一种配电变压器健康评估方法与流程

本申请涉及配电网运维
技术领域：
，尤其涉及一种配电变压器健康评估方法。
背景技术：
：配电变压器，简称配变，指配电系统中根据电磁感应定律变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。配电变压器直接面对终端用户，其健康水平及运行状况的好坏直接关系到供电安全与可靠性。配电变压器作为电网公司重要资产，目前，各大电网公司十分重视配变健康检查工作，主要依靠系统监测结合人工定期巡查方式，完成配变故障或异常修复。目前，通常采用层次分析法，简称为ahp，设定初始权重，构建配电变压器健康评估体系。设定初始权重具体为，利用1-9标度法对同一层指标进行两两比较，得到相对于同一上层要素的判断矩阵，再计算个指标子系统的初始相对权重，即求建立的判断矩阵的特征向量，然后对初始权重值进行一致性检验，最后计算初始总层级权重。在上述配电变压器健康评估体系构建的过程中，仅采用层次分析法计算初始权重，由于层次分析法的指标权重主要凭借专家经验进行设定，配电变压器健康评估结果较为主观，无法准确把握真实配电变压器健康状况。因此，亟需设计一种配电变压器健康评估方法。技术实现要素：本申请提供了一种配电变压器健康评估方法，以解决现有技术中由于配电变压器健康评估结果较为主观，从而无法准确把握真实配电变压器健康状况的技术问题。为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：本申请实施例公开了一种配电变压器健康评估方法，所述方法包括：根据配电变压器的评估指标，构建配电变压器健康评估指标层次结构模型，所述评估指标包括：到货抽检合格率、全检合格率、在线率、采集完整率、故障率及一次修复率；计算所述评估指标的主观权重，及客观权重；根据所述主观权重和所述客观权重，计算综合性权重；根据所述综合性权重，计算所述评估指标加权和，得到配电变压器健康状态综合得分；根据所述配电变压器健康状态综合得分对配电变压器进行排序。可选地，在上述配电变压器健康评估方法中，根据配电变压器的评估指标，构建配电变压器健康评估指标层次结构模型，包括：将配变健康评估a设为目标层；将配变质检情况b1、配变运行情况b2、配变维护质量b3设为指标层；将所述到货抽检合格率和全检合格率两个质检指标c1j(j＝1,2)设为所述配变质检情况b1的子指标层；将所述在线率和采集完整率两个运行指标c2j(j＝1,2)设为所述配变运行情况b2的子指标层；将所述故障率和一次修复率两个维护指标c3j(j＝1,2)设为所述配变维护质量b3的子指标层。可选地，在上述配电变压器健康评估方法中，所述计算所述评估指标的主观权重，包括：根据标度扩展法得到n个指标的重要性排序为x1≥x2≥...≥xn；对xi与xi+1进行比较，将所述指标对应的标度值记为ti，其中，i为1-n；根据所述指标重要程度的传递性，得到判断矩阵r，所述判断矩阵r表示为：依次获取标层b1j对目标层a的判断矩阵，子指标层c1j对指标层b1的判断矩阵，子指标层c2j对指标层b2的判断矩阵，子指标层c3j对指标层b3的判断矩阵；根据判断矩阵，计算所述配电变压器的评估指标的主观权重wj,1。可选地，在上述配电变压器健康评估方法中，所述计算所述评估指标的客观权重，包括：根据n种配电变压器和m个评价指标，得到评价矩阵r’，表示为：将所述评价矩阵r’中的元素进行标准化，得到r＝(rij)m×n，式中，rij为第i种配变的第j个评价指标的数值，i为1-n，j为1-m；计算第j个评价指标的熵值，表示为：式中：k＝ln(n)，计算所述配电变压器的评估指标的客观权重，表示为:可选地，在上述配电变压器健康评估方法中，将所述评价矩阵r’中的元素进行标准化，包括：当评价指标为高优指标时，标准化公式表示为：当评价指标为低优指标时，标准化公式表示为：可选地，在上述配电变压器健康评估方法中，根据所述主观权重和所述客观权重，计算综合性权重，包括：根据所述主观权重wj,1和所述客观权重wj,2，计算得到综合性权重wj，计算公式如下：可选地，在上述配电变压器健康评估方法中，根据所述综合性权重，计算所述评估指标加权和，得到配电变压器健康状态综合得分，包括：根据所述配电变压器健康评估指标层次结构模型，通过所述综合性权重wj和所述评估指标，得到配电变压器健康状态综合得分。与现有技术相比，本申请的有益效果为：本申请提供了一种配电变压器健康评估方法，所述方法包括：根据配电变压器的评估指标，构建配电变压器健康评估指标层次结构模型，所述评估指标包括：到货抽检合格率、全检合格率、在线率、采集完整率、故障率及一次修复率；计算所述评估指标的主观权重，及客观权重；根据所述主观权重和所述客观权重，计算综合性权重；根据所述综合性权重，计算所述评估指标加权和，得到配电变压器健康状态综合得分；根据所述配电变压器健康状态综合得分进行排序。本申请中的配电变压器健康评估方法避免了仅依靠层次分析法权重设定过于主观导致评估结果易失真的问题，通过计算主观权重和客观权重，实现更为准确的配电变压器健康评估，帮助维护人员全面及时掌握配电变压器健康状况，以便企业及时安排配电变压器维护工作，减少配电变压器故障发生。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的一种配电变压器健康评估方法的流程示意图；图2为本发明实施例提供的配电变压器健康评估指标层次结构模型图。具体实施方式为了使本
技术领域：
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。参见图1，为本发明实施例提供的一种配电变压器健康评估方法的流程示意图。结合图1可得，本申请提供的配电变压器健康评估方法包括以下步骤：步骤s101：根据配电变压器的评估指标，构建配电变压器健康评估指标层次结构模型，所述评估指标包括：到货抽检合格率、全检合格率、在线率、采集完整率、故障率及一次修复率；通过对配电变压器运维数据的分析，配电变压器健康评估包含三方面：配变质检情况、配变运行情况以及配变维护情况，其中共六个指标：到货抽检合格率、全检合格率、在线率、采集完整率、故障率、一次修复率。具体地，到货抽检合格率、全检合格率这两个指标反映配变质检情况，在线率、采集完整率这两个指标反映配变运行情况，故障率、一次修复率这两个指标反映配变维护情况，根据这些指标可以建立层次结构模型，确定各个指标权重，表示为：wj(j＝1,2,...,6)，通过加权平均得到配变健康状态得分，实现对配变健康状态的综合评估。参见图2，为本发明实施例提供的配电变压器健康评估指标层次结构模型图。由图2所示，本申请中将配变健康评估a设为目标层，配变质检情况b1、配变运行情况b2、配变维护质量b3设为指标层，到货抽检合格率和全检合格率两个质检指标c1j(j＝1,2)设为配变质检情况b1的子指标层，在线率和采集完整率两个运行指标c2j(j＝1,2)设为配变运行情况b2的子指标层，故障率和一次修复率两个维护指标c3j(j＝1,2)设为配变维护质量b3的子指标层，建立配电变压器健康评估指标层次结构模型。步骤s102：计算所述评估指标的主观权重，及客观权重；为避免传统层次分析法中的一致性检验的过程，本申请中假设根据标度扩展法得到n个指标的重要性排序为x1≥x2≥...≥xn，对xi与xi+1进行比较，其中i为1-n中任意一个，将所述指标对应的标度值记为ti，然后按照指标的重要程度的传递性计算出判断矩阵中的其他元素值，最后得到判断矩阵r，表示为：由上述判断矩阵r可以看出，该矩阵为n×n阶的正互反矩阵。本申请中上述判断矩阵与由各个指标两两比较得到的判断矩阵相比，任意两行元素成比例，由n×n阶正互反矩阵任意两行元素成比例就可以判断该矩阵满足一致性。本申请中判断矩阵任意两行元素成比例，减少了传统层次分析法中校验一致性的计算工作，也解决了传统判断矩阵不能通过一致性校验而造成无法评价的问题。本申请中，由专家评分，依次获取以下判断矩阵：指标层b1j对目标层a的判断矩阵，如表1所示。表1：配变质检情况配变运行情况配变维护情况配变质检情况11/81/4配变运行情况812配变维护情况41/21子指标层c1j对指标层b1的判断矩阵，如表2所示。表2：到货抽检合格率到货全检合格率到货抽检合格率11/4到货全检合格率41子指标层c2j对指标层b2的判断矩阵，如表3所示。表3：在线率采集完整率在线率11/2采集完整率21子指标层c3j对指标层b3的判断矩阵，如表4所示。表4：故障率一次修复率故障率1-0.5一次修复率-21根据上述各个判断矩阵以及层次分析法的权值计算方法，先对上述判断矩阵的各列求和，对每一列进行归一化处理，得到新的矩阵，然后对新的矩阵每一行求和，得到特征向量，再进行归一化处理，得出每层指标权重，最后再对每层指标权重进行综合计算得出本申请中六个指标的具体权重值，即六个指标在配电变压器健康评估中的主观权重，如表5所示。表5：到货抽检合格率到货全检合格率在线率采集完整率故障率一次修复率0.0095240.0380950.1088440.653061-0.063490.126984即wj,1＝(0.009524,0.038095,0.108844,0.653061,-0.06349,0.126984)，由结果可知，只有故障率的权重系数为负，说明故障率对配变健康评估作用是反方向的，即故障率越高，健康情况越差。本申请中基于熵权法计算各个指标的客观权重，熵权法是一种客观赋权方法，基本思路是根据指标变异性的大小来确定客观权重，可用于对多个评价对象多个评价指标进行评价。一般来说，若某个指标的信息熵指标权重确定方法之熵权越小，表明指标值得变异程度越大，提供的信息量越多，在综合评价中所能起到的作用也越大，其权重也就越大。反之，其权重也就越小。指标的权重选取是影响评价结果的重要因素，同种类配变核心指标都有规范标准，之间没有明显的差距，如果对这些指标设置较高权重，则评价结果趋于同质化，采用基于熵权法的权重确定方法，对同种类配变差别较小指标设置较小权重，较大差别指标设置较大权重，避免评价结果同质化。具体地，对于n种配变，m个评价指标，可以得到评价矩阵r’，表示为：对评价矩阵r’矩阵中的元素作标准化处理可得：r＝(rij)m×n，其中，评价指标为高优指标时，标准化公式表示为：当评价指标为低优指标时，标准化公式表示为：则rij为第i种配变的第j个指标的数值，(i＝1,2…,n；j＝1,2,…,m)。本申请中，在给定的六个指标中，故障率和健康情况成反比，故障率是低优指标，也就是说，故障率越低，配变健康情况越好；其余的五个指标均为高优指标。计算第j个评价指标的熵值，表示为：式中：k＝ln(n)，计算所述配电变压器的评估指标的客观权重，表示为:最终得到六个指标的客观权重如表6所示。表6：到货抽检合格率到货全检合格率在线率采集完整率故障率一次修复率0.1638250.1638250.1895370.1620350.1598470.160932即：wj,2＝(0.163825,0.163825,0.189537,0.162035,0.159847,0.160932)。步骤s103：根据所述主观权重和所述客观权重，计算综合性权重；本申请中，根据所述主观权重wj,1和所述客观权重wj,2，通过“相乘”集成法，计算得到综合性权重wj，计算公式表示为：通过上述公式，计算得到指标的综合性权重。步骤s104：根据所述综合性权重，计算所述评估指标加权和，得到配电变压器健康状态综合得分；步骤s105：根据所述配电变压器健康状态综合得分对配电变压器进行排序。根据所述配电变压器健康评估指标层次结构模型，针对到货抽检合格率、全检合格率、在线率、采集完整率、故障率及一次修复率这六个指标数据，分别给出各指标分数，将各指标分数乘以所述综合性权重wj，得出各指标计算后分数，再将各指标分数相加，得到配电变压器健康状态综合得分，对各个配电变压器进行评分，按配电变压器健康评分从高到低进行排序。综上，本申请中的配电变压器健康评估方法中，建立配变健康评估指标层次结构模型，基于本发明实施例中提供的判断矩阵中层次分析法，确定各指标主观权重，再通过熵权法计算各指标客观权重，然后结合主、客观权重，采用“相乘”集成法，计算得出综合性权重，最后通过求配变健康评估指标加权和得到综合评分，对各个配电变压器进行排序。本申请中的配电变压器健康评估方法避免了仅依靠层次分析法权重设定过于主观导致评估结果易失真的问题，通过计算主观权重和客观权重，实现更为准确的配电变压器健康评估，帮助维护人员全面及时掌握配电变压器健康状况，以便企业及时安排配电变压器维护工作，减少配电变压器故障发生。由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。需要说明的是，在本说明书中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本
技术领域：
中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。当前第1页12