[发明专利]用于评价变压器实时状态的健康指数的方法

权利要求书

1.一种用于评价变压器实时状态的健康指数的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(一)制定变压器健康指数，用来表征变压器保持其特定性能的能力程度，根据变压器的特点，选取能表征变压器状态的6类核心动态参量：变压器负荷、油色谱、局部放电、红外检测、铁心接地电流和变压器振动；

(二)依据设定的评价导则确定每类核心动态参量的劣化程度及对应的扣分值，并确定每类核心动态参量的权重系数，形成状态评价系统；

(三)根据状态评价系统中的核心动态参量的扣分值并进行计算得分，形成变压器实时状态的健康指数。

2.根据权利要求1所述的用于评价变压器实时状态的健康指数的方法，其特征在于，步骤(二)中，利用数学方法计算反映每类核心动态参量的相对重要性次序的权值，利用最优传递矩阵的概念，改进AHP法来确定各核心动态参量的权重系数，具体步骤如下：

1)依据核心动态参量的相对重要性次序，构建判断矩阵，

2)计算相应的反对称矩阵，

3)当标准差小于1时，计算平均矩阵；当标准差不小于1时，返回重新构建判断矩阵，

4)依据算得的平均矩阵，求解最有传递矩阵，

5)依据求得的最优传递矩阵，得到各个核心动态参量的权重系数。

3.根据权利要求1所述的用于评价变压器实时状态的健康指数的方法，其特征在于，步骤(三)中，依据核心动态参量的扣分值并进行计算，并且设定修正因子，变压器负荷、油色谱、局部放电、红外检测、铁心接地电流和变压器振动的修正因子分别为：0.1、0.25、0.1、0.25、0.2和0.1，其计算公式为：

式中，HI为待测变压器的健康指数，Ki为核心动态参量的权重，HIFi为核心动态参量的健康指数，HIFmax为健康状况最佳时对应的健康指数。

4.根据权利要求1所述的用于评价变压器实时状态的健康指数的方法，其特征在于，步骤(三)中，设定每类核心动态参量的满分为100分，待测变压器的健康指数的得分＝100-扣分值，并以雷达图进行展示。

5.根据权利要求2所述的用于评价变压器实时状态的健康指数的方法，其特征在于，构建判断矩阵，首先采用标度法，对标准层各指标经过属性指标的两两之间比较，建立标度矩阵，如下：

其中C_ij＝1，表示指标G_i比指标G_j重要；C_ij＝0，表示指标G_i同指标G_j一样重要；C_ij＝-1，表示指标G_i没有指标G_j重要，用于比价的标度矩阵除了各属性指标间的重要关系外，通过数学换算求得权重，主要步骤如下：

求C的最优传递矩阵O，传递矩阵为

其中，

其中，d_ij＝exp{O_ij}

求D的特征向量W

用方根法所得W＝[W₁,W₂,…,W_n]^T，所求得的特征向量W_i，即可作为各个变压器健康状态指标的权重；

一致性的改进：

引入判断矩阵A的诱导矩阵B＝(b_ij)_n×n，其中

则得到判断矩阵A为完全一致性矩阵的充要条件是B＝0，由这个定理可知，若矩阵B中存在某个元素b_ij不为0，则说明判断矩阵A不具有完全一致性，并且偏离0越大，说明相对应的a_ij偏大，应将其适当地减小；当b_ij＜0时，则a_ij偏小，应将a_ij适当增大。因此，通过诱导矩阵B的分析，可以对影响判断矩阵A一致性的元素进行适当地调整，通过对诱导矩阵B的分析，进而对矩阵A的一致性的影响元素加以调整，增大或者减少，最终得出符合预期的一致性。

6.根据权利要求5所述的用于评价变压器实时状态的健康指数的方法，其特征在于，所述一致性的改进的方法按照如下步骤进行，

1)求出矩阵A的最大特征值λ_max，并计算CR值，若A具有满意一致性，到最后一步，否则进入第二步；

2)求出判断矩阵A的诱导矩阵B；

3)找出矩阵B中使达到最大值的i，j记为q，t；

4)若b_qt＞0，则对相应的a_qt进行调整，当a_qt为整数时，

a_qt′＝a_qt-1，否则令a_qt′＝1/(1/a_qt+1)；

若b_qt＜0，当a_qt为整数时，

a_qt′＝a_qt+1，a_qt′＝1/(1/a_qt-1)

5)令a_qx′＝1/a_qt′，a_ij′＝a_ij，i,j∈Ω且i,j≠q,t；并将矩阵A′＝(a_ij′)_n×n，记为A，转到第一步。