[发明专利]基于层次分析法和粗糙集的变压器状态评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备状态评估技术，特别是涉及一种基于层次分析法和粗糙集的变压器状态评估方法的技术。

背景技术

变压器担负着电能转换和传输的重要作用，是电力系统中最重要的设备之一。因此，变压器的正常运行时对电力系统安全、可靠运行的重要的保证，对变压器的健康状态进行评估是变压器状态维修的重要依据，能有效的防止和减少变压器故障和事故的发生。近几年来，随着变压器在线状态监测技术的发展和状态评估理论的深入研究，变压器健康状态评估得到了国家电网公司的高度重视。

目前对于变压器的状态评价方法都存在着很多缺陷，无法对变压器运行状态进行有效的评估。比如：采用层次分析法评价变压器状态的缺点在于过于依赖专家的主观经验，而且当状态量众多时，以两两比较的方式很难正确的定位二者之间的相对重要性，计算过程也过于繁琐。采用灰色关联度法评价变压器状态虽然能处理因为专家主观经验不一致所造成的权重分配问题，但是其方法的分辨系数确定是一个难以解决的问题。采用模糊方法评价变压器状态在面对评价因素较多时，其适应能力较差，虽然人工神经网络面对复杂数据时，具有一定的适应能力，但是需要大量的数据对其网络进行训练，往往导致网络训练时间长，收敛速度慢甚至不收敛的情况发生。采用故障树法评价变压器状态则严重依赖于数据的真实性和完备性，受数据影响的程度大，挖掘潜在信息能力弱。粗糙集的输入数据必须为离散型数据，对于问题的描述过于单调，不能很好的反映问题的本质。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能对变压器运行状态进行有效评估的基于层次分析法和粗糙集的变压器状态评估方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种基于层次分析法和粗糙集的变压器状态评估方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)对变压器进行油色谱试验、电气试验、优化试验；

2)将变压器划分为部件和状态量两个结构层次，将各个状态量分别归属于各个部件，并将变压器的各个状态量进行相对裂化处理，求得各状态量的状态等级分值；

3)利用层次分析法求解变压器的各个部件及各个状态量的主观权重，并根据变压器的各个状态量的状态等级分值，利用粗糙集理论求解出变压器的各个部件及各个状态量的客观权重；

4)将变压器的各个部件及各个状态量作为优化元素，对各个优化元素的主观权重、客观权重进行组合优化，具体组合优化公式为：

w_i＝μw_ai+(1-μ)w_σi

其中，w_i为第i个优化元素的优化权重，w_ai为第i个优化元素的主观权重，w_σi为第i个优化元素的客观权重，μ为主、客观权重的系数比例，有μ＝0.382；

5)对于变压器的每个状态量，求取其优化权重与状态等级分值的乘积，得到该状态量的评分值，并将归属于同一个部件的各状态量的评分值之和作为该部件的评分值；

6)对于变压器的每个部件，求取其优化权重与评分值的乘积，得到该部件状态分值，并将所有部件的状态分值之和作为变压器的状态评分值；

如果变压器的状态评分值大于80且小于等于100，则表明变压器处于正常状态；

如果变压器的状态评分值大于60且小于等于80，则表明变压器处于警戒状态；

如果变压器的状态评分值大于20且小于等于60，则表明变压器处于异常状态；

如果变压器的状态评分值大于等于0且小于等于20，则表明变压器处于严重状态。

本发明提供的基于层次分析法和粗糙集的变压器状态评估方法，通过对变压器众多状态量的分类，针对变压器状态单一评价方法存在的不足和影响变压器性能的状态量错综复杂的特征，对变压器进行以部件、状态量的层次结构划分；借鉴专家经验，以层次分析法求得各部件、状态量的主观权重；结合变压器测试数据，运用粗糙集理论分析出各部件、状态量的客观权重；然后将主、客观权重进行优化组合，以优化组合权重来反映变压器各个部件、状态量在影响变压器运行状态中所占的比重，能对变压器运行状态进行有效的评估。

附图说明

图1是本发明实施例的基于层次分析法和粗糙集的变压器状态评估方法的评估流程图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围，本发明中的顿号均表示和的关系。