继电保护自动测试系统辅助决策方法、系统与流程

1.本发明涉及继电保护测试技术领域，是一种继电保护自动测试系统辅助决策方法、系统。


背景技术：

2.目前继电保护测试包括人工测试和自动测试。在人工测试中，所有的操作过程皆需测试人员参与，测试人员的个人经验、专业技能和工作状态对测试结果有较大影响，存在测试盲区、自动化测试程度较低、测试耗时较长、测试工作重复性高，易导致人员疲劳而获取错误结果等缺点。很多时候，微小的错误在测试时不容易被察觉，也不会影响电网的正常运行。但当电网发生故障，需要继电保护装置作出正确跳闸动作时，这些微小错误可能会引起继电保护装置拒动，进而扩大故障范围，影响电网的稳定运行。在自动测试中，自动测试中设置有保护逻辑功能和报告自动生成功能，且智能化程度高、人工干预少。可以提高测试效率，减轻工作人员的工作强度，减少人为因素的干扰，并且利用自动生成标准格式的实验报告、测试过程透明化、测试系统具备良好的可扩展性等优点，实现继电保护测试的标准化和规范化。
3.但目前没有对于继电保护装置自动测试系统进行评价的装置或系统，即不能结合继电保护装置自动测试系统的主要评价指标对继电保护装置自动测试系统本身进行综合评估，故继电保护装置自动测试系统不能进行适应性的修正，从而保证继电保护装置自动测试系统测试的有效性。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种继电保护自动测试系统辅助决策方法、系统，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决目前没有对继电保护装置自动测试系统的评价方法，故不能对继电保护装置自动测试系统进行适应性的修正，使得自动测试结果易不准确的问题
5.本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种继电保护自动测试系统辅助决策方法，包括：
6.获取继电保护自动测试系统的评价指标数据，并对其进行打分，其中评价指标数据包括便捷性指标数据、连续性指标数据、高效性指标数据、准确性指标数据和测试接线指标数据；
7.利用fuzzy-ahp算法确定各评价指标的权重；
8.基于各类评价指标的权重和打分，通过综合评价法对继电保护自动测试系统进行综合性评价；
9.根据综合性评价结果确定继电保护自动测试系统的优劣性，并输出对应辅助决策。
10.下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
11.上述利用fuzzy-ahp算法确定各评价指标的权重，包括：
12.将评价指标进行模糊处理，建立三角模糊判断矩阵；
13.将评价指标无量纲化及规范化处理，并将所有极小型指标转换成极大型指标，建立模糊评估矩阵；
14.求模糊评估矩阵的最大特征值，并对最大特征值进行归一化及致性检验，得到各评价指标的权重。
15.上述高效性指标数据包括保护逻辑测试时间指标、断路器传动测试时间指标、测试数据整理时间指标、测试报告分析时间指标、用时总计时间指标；所述测试接线指标数据包括人员精神指标、对设备的熟悉度指标、现场设备安装错误率指标、图纸设计错误率指标。
16.上述获取继电保护自动测试系统的评价指标数据后，利用德尔菲法确定评价标准，对各评价指标进行打分。
17.上述还包括设置可视化界面，用户通过可视化界面执行继电保护自动测试系统辅助决策方法。
18.本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种继电保护自动测试系统辅助决策系统，包括：
19.导入处理单元，获取继电保护自动测试系统的评价指标数据，并对其进行打分，其中评价指标数据包括便捷性指标数据、连续性指标数据、高效性指标数据、准确性指标数据和测试接线指标数据；
20.权重确定单元，利用fuzzy-ahp算法确定各评价指标的权重；
21.评价单元，基于各类评价指标的权重和打分，通过综合评价法对继电保护自动测试系统进行综合性评价；
22.决策输出单元，根据综合性评价结果确定继电保护自动测试系统的优劣性，并输出对应辅助决策。
23.下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
24.上述权重确定单元，包括：
25.第一矩阵处理模块，将评价指标进行模糊处理，建立三角模糊判断矩阵；
26.第二矩阵处理模块，将评价指标无量纲化及规范化处理，并将所有极小型指标转换成极大型指标，建立模糊评估矩阵；
27.求解模块，求模糊评估矩阵的最大特征值，并对最大特征值进行归一化及致性检验，得到各评价指标的权重。
28.上述导入处理单元，包括：
29.导入模块，获取继电保护自动测试系统的评价指标数据；
30.打分模块，利用德尔菲法确定评价标准，对各评价指标进行打分。
31.上述还包括可视化单元，将系统可视化，提供可视化界面。
32.本发明通过考继电保护自动测试系统的评价指标，并利用模糊层次分析法(fuzzy-ahp算法)对各评价指标的重要程度进行评价，进而通过综合评价法对继电保护自动测试系统进行综合性评价，由此工作人员根据综合性评价结构维护继电保护自动测试系统，使得继电保护自动测试系统的自动测试更加准确。
附图说明
33.附图1为本发明的方法流程示意图。
34.附图2为本发明的系统结构框图。
具体实施方式
35.本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
36.下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
37.实施例1：如附图1所示，本实施例公开了一种继电保护自动测试系统辅助决策方法，包括：
38.步骤s101，获取继电保护自动测试系统的评价指标数据，并对其进行打分，其中评价指标数据包括便捷性指标数据、连续性指标数据、高效性指标数据、准确性指标数据和测试接线指标数据。
39.上述便捷性指标为继电保护装置进行自动测试前，需要对被测试的继电保护装置进行基本参数的收集和相关测试方案的编辑，形成测试文档，以供现场测试调用。进行现场测试前，需根据方案进行测试线的连接，确保测试系统能顺利输出和接收测试数据。
40.上述连续性指标为经过测试前的准备工作后，测试工作会由自动测试程序系统自动进行，免去过往重复切换测试菜单的断续操作，测试工作较人工测试更连续。
41.上述高效性指标为使用自动测试程序系统进行继保装置测试工作，工作效率将较以往大幅度提升，有效地减去工期，减短设备的停电时长，提高电网的可靠运行生；高效性指标数据包括保护逻辑测试时间指标、断路器传动测试时间指标、测试数据整理时间指标、测试报告分析时间指标、用时总计时间指标。
42.上述准确性指标为从自动测试程序系统采集的测试数据分析，测试数据与人工测试数据差别不大，准确率较高。
43.上述测试接线指标是指一般继电保护测试工作前，需要完成对模拟量回路、动作接点回路(开出回路)、接点开入回路三部分回路的接线工作。接线过程中以工程图纸作为参考依据，同时需要结合现场的实际设备安装而随时调整试验接线。虽然接线工作难度不大，一般接受了上岗前操作培训的初级作业员已能独立完成测试接线工作。测试接线指标数据包括人员精神指标、对设备的熟悉度指标、现场设备安装错误率指标、图纸设计错误率指标。
44.上述测试接线指标数据具体如下：
45.人员精神指标是当要对多个继电保护装置进行逐一试验时，若工作时间过长，缺乏休息，会导致试验人员精神不集中，精神不佳等情况。同时，由于试验人员长期处于大脑工作状态，心理、身体产生麻痹、疲惫等现象；另外，在工作过程中缺少旁站人员监护和检查，容易导致在试验过程中出现接线错误的现象，而且错误不易被发现。
46.对设备的熟悉度指标是指继电保护测试是一门逻辑性较复杂，理论与实际结合运用性较强的操作技能工作，很多情况下都需要灵活处理问题，不能生搬硬套过往一套方法。在测试过程中遇到新的装置设备，只有通过测试人员依靠自身的技能经验和根据现场的施工图纸，才能正确将测试设备与继保装置有效连接，进行有效的测试工作。若测试人员遇到
过往没有接触到的装置设备，同时也没有查阅图纸，或者没能正确理解图纸，会导致设备接线错误，影响工作的开展，更甚还可能发生设备损坏、人身安全事故。
47.现场设备安装错误率指标是现场设备安装错误主要以误接二次线和误贴标签标识为多数。误接二次线引起的保护事故在事故总量中占不小的份额,特别是在新建、改扩建工程中误接二次线的现象相当普遍。
48.图纸设计错误率指标是施工图是表示工程项目总体布局，外部形状、材料作法以及设备、施工等要求的图样。施工图具有图纸齐全、表达准确、具体要求的特点，是进行工程施工、编制施工图预算和施工组织设计的依据，也是进行技术管理的重要技术文件。
49.上述获取继电保护自动测试系统的评价指标数据后，利用德尔菲法确定评价标准，对各评价指标进行打分。
50.步骤s102，利用fuzzy-ahp算法确定各评价指标的权重。
51.上述步骤包括：
52.(一)将评价指标进行模糊处理，建立三角模糊判断矩阵；
53.上述使用的三角模糊函数下式所示：
[0054][0055]
式中：s表示m的下限；u表示m的上限，s《《m《《u，s和u表示的意义是评价指标的模糊程度，u－s越大，模糊程度越高，反之亦然。因此对各个评价指标模糊判断后，就得到了相应的三角模糊判断矩阵a＝[a
ij
]。
[0056]
(二)将评价指标无量纲化及规范化处理，并将所有极小型指标转换成极大型指标，建立模糊评估矩阵；
[0057]
上述将评价指标无量纲化，构成指标矩阵x：
[0058][0059]
由于各评价指标具有不同的量纲及数值量级差，需要无量纲化处理。利用向量规范法实现评价指标的去量纲化，如下式所示：
[0060][0061]
其中式(a)是极大型指标无量纲化；式(b)是极小型指标无量纲化。
[0062]
将所有极小型指标转换成极大型指标，建立模糊评估矩阵，模糊评估矩阵为ri＝[r
ij
]
n*m
。对于模糊判断矩阵ri中，r
ij
表示评价因素集中第i个因素与评语等级集v中第j个等
级vj的隶属程度。假设x
ij
≥0，且
[0063]
(三)求模糊评估矩阵的最大特征值，并对最大特征值进行归一化及致性检验，得到各评价指标的权重。
[0064]
上述求模糊评估矩阵a的最大特征值λ
max
，其特征向量归一化后即为所求得指标的权值比：
[0065]
ap
(subjective)j
＝λ
max
p
(subjective)j
[0066]
衡量a一致性的指标cr可表示为：
[0067][0068]
式中：n表示a的阶数；γn表示a的阶数相对应的修正值。如果cr《0.1，则表明其可接受一致性；反之，则再次对子目标进行判断，直至a通过一致性检验。
[0069]
步骤s103，基于各类评价指标的权重和打分，通过综合评价法对继电保护自动测试系统进行综合性评价。
[0070]
上述基于各类评价指标的权重和打分，通过综合评价法对继电保护自动测试系统进行综合性评价，即将每个评价指标的分数与对应的权重做乘法，再将所有评价指标的计算值相加，得到综合性评价。
[0071]
步骤s104，根据综合性评价结果确定继电保护自动测试系统的优劣性，并输出对应辅助决策。
[0072]
本实施例中还设置可视化界面，用户通过可视化界面执行继电保护自动测试系统辅助决策方法，完成方法执行结果显示、数据导入等操作。
[0073]
本发明实施例公开了一种继电保护自动测试系统辅助决策方法，通过考继电保护自动测试系统的评价指标，并利用模糊层次分析法(fuzzy-ahp算法)对各评价指标的重要程度进行评价，进而通过综合评价法对继电保护自动测试系统进行综合性评价，由此工作人员根据综合性评价结构维护继电保护自动测试系统，使得继电保护自动测试系统的自动测试更加准确。
[0074]
实施例2：如图2所示，一种继电保护自动测试系统辅助决策系统，包括：
[0075]
导入处理单元，获取继电保护自动测试系统的评价指标数据，并对其进行打分，其中评价指标数据包括便捷性指标数据、连续性指标数据、高效性指标数据、准确性指标数据和测试接线指标数据；
[0076]
上述导入处理单元，包括：
[0077]
导入模块，获取继电保护自动测试系统的评价指标数据；
[0078]
打分模块，利用德尔菲法确定评价标准，对各评价指标进行打分。
[0079]
权重确定单元，利用fuzzy-ahp算法确定各评价指标的权重；
[0080]
上述权重确定单元，包括：
[0081]
第一矩阵处理模块，将评价指标进行模糊处理，建立三角模糊判断矩阵；
[0082]
第二矩阵处理模块，将评价指标无量纲化及规范化处理，并将所有极小型指标转换成极大型指标，建立模糊评估矩阵；
[0083]
求解模块，求模糊评估矩阵的最大特征值，并对最大特征值进行归一化及致性检验，得到各评价指标的权重。
[0084]
评价单元，基于各类评价指标的权重和打分，通过综合评价法对继电保护自动测试系统进行综合性评价。
[0085]
决策输出单元，根据综合性评价结果确定继电保护自动测试系统的优劣性，并输出对应辅助决策。
[0086]
上述实施例还包括可视化单元，将系统可视化，提供可视化界面。
[0087]
实施例3：本发明实施例公开了一种存储介质，所述存储介质上存储有能被计算机读取的计算机程序，所述计算机程序被设置为运行时执行继电保护自动测试系统辅助决策方法。
[0088]
上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
[0089]
实施例4：本发明实施例公开了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，计算机程序由处理器加载并执行以实现继电保护自动测试系统辅助决策。
[0090]
上述处理器可以是中央处理器cpu，通用处理器，数字信号处理器dsp，asic，fpga或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本技术公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，dsp和微处理器的组合等等。存储器可以包括但不限于：u盘、只读存储器、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
[0091]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本技术实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言java和直译式脚本语言javascript等。
[0092]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0093]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0094]
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。