基于多源信息融合的电力设备健康状态评价方法及系统与流程

本发明涉及电力设备健康状态评价技术，尤其涉及一种基于多源信息融合的电力设备健康状态评价方法及系统。

背景技术：

1、电力设备健康状态评价是电力设备运行和维护的重要环节。传统的电力设备健康状态评价方法主要基于定期检修或故障检修的方式，这种方法虽然可以一定程度上保证设备的正常运行，但存在评价不及时、不全面、不准确等问题。随着电力设备复杂性的增加和运行环境的变化，传统的评价方法已经不能满足现代电力系统的需求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种基于多源信息融合的电力设备健康状态评价方法及系统，通过电力设备的历史检修记录信息及实时运行信息能够对其健康状态更准确地评价。

2、为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

3、一种基于多源信息融合的电力设备健康状态评价方法，包括以下步骤：

4、获取电力设备的实时运行数据和历史缺陷数据；

5、提取历史缺陷数据中的缺陷或故障等级，并获取对应的消缺记录评价，根据缺陷或故障等级和消缺记录评价计算历史状态评价得分；

6、提取实时运行数据中的运行指标，计算每个运行指标的扣分值，使用层次分析法确定各运行指标的权重，计算每个运行指标的加权和得到实时状态评价得分；

7、将历史状态评价得分和实时状态评价得分融合，得到健康状态评价得分。

8、进一步的，根据缺陷或故障等级和消缺记录评价计算历史状态评价得分时，包括：

9、根据缺陷或故障等级对扣分值pd进行赋值；

10、根据消缺记录评价的分类对电力设备修复系数cr进行赋值；

11、将满分值减去扣分值pd与电力设备修复系数cr的乘积后，再与预设的电力设备缺陷系数的n次方相乘，得到历史状态评价得分ph，n为从历史缺陷数据中统计的电力设备故障或缺陷次数。

12、进一步的，计算每个运行指标的扣分值时，包括：将每个运行指标的指标值匹配指标值扣分模型中预设的指标值区间，将所匹配的指标值区间对应的扣分值作为每个运行指标的扣分值。

13、进一步的，所述指标值扣分模型的表达式如下：

14、

15、其中，i＝1,2,3,…,m，m为运行指标个数，pri为第i项运行指标扣分值；xi为第i个运行指标的值；ni为第i项运行指标正常值；ai、bi、ci分别为第i项运行指标不同等级临界点的指标值，psi、pmi、pbi分别为第i项运行指标不同等级临界点的扣分值。

16、进一步的，使用层次分析法确定各运行指标的权重时，包括：使用层次分析法对各运行指标构造判断矩阵ai，根据判断矩阵ai得出各运行指标权重wi，表达式如下：

17、

18、其中，m为运行指标个数，j、k分别为判断矩阵ai中行和列的序号，a为判断矩阵中两个运行指标相比较得到的重要性标度。

19、进一步的，计算每个运行指标的加权和时，包括：将每个运行指标扣分值和对应的权重相乘，然后将各乘积相加，得到实时状态评价得分pr。

20、进一步的，将历史状态评价得分和实时状态评价得分融合时，包括：计算历史状态评价得分和实时状态评价得分，计算历史状态评价得分和实时状态评价得分的加权和，表达式如下：

21、p＝fd×ph+(1-fd)×pr

22、其中，ph为历史状态评价得分，pr为实时状态评价得分，fd为家族性缺陷系数。

23、进一步的，所述历史缺陷数据为事务集n＝{n1，n2，…nn}，其中每个事务ni表示一条包含电力设备缺陷或故障的属性集合，事务ni是t的非空子集，t＝(m,d,l)，其中向量m表示生产厂家及型号，向量d表示缺陷或故障类型，向量l表示缺陷或故障等级；电力设备的家族性缺陷系数fd表达式如下：

24、

25、其中，count(nim)为事务集n中包含子类缺陷或故障属性的同一生产厂家事务数量，|n|为同一生产厂家设备总数量，|m|为生产厂家设备总数量。

26、进一步的，提取实时运行数据中的运行指标时，包括：提取实时运行数据中的状态量指标，并根据状态量指标计算得到统计型指标，将状态量指标和统计型指表的集合作为运行指标集合。

27、本发明还提出一种基于多源信息融合的电力设备健康状态评价系统，包括互相连接的微处理器和存储设备，所述微处理器被编程或配置以执行任一所述的基于多源信息融合的电力设备健康状态评价方法。

28、与现有技术相比，本发明的优点在于：

29、本发明将多源信息融合技术应用于电力设备健康状态评价，可以有效地提高评价的准确性、及时性和全面性。通过对电力设备的历史记录信息及实时运行信息的分析，并分别基于历史缺陷数据和实时运行数据计算状态评价得分，最后融合两个状态评价模型得到健康状态评价得分，能够全面、有效的对电力设备进行健康状态评价。

技术特征：

1.一种基于多源信息融合的电力设备健康状态评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于多源信息融合的电力设备健康状态评价方法，其特征在于，根据缺陷或故障等级和消缺记录评价计算历史状态评价得分时，包括：

3.根据权利要求1所述的基于多源信息融合的电力设备健康状态评价方法，其特征在于，计算每个运行指标的扣分值时，包括：将每个运行指标的指标值匹配指标值扣分模型中预设的指标值区间，将所匹配的指标值区间对应的扣分值作为每个运行指标的扣分值。

4.根据权利要求3所述的基于多源信息融合的电力设备健康状态评价方法，其特征在于，所述指标值扣分模型的表达式如下：

5.根据权利要求1所述的基于多源信息融合的电力设备健康状态评价方法，其特征在于，使用层次分析法确定各运行指标的权重时，包括：使用层次分析法对各运行指标构造判断矩阵ai，根据判断矩阵ai得出各运行指标权重wi，表达式如下：

6.根据权利要求1所述的基于多源信息融合的电力设备健康状态评价方法，其特征在于，计算每个运行指标的加权和时，包括：将每个运行指标扣分值和对应的权重相乘，然后将各乘积相加，得到实时状态评价得分pr。

7.根据权利要求1所述的基于多源信息融合的电力设备健康状态评价方法，其特征在于，将历史状态评价得分和实时状态评价得分融合时，包括：计算历史状态评价得分和实时状态评价得分，计算历史状态评价得分和实时状态评价得分的加权和，表达式如下：

8.根据权利要求7所述的基于多源信息融合的电力设备健康状态评价方法，其特征在于，所述历史缺陷数据为事务集n＝{n1，n2，…nn}，其中每个事务ni表示一条包含电力设备缺陷或故障的属性集合，事务ni是t的非空子集，t＝(m,d,l)，其中向量m表示生产厂家及型号，向量d表示缺陷或故障类型，向量l表示缺陷或故障等级；家族性缺陷系数fd表达式如下：

9.根据权利要求1所述的基于多源信息融合的电力设备健康状态评价方法，其特征在于，提取实时运行数据中的运行指标时，包括：提取实时运行数据中的状态量指标，并根据状态量指标计算得到统计型指标，将状态量指标和统计型指表的集合作为运行指标集合。

10.一种基于多源信息融合的电力设备健康状态评价系统，其特征在于，包括互相连接的微处理器和存储设备，所述微处理器被编程或配置以执行权利要求1～9任一所述的基于多源信息融合的电力设备健康状态评价方法。

技术总结
本发明公开了一种基于多源信息融合的电力设备健康状态评价方法及系统，方法包括以下步骤：获取电力设备的实时运行数据和历史缺陷数据；提取历史缺陷数据中的缺陷或故障等级，并获取对应的消缺记录评价，根据缺陷或故障等级和消缺记录评价计算历史状态评价得分；提取实时运行数据中的运行指标，计算每个运行指标的扣分值，使用层次分析法确定各运行指标的权重，计算每个运行指标的加权和得到实时状态评价得分；将历史状态评价得分和实时状态评价得分融合，得到健康状态评价得分。本发明通过电力设备的历史检修记录信息及实时运行信息能够对其健康状态更准确地评价。

技术研发人员：朱添益,于孟希,吴震宇,陈波,夏建勋
受保护的技术使用者：国网湖南省电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27