要度划分鲜见。

不同变压器在电网中的重要度不同，但是在对电力变压器进行检修时，往往不会区分其重要度，造成了一些电力变压器的过度检修或者检修不足，造成了检修成本以及人力物力的浪费。因此，确定区域内电力变压器的重要度，以确定电力变压器的运行状况以及对电网运行安全的影响程度，对变压器检修维护更换等提供依据，有利于运维部门效益的提高，避免了大事故的发生和人员的浪费。

技术实现要素：

为解决现有技术的缺陷，本发明具体公开了一种变压器重要度的划分方法，该方法以确定变压器重要度为目标，建立分层模型，综合变压器本体、负荷和外部环境等指标信息，全面评估变压器的重要度，为电力变压器的检修以及电网安全运行提供依据。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种变压器重要度的划分方法，包括：

(1)将变压器重要度作为目标层，将变压器的本体特性、负载情况以及外部环境信息作为准则层，对表征准则层的数据指标进一步划分作为指标层，建立变压器重要度层次模型；

(2)采集同一时刻不同变压器的指标层的实时数据信息；

(3)对采集到的实时数据信息进行归一化处理；

(4)分别对各指标层数据赋予权重值；

(5)根据各指标层数据的归一化结果以及权重值计算各变压器的重要度。

进一步地，所述步骤(1)中指标层数据具体包括：

变压器的本体特性对应的指标层数据包括：电压等级、额定容量、运行年限、健康状态以及检修历史；

变压器的负载情况对应的指标层数据包括：负载等级和负载容量；

变压器的外部环境对应的指标层数据包括：环境温度、环境湿度以及大气压力。

进一步地，对指标层数据进行归一化处理，其中，对于指标层数据中的正向离散型指标，其归一化的方法为：各变压器中实测指标数据值与所有变压器中该指标的最大值的比值。

进一步地，所述正向离散型指标包括：变压器的电压等级、额定容量、运行年限、检修历史和负载系数。

进一步地，对指标层数据进行归一化处理，其中，对于指标层数据中的负载等级数据，其归一化的方法为：首先将各变压器的负荷等级采用等效负荷等级表示，然后按照正向离散型指标归一化的方法进行归一化处理。

进一步地，对指标层数据进行归一化处理，其中，对于指标层数据中的逆向离散型指标，其归一化的方法为：所有变压器中该指标的最小值与各变压器中实测指标数据值的比值。

进一步地，所述逆向离散型指标包括：变压器的健康状态。

进一步地，对指标层数据进行归一化处理，其中，对于外部环境信息类数据，其归一化方法为：

其中，x₁、x₂分别为该指标最优区间的上下限，x_L、x_U分别为该指标的上下极限，且x_L＜x₁≤x₂＜x_U。

进一步地，所述步骤(4)中，采用等权重、专家经验法或标度法对各指标层数据赋予权重值。

进一步地，所述步骤(5)中，

根据各指标层数据的归一化结果以及权重值计算各变压器的重要度。

本发明有益效果：

以变压器的本体特性、负载情况和外部环境以准则，选取电压等级、额定容量等十项内容作为变压器重要度的具体评估指标。为避免指标间的差异性，对各项指标分别进行归一化处理，并依据实际情况赋予相应权重值，经计算得到各变压器的重要度。

该方法能综合多源信息，全面评估变压器当前的运行情况，并能避免不同类型变压器之间的差异性，适用于评估不同环境、不同类型的变压器重要度，能为变压器的检修更换提供有效的客观依据。

附图说明

图1为本发明电力变压器重要度层析分析模型示意图；

图2为本发明变压器重要度划分流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种变压器重要度的划分方法，如图2所示，包括以下步骤：

(1)将变压器重要度作为目标层，将变压器的本体特性、负载情况以及外部环境信息作为准则层，对表征准则层的数据指标进一步划分作为指标层，建立变压器重要度层次模型，如图1所示。

(2)采集同一时刻不同变压器的指标层的实时数据信息；

采集同一时刻不同变压器的本体特性、负载情况和外部环境等实时信息，列入表1。

表1变压器实时数据

(3)对采集到的实时数据信息进行归一化处理；

由于各指标参量测量结果表示方法不同，为方便后续计算，归一化各指标实测结果。各指标归一化方法如下：

(1)当电压等级、额定容量、运行年限、检修历史、负载系数越大时，变压器重要度越高，则称这些指标为正向离散型指标，其归一化公式为

其中，x_i为实测指标，r_i为归一化后指标，n为变压器台数。

(2)当健康状态越小时，变压器重要度越高，则称该指标为逆向离散型指标，其归一化公式为

(3)变压器运行的环境温湿度和大气压力在一定范围内时，变压器的重要度越低，则这些指标的归一化方法为

其中，x₁、x₂分别为该指标最优区间的上下限，x_L、x_U分别为该指标的上下极限，且x_L＜x₁≤x₂＜x_U。

(4)负载等级分为一级、二级、三级三类负荷，称为文字描述型指标。该指标进行归一化时，首先将一级、二级、三级分别用1、0.8、0.5，将各变压器的负荷等级用式(4)的等效负荷等级表示，采用式(1)对多台变压器等效负荷等级进行归一化。

其中，m₁、m₂、m₃分别表示某一变压器所载的一级、二级、三级负荷的户数。

(4)采用等权重、专家经验法或标度法等方法对指标层和准则层指标赋予权重值。

(5)根据各指标层数据的归一化结果以及权重值计算各变压器的重要度。

以三台变压器重要度划分为例，实测数据如表2所示。

表2三台变压器的实测数据

将表2中的实测数据进行归一化处理，指标权值均设定为等权值，则变压器指标的标准值和重要度计算后如表3所示。

表3变压器数据归一化值和重要度

由表3可知，此三台变压器重要度排序为变压器3>变压器1>变压器2，并将此作为变压器设备检修顺序的依据。该方法能够综合变压器多源信息，避免不同规格变压器之间的差异性，能够为设备检修顺序提供参考。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。