一种配电开关设备关键状态量的优化方法
【专利摘要】本发明涉及电气设备状态评价领域，尤其是涉及一种配电开关设备关键状态量的优化方法。本发明根据现有的技术手段以及已有的历史数据和试验数据，对可获得的配电开关设备状态量建立原始变量库，再利用主成分分析法对原始变量进行优化，使多个相关变量化为几个不相关的综合变量，且包含了原变量大部分信息；得到新的变量作为配电开关设备状态评价的输入变量。该方法可提取出多维数据中的主要成分，得到最有用的信息，剔除冗余无用的信息，完成数据的优化，使样本类别划分更加清晰，进一步提高配电开关设备状态评价的精确性和可靠性。
【专利说明】一种配电开关设备关键状态量的优化方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电气设备状态评价领域，尤其是涉及一种配电开关设备关键状态量的 优化方法。
【背景技术】
[0002] 配电网作为输电网与电力用户直接联系的部分，其安全、可靠和稳定的运行与人 民生活密切相关，配电网的安全稳定运行对国计民生、国家经济发展的重要性不言而喻。其 中，配电开关设备是配电系统中使用量大、范围广的关键设备之一，准确掌握其运行状态并 对其进行状态评价，掌握配电开关设备的状态情况，从而合理安排检修工作，对配电网的安 全、可靠和经济运行具有重要意义。
[0003] 目前对配电网开关设备的状态评价模型有很多，例如层次分析法、模糊综合评判 法、可拓层次评估法等等，使得配电开关设备的状态评价结果较为客观、可靠。但由于配电 开关设备的状态量种类繁多，输入原始样本数据较大，这样状态评价模型的结构也非常复 杂。而且，大量的原始数据也可能会因为数据的波动过大、错误样本的干扰等原因，使评价 结果可靠性大大降低。因此，对输入数据进行优化处理很有必要。
【发明内容】
[0004] 本发明主要是解决现有技术所存在的等技术问题；提供了一种可提取出多维数据 中的主要成分，得到最有用的信息，剔除冗余无用的信息，完成数据的优化，使样本类别划 分更加清晰，进一步提高配电开关设备状态评价的精确性和可靠性的配电开关设备关键状 态量的优化方法。
[0005] 本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
[0006] -种配电开关设备关键状态量的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007] 步骤I :根据现有的技术手段，并结合试验数据以及已有的历史数据，对可获得的 配电开关设备关键状态量建立一个原始变量库A，包括：在线监测的配电开关运行数据，运 行巡视的状态量数据，电气试验所得的状态量数据以及已存在的历史状态量数据；
[0008] 设原始变量库A中的关键状态量有p个，则组成关键状态量的P维向量X = (x1； x2, L χρ)τ ；
[0009] 步骤2,将原始变量与数组状态量结合形成输入矩阵X，该矩阵以状态量数的作 为行数，以状态量组数作为列数，具体方法是随机选取η组数据
【权利要求】
1. 一种配电开关设备关键状态量的优化方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤I:根据现有的技术手段，并结合试验数据以及已有的历史数据，对可获得的配电 开关设备关键状态量建立一个原始变量库A，包括：在线监测的配电开关运行数据，运行巡 视的状态量数据，电气试验所得的状态量数据以及已存在的历史状态量数据； 设原始变量库A中的关键状态量有p个，则组成关键状态量的P维向量X = (Xl，x2, L xP)T ； 步骤2,将原始变量与数组状态量结合形成输入矩阵X，该矩阵以状态量数的作为 行数，以状态量组数作为列数，具体方法是随机选取η组数据Xi = (xn, xi2, L xip)T, i = 1，2, LL，n，以关键状态量数p作为列数，状态量组数n作为行数，形成输入矩阵X，输入矩阵 每一个元素为第i组样本数据中的第j个变量的状态量；然后，对输入矩阵进行标准化 处理，得到标准化矩阵Z ;各数据元素按以下公式一计算：
其中，
分别为第j个变量的平均值和标准差；这样可以得到标准化阵Z 如下：
步骤3,利用主成分分析法处理输入矩阵X，包括输入矩阵的标准化，求解相关系数矩 阵，求解特征向量及特征值并排序，求解主成分贡献率；具体方法是求取标准化矩阵Z的相 关系数矩阵R，采用矩阵协方差计算按公式二，并求取该相关系数矩阵R的特征向量 '及特 征值Di，并按特征值降序排列特征向量得到V2，计算各成分贡献率D2 ;
求解相关系数矩阵R的特征方程，得到特征值向量Di，包含个p特征值且
，各特征值相对应的特征向量为Vp v2Lvp ;在根据下式三求解各成分的 贡献率，得到向量D2 ;
步骤4,根据步骤3得到的数据获得累积贡献率，累积贡献率为按照降序排列的成分贡 献率D2之和；选择累积贡献率过85%的成分个数q，再计算q个成分下新的输入矩阵Q，新 的输入矩阵为对应特征向量的转置矩阵与原输入矩阵点乘结果； 步骤5,将得到的新输入矩阵Q作为配电开关状态评价模型的输入数据；该输入矩阵Q 是以η组样本数据为行，q个主成分数为列的矩阵，且矩阵元素由特征向量的转置矩阵与原 输入矩阵点乘可得。
【文档编号】G06Q50/06GK104217263SQ201410508595
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】闻建中, 谭健聪, 李铭钧, 蔡德华, 吴建峰, 隋大奇, 邹锐胜, 吴海辉, 钟北良, 李锐然, 舒乃秋, 李自品, 胡治国, 王峰 申请人:广东电网有限责任公司江门供电局, 武汉大学