基于组合赋权的电力电缆状态评估方法及系统与流程

本发明属于电缆状态评估，尤其涉及一种基于组合赋权的电力电缆状态评估方法及系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、高压电力电缆具有线路损耗低、输送容量大、供电可靠性高等优点，在城市电网的升级改造中得到了广泛应用。然而高压电力电缆在运行过程中会受到电、热、机械和环境等多重因素的影响，引起绝缘老化、使用寿命下降以及其它故障问题。及时发现和消除异常与故障是保证电缆安全运行的关键。目前高压主干线路多采用定期检修的模式，存在重点不突出、效率低，“失修”和“过修”严重等问题。且敷设于地下的高压电力电缆一般故障难以被直接发现，排查电缆缺陷及故障需要投入大量的人员、物力和财力。随着高压电力电缆敷设里程的增加，检修人力不足和检修资源分配不合理的问题日益凸显。因此，需要对高压电力电缆的运行状态进行准确评估，并制定差异化检修策略，以提升电力系统的运行可靠性。

3、电力电缆运行状态评估是指根据检修工作的要求，选取一定的状态量，对电力电缆状态进行分级。目前国内外研究多采用耐压试验、在线监测、基于陷阱和介电特性的检测等方法分析电缆运行状态，并通过阈值判定来判断电缆状态异常。虽然以上方法能准确检测到电缆状态量，但是只能考虑单一特征量变化对电缆状态的影响，没有形成系统的状态评估方法。导则qgdw456-2010中利用电力电缆的试验、巡检和家族缺陷等多指标信息对电力电缆运行状态进行综合评估，提供了新的思路。但该导则比较粗糙，难以明确各个指标对电缆的影响差异。目前，模糊评价法、神经网络法、数学统计法等方法是实现电力设备运行状态指标差异化评估的有效手段,但是，利用模糊评价法对电缆状态进行评估时，其隶属度函数和指标权重的确定受主观因素影响较大，评估结果缺乏一定的客观性；利用神经网络算法分析电缆运行状态，可以提高评估的客观性，但模型训练需要大量的电缆运行状态数据，计算比较复杂；利用数学统计法(如马尔科夫链蒙特卡罗法)对权重抽样，能结合电缆劣化度进行电缆状态评估，但在电缆数据较少时，权重计算的准确性不高。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于组合赋权的电力电缆状态评估方法及系统，所述方案采用基于博弈论组合赋权的方式，将模糊层次分析法计算得到主观权重和熵权法计算得到的客观权重相结合来确定待评估电缆各指标的权值，避免了单一赋权法的不足，进而实现了对高压电力电缆状态准确快速的分级评估，为运维人员制定了高压电力电缆检修的优先顺序，能在运维资源有限的情况下能为检修人力分配提供参考。

2、根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种基于组合赋权的电力电缆状态评估方法，包括：

3、基于预先确定的影响电力电缆状态的指标，获取待评估电缆的指标数据并进行相应预处理；

4、基于获得的指标数据以及预先确定各指标权值，利用topsis方法获得待评估电缆状态与正理想解的贴近度，并基于获得的贴近度，利用rsr方法获得电缆状态评估的分级结果；

5、其中，所述各指标权值的确定，具体为：分别利用模糊层次分析法以及熵权法计算各指标权重，获得指标的第一权重和到第二权重；基于获得的第一权重和第二权重，利用博弈论方法计算最优组合权重，以所述最优组合权重作为各指标权值。

6、进一步的，利用模糊层次分析法计算各指标权重，具体为：

7、基于各级指标重要性评分以及预设的指标重要性比较原则，构建待评估电缆指标数据与各级指标的模糊互补矩阵；基于获得的模糊互补矩阵计算得到模糊一致矩阵；基于获得的模糊一致矩阵按照预设权重计算公式获得各指标权重。

8、进一步的，所述预设权重计算公式，具体为：

9、

10、其中，a为线性转换系数，n为指标数量，r为模糊一致矩阵中的元素值，wi为i指标的权重。

11、进一步的，利用熵权法计算各指标权重具体根据待评估的电缆各个指标的信息熵大小确定指标权重。

12、进一步的，所述利用博弈论方法计算最优组合权重，以最小化组合权重与其成员权重之间的偏差来获得最优组合权重；

13、进一步的，所述利用博弈论方法计算最优组合权重，具体采用如下目标函数：

14、

15、其中，为最优组合权重，wk进行组合的成员权重，l为计算权重方法的数量，αk为线性指标系数。

16、进一步的，所述指标包括检测数据指标、线路工况指标以及运行环境指标。

17、进一步的，所述检测数据指标包括绝缘电阻、介质损耗因数、相间温差、接地电流不平衡度、局部放电量以及局部放电次数；所述线路工况指标包括使用年限、负载率以及历史故障率；所述运行环境包括敷设方式以及敷设环境。

18、进一步的，所述预处理为将指标因素中的非量化指标按照其指标描述划分为不同风险等级的量化指标，以及将可量化指标通过取值范围划分转化至不同风险等级多的量化指标表示。

19、根据本发明实施例的第二个方面，提供了一种基于组合赋权的电力电缆状态评估系统，包括：

20、数据获取单元，其用于基于预先确定的影响电力电缆状态的指标，获取待评估电缆的指标数据并进行相应预处理；

21、状态评估单元，其用于基于获得的指标数据以及预先确定各指标权值，利用topsis方法获得待评估电缆状态与正理想解的贴近度，并基于获得的贴近度，利用rsr方法获得电缆状态评估的分级结果；

22、其中，所述各指标权值的确定，具体为：分别利用模糊层次分析法以及熵权法计算各指标权重，获得指标的第一权重和到第二权重；基于获得的第一权重和第二权重，利用博弈论方法计算最优组合权重，以所述最优组合权重作为各指标权值。

23、根据本发明实施例的第三个方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的一种基于组合赋权的电力电缆状态评估方法。

24、根据本发明实施例的第四个方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述的一种基于组合赋权的电力电缆状态评估方法。

25、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

26、(1)本发明提供了一种基于组合赋权的电力电缆状态评估方法及系统，所述方案采用基于博弈论组合赋权的方式，将模糊层次分析法计算得到主观权重和熵权法计算得到的客观权重相结合来确定待评估电缆各指标的权值，避免了单一赋权法的不足，进而实现了对高压电力电缆状态准确快速的分级评估，为运维人员制定了高压电力电缆检修的优先顺序，能在运维资源有限的情况下能为检修人力分配提供参考。

27、(2)相比于其它高压电力电缆状态评估法，所述方案采用topsis法能充分利用原始数据信息，对数据量要求较少，能克服其他在数据较少时评估不准确的缺点；topsis法通过计算评价对象与正、负理想解的距离来对评价对象进行排序，能快速的筛选出运行状态差的高压电力电缆，计算简单、可操作性强。

28、(3)所述方案通过将rsr法与topsis法相结合，能够通过回归方程将评价结果分档，使评价结果更加直观和清晰。

29、(4)所述方案采用模糊层次分析法和熵权法计算各评价指标的权重，并利用博弈论计算最优组合权重。这种赋权方法在保留了专家成熟经验的同时降低了赋权的主观性，充分挖掘数据间的潜在规律，提高了权重分配的客观性，使权重分配及评价结果更加准确。

30、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。