一种配电设备健康指数通用评价方法_2

文档序号:9727613阅读:来源:国知局
>[0065] 其中,74为实际测量值,yiw为初始值,yui为限定值,Cl功归一化后所得值。
[0066] 3)获取配电设备关键特征量权重;
[0067] 具体步骤如下:
[006引3-1收集多专家判断的模糊偏好信息,建立模糊判断矩阵;
[0069] 3-2将模糊判断矩阵归一化,获得归一化的综合判断矩阵;
[0070] 3-3计算各指标的可能度,构建可能度矩阵;
[0071] 3-4根据可能度矩阵,求取各指标的相对权重,取其最小值;完成配电设备关键特 征量权重的获取。
[0072] 步骤(3-1)中,建立模糊判断矩阵A:
[0073]
[0074] 其中,日^ = (1^,111山叫),11功立角模糊数的上限值,1111功中间值,山功下限值,
[0075] 步骤(3-2)中,获得归一化的综合判断矩阵包括,将模糊判断矩阵的每一行中相对 应的模糊数相加,则:
[0076]
[0077] 第ith行元素的程度合成值由第ith行元素 RSi占整行的百分比,公式如下:
[007引
[0079] 其中
为模糊判断矩阵中每行每列相对 应元素之和
Si=(li,mi,ui)为可能度值。
[0080] 步骤(3-3)中,将两Ξ角模糊数之间的可能度比较定义为:
[0081]
[0082] 且八Sj含Si)的最小可能度d (Ai)为:
[0083]
[0084] 则配电设备关键特征量权重的表达式为:
[00化]W=(d(Ai),d(A2),. . .,d(An))T
[0086] 其中,W表示需要决策的属性权重值,d(Ai)为通过第7步中的式子计算而得,η表示 有η个需要决策的属性。
[0087] 4)生成配电设备模糊综合评价矩阵;首先,采用灰色关联度方法求解模型的隶属 度,获得配电设备模糊综合评价矩阵,其表达式为:
[008引
[0089] 式中,rb(i)为属性j下的第i个指标与第i个最优指标的关联系数,?*为第i个最优 指标,Cu为属性j下第i个指标的归一化值,为两级最小差值,m严max为两级最大差 值;
[0090] 其次,将配电设备模糊综合评价矩阵ru(i)的每一行归一化,即可得到证据融合所 需要的原始信度分配函数。
[0091] 5)将各关键特征量的状态等级进行证据融合;其表达式如下:
[009引其中,Αι,Α2,···,Αη表示识别框架的子集,AiflAsn…ΠΑη = Α表示各子集相交的非 空子集,m(A)为最终的融合结果,空集的信度函数值为0,Κ表示各子集之间的冲突系数,即 各子集相交(Ai η Α2 η…η Αη= Φ)为空集时的融合结果。
[0096] 6)获取配电设备健康指数。包括:定义融合结果中最大值即为最终的健康指数值, 用于表示设备目前所处的健康状态,W利于状态检修。
[0097] 最后应当说明的是:W上实施例仅用W说明本发明的技术方案而非对其限制,所 属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可W对本发明的【具体实施方式】进行修改或者 等同替换,运些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的本发 明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1. 一种配电设备健康指数通用评价方法,结合灰色理论、模糊层次分析法和证据理论 的方法构建数学模型,其特征在于,所述方法包括下述步骤: 1) 划分状态等级,获取表征配电设备健康指数的关键特征量;其中,所述配电设备,包 括变压器、开关设备、架空线路和电缆线路; 2) 对配电设备关键特征量进行归一化处理; 3) 获取配电设备关键特征量权重; 4) 生成配电设备模糊综合评价矩阵; 5) 将各关键特征量的状态等级进行证据融合; 6) 获取配电设备健康指数。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述配电设备健康指数HI界于[1,10]之 间;I SHI <2为良好状态,2〈HI <5为正常状态,5 SHI <7为待测状态,7〈HI < 10为故障状 ??τ O3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1)具体包括,以油化试验和电气 试验为依据,通过油色谱分析获取变压器关键特征量;以电气性能、机械性能、热性能和绝 缘性能为依据获取断路器关键特征量;以导线参数、杆塔参数、绝缘子参数和通道环境参数 为依据,获取架空线路关键特征量;以局放、温度和接地电流为依据,获取电缆线路关键特 征量。4. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤2)中,对配电设备关键特征量进 行归一化处理包括,通过相对劣化度将数据归一化,其表达式如下: 对于指标越大越好的,采用下式计算:对于指标越小越好的,采用下式计算:其中,yij为实际测量值,yij〇为初始值,yiji为限定值,Cij为归一化后所得值。5. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤3)中,采用模糊层次分析法获取 配电设备关键特征量权重,具体步骤如下: 3-1收集多专家判断的模糊偏好信息,建立模糊判断矩阵; 3-2将模糊判断矩阵归一化,获得归一化的综合判断矩阵; 3-3计算各指标的可能度,构建可能度矩阵; 3-4根据可能度矩阵,求取各指标的相对权重,取其最小值;完成配电设备关键特征量 权重的获取。6. 根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤(3-1)中,建立模糊判断矩阵A:其中而」=(1^,11^,11^),1^为三角模糊数的上限值,1]^为中间值,11^为下限值,q7. 根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤(3-2)中,获得归一化的综合判断 矩阵包括,将模糊判断矩阵的每一行中相对应的模糊数相加,则:第ith行元素的程度合成值由第ith行元素RS1A整行的百分比,公式如下:其中,为模糊判断矩阵中每行每列相对 应元素之和;为可能度值。8. 根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤(3-3)中,将两三角模糊数之间的 可能度比较定义为:且V(SgS1)的最小可能度(KA1)为:则配电设备关键特征量权重的表达式为: ff=(d(Ai),Cl(A2),...,d(An))T 其中,W表示需要决策的属性权重值,(KA1)为通过第7步中的式子计算而得,η表示有η个 需要决策的属性。9. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤4)包括,首先,采用灰色关联度方 法求解模型的隶属度,获得配电设备模糊综合评价矩阵,其表达式为:式中,l(i)为属性j下的第i个指标与第i个最优指标的关联系数,C:为第i个最优指标, Clj为属性j下第i个指标的归一化值,为两级最小差值,maxmdx为两级最大差值; 其次,将配电设备模糊综合评价矩阵r^(i)的每一行归一化,即可得到证据融合所需要 的原始信度分配函数。10. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤5)中,将各关键特征量的状态等级进行 证据融合,其表达式如下:其中,Ai,A2,···,An表不识别框架的子集,Ai ΠΑ2 Π…ΠΑη = Α表不各子集相交的非空子 集,m(A)为最终的融合结果,空集的信度函数值为0,Κ表示各子集之间的冲突系数,即各子 集相交(A1 n A2 η…n An= φ )为空集时的融合结果。11. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤6)包括:定义融合结果中最大值即 为最终的健康指数值,用于表示设备目前所处的健康状态。
【专利摘要】本发明提供一种配电设备健康指数通用评价方法,结合灰色理论、模糊层次分析法和证据理论的方法构建数学模型,包括:划分状态等级,获取表征配电设备健康指数的关键特征量;其中,所述配电设备,包括变压器、开关设备、架空线路和电缆线路;对配电设备关键特征量进行归一化处理;获取配电设备关键特征量权重;生成配电设备模糊综合评价矩阵;将各关键特征量的状态等级进行证据融合;获取配电设备健康指数。该方法为宏观和微观相结合的设备管理提供了实用、新颖的技术手段。
【IPC分类】G06F19/00
【公开号】CN105488344
【申请号】CN201510845887
【发明人】马钊, 袁海文, 孙凌杰, 周莉梅, 吕建勋, 左伟杰, 刘伟, 盛万兴, 苏剑, 王秋生, 刘颖异
【申请人】中国电力科学研究院, 国网安徽省电力公司, 国家电网公司, 江苏省电力公司南京供电公司, 国网北京市电力公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月26日
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