[发明专利]一种基于层次分析法的保护设备状态预警方法

权利要求书

1.一种基于层次分析法的保护设备状态预警方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：建立层次分析结构模型，收集所能获得的变电站继电保护综合故障信息，分析继电保护设备及其元件的保护状态，梳理出系统中影响继电保护设备及其元件的各个因素，确定各因素之间的因果关系，对影响设备异常的各种要素进行风险预警级别的划分，建立多级递阶结构模型；

步骤二：构造判断矩阵，根据步骤一建立的多级递阶结构模型，对同一层次的要素以上一级的要素为准则进行两两比较，并根据评定尺度确定其相对重要程度，最后据此建立模糊判断矩阵；

步骤三：确定层次的排序，使用根式法来确定特征向量；

步骤四：检验排序的一致性，通过计算来检验排序的一致性；

步骤五：确定各个要素的相对重要度，通过综合重要度的计算，对所有的替代方案进行优先排序，从而选择最优方案确定风险告警级别。

2.根据权利要求1所述的一种基于层次分析法的保护设备状态预警方法，其特征在于：步骤一中，建立后的层次分析结构模型从上到下依次包括目标层、准则层和方案层；目标层用于给出风险预警级别；准则层用于对影响装置健康的各风险指标进行排序和对电网厂站类别根据实际运行情况进行划分，影响装置健康的各风险指标排序依次为：二次设备及二次回路异常、通道异常、双通道异常、反措未执行、家族性缺陷、超期服役、超期未检，根据电网实际运行情况，将电网厂站划分为关键厂站、次关键厂站、一般厂站；方案层用于划分风险级别，风险级别告警共分为五级，从风险一级告警至风险五级告警。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于层次分析法的保护设备状态预警方法，其特征在于：步骤二中的模糊判断矩阵建立流程如下：

(1)在模糊层次分析中，作因素间的两两比较判断时，采用一个因素比另一个因素的重要程度定量表示，则得到的模糊判断矩阵A＝(a_ij)n×n，如果真具有如下性质，则得到模糊判断矩阵。

1)a_ii＝0.5,i＝1,2,…,n；

2)a_ij+a_ji＝1,i,j＝1,2,…,n；

(2)推出模糊互补判断矩阵权重公式：

(3)对由式(2)得到的权重值是否合理进行比较判断的一致性检验，当偏移一致性过大时,表明此时将权向量的计算结果作为决策依据是不可靠的，从而推导出用模糊判断矩阵的相容性来检验其一致性原则的方法。

4.根据权利要求3所述的一种基于层次分析法的保护设备状态预警方法，其特征在于：步骤三中，特征向量具体计算步骤为：

(1)计算判断矩阵每行所有元素之积：

(2)求b_i的n次方根

(3)归一化向量p＝(p₁,p₂,...,p_n)^T，令则w＝(w₁,w₂,...,w_n)^T即为所求的特征向量，其中w的n个分量就是对应于n个要素的相对重要度。

5.根据权利要求4所述的一种基于层次分析法的保护设备状态预警方法，其特征在于：步骤四中，检验排序的一致性的具体计算过程如下：

(1)计算出判断矩阵的最大特征根：

其中，AW为判断矩阵A与特征向量W的乘积，(AW)_i为AW的第i个分量；

(2)求出一致性指标，CI＝(λ_m-n)/(n-1)；

(3)求出随机一致性指标，CR＝CI/RI,RI为平均随机一致性比列。

6.根据权利要求5所述的一种基于层次分析法的保护设备状态预警方法，其特征在于：步骤五中，综合重要度的具体计算过程如下：

(1)依据步骤三计算各级要素的相对重要度并进行步骤四中的一致性检验；

(2)计算综合重要度w_z，