[发明专利]一种预装式变电站健康状态综合评估方法

权利要求书

1.一种预装式变电站健康状态综合评估方法，其特征在于，其包括以下步骤：

A、构建评估指标体系：

A.1、确定需要检测的体系层，至少包括B1：内部电气设备、B2：箱变金属壳体、B3：环境监控设备和B4：运营检修人员；

A.2、确定对所述体系层进行评价的指标层，包括C1～Cn的n个评估指标，C1：断路器分/合闸时间同周期性、C2：断路器累计开断次数、C3：断路器触头接触电阻、C4：变压器三相直阻不平衡系数、C5：变压器绕组介质损耗、C6：整流器二极管电流不平衡度、C7：整流器额定负荷效率、C8：蓄电池内阻、C9：蓄电池充电接受能力、C10交直流电源输出回路故障率、C11：直流输出电压纹波系数、C12：电力监控系统非计划停运率、C13：通信通道保障率、C14：微机测控装置保护动作正确率、C15：电气设备可用系数、C16：综合电压合格率、C17：运行地环境年平均湿度值、C18：运行地年平均日照总时数、C19：箱体运行使用年限、C20：箱体气体泄漏率、C21：空调机组综合性能系数、C22：空调机组制冷性能系数、C23：烟雾传感器检测合格率、C24：灭火器年泄漏率、C25：运维人员技术职称比例、C26：运维人员平均工作年限、C27：运维人员设备操作准确率、……、Cn：运维人员技术考核合格率；

B、评估等级划分：划分预装式变电站运行状态等级为五级，分别为T1良好、T2正常、T3注意、T4异常和T5故障，并给出合理的检修规划；

T1良好：预装式变电站各项指标C1～Cn均优于变电所输变电设备状态检修试验规程规定的标准限值，运行状态良好，可适当延长检修计划；

T2正常：预装式变电站各项指标C1～Cn稳定，且在变电所输变电设备状态检修试验规程规定的标准限值以内，可按正常计划安排检修；

T3注意：预装式变电站各项指标C1～Cn有向变电所输变电设备状态检修试验规程规定的标准限值靠近的趋势，存在事故隐患，应加强运行监视，根据情况随时安排停电检修；

T4异常：预装式变电站各项指标C1～Cn变化较大，存在重大事故隐患，需要进行复测或其它检测手段进行故障确认，根据情况随时安排停电检修；

T5故障：预装式变电站某一种或多种重要设备出现事故，继续运行可能会使情况进一步恶化或已不能运营，需要安排停电检修；

C、计算指标权重：采用改进层次分析法计算预装式变电站运行状态评估指标的权重系数，以表征各个评估指标的重要程度；

C.1、构造判断矩阵组：每位专家组成员根据1～9标度准则对评估指标进行量化，标度1：指标与相比，两者重要性相同、标度3：指标比稍微重要、标度5：指标比明显重要、标度7：指标比强烈重要、标度9：指标比绝对重要，标度2、4、6、8为介于以上两种相邻情况之间的情况，倒数为两个指标反过来比较；

对各个评估指标C1～Cn间的相对重要程度进行比较，给出判断矩阵，如式1所示：

（1）

式（1）中表示评估指标与的重要性之比，即，，为评价体系中的指标数量；表示为第位专家给出的判断矩阵（=1，2，…，），表示专家组成员总人数，的数值可根据实际情况进行调整，但应大于等于5；

C.2、构造下限、上限判断矩阵：将专家组每位专家给出的判断矩阵对角线左下角相同阵位点数值进行比较，即，取出最小值和最大值，分别组成下限、上限下三角矩阵、，下三角矩阵值为0的阵位点取值设定为，整合形成下限、上限判断矩阵、，如式（2）和（3）所示：

（2）

（3）

C.3、计算各评估指标C1～Cn的相对权重：

（4）

（5）

（6）

式中、，；

C.4、对判断矩阵的一致性进行检验，以CR为依据；

（7）

（8）

式（8）中，、分别为下限、上限判断矩阵的最大特征根，为判断矩阵的阶数，与评估指标数量相同；

为与对应的平均随机一致性取值，可通过查表获得；当时表示判断矩阵满足一致性要求，否则，需要组织专家组成员，对不同评估指标之间的重要性进行重新比较，给出新的判断矩阵，直到达到，判断矩阵满足一致性要求为止；

D、确定评估指标C1～Cn各等级取值范围：依据预装式变电站各个等级状态的划分和评估指标C1～Cn的实际情况，确定各个评估指标C1～Cn在不同状态等级下的取值范围；式（9）～（13）中以C代表C1～Cn中的其中一个指标；

D.1确定指标极限域：指标C取值最大可能范围为，将此取值范围定义为指标的极限域；

D.2确定指标状态域：指标C在某个状态下的取值范围为，且，T对应的5个状态表示为T1、T2、T3、T4、T5，在T1良好的状态下，C^T的取值为，在T2正常的状态下，C^T的取值在，在T3注意的状态下，C^T的取值在，在T4异常的状态下，C^T的取值在，在T5故障的状态下，C^T的取值在，，，T在不同状态下指标的取值范围如下：

T1良好，： （9）

T2正常： （10）

T3注意： （11）

T4异常： （12）

T5故障： （13）

E、计算指标C1～Cn与相应等级关联度：给出适用于预装式变电站健康状态评估的关联函数模型，并计算各指标与相应等级的关联度；

预装式变电站健康状态评估的关联函数如式（14）～（16）所示，、分别表示点与区间、的“关联度”，不同的计算值表明评估指标在区间、内的不同位置，即指标当前所处的状态；

（14）

（15）

（16）

式中，X为评估指标实际取值，、为评估指标极限域取值范围的上限、下限；、为评估指标状态域取值范围的上限、下限；

不同的计算值表示评估指标在区间、内的不同位置，即分别计算评估指标与五个状态域的关联度，结果为、、、、，计算值越大，表明评估指标与该状态的关联度越强，取最大值作为该指标的现有状态；

F、计算评估指标C1～Cn的综合关联度：计算表示所有指标C1～Cn符合各状态等级的程度，即预装式变电站健康状态综合评估结果，计算方法如式（17）所示，与T1、T2、T3、T4和T5中的哪个等级的关联度值越大，则预装式变电站健康状态对该等级的关联度就越高，C1～Cn就处于这一等级内；

（17）

式中，为预装式变电站健康状态关于第T等级的关联度，为各个评估指标的权重；所对应的5个状态下的计算结果分别为、、、、，选定5个值中的最大值为预装式变电站最终的评定结果。

2.根据权利要求1所述的预装式变电站健康状态综合评估方法，其特征在于，所述体系层还包括B5：光伏系统设备；所述指标层还包括C28：光伏系统发电总量占比和C29：光伏系统发电效率；适用于对有光伏系统设备的变电站的健康状态综合评估。