一种油浸式电容套管运行状态的主客观整合评估方法技术

本发明专利技术属于输变电设备运行状态检修技术领域，公开了一种油浸式电容套管运行状态检测方法，包括对油浸式电容套管的运行参数进行相对劣化度计算，获得各运行参数的相对劣化度；运行参数包括油浸式电容套管的对地末屏介损、电容量变化率、套管末屏对地绝缘电阻、套管油中H2、C2H2含量以及维修次数；采用层次分析法获得各运行参数的第一权重；采用熵权法获得各运行参数的第二权重；采用布谷鸟算法将第一权重和第二权重进行整合，获得最终权重；根据最终权重将各运行参数的相对劣化度进行整合，获得油浸式电容套管运行状态的评估值；本方法获得的评估值更逼近油浸式电容套管的实际运行状态，具有评估因素全面、量化清晰及可操作性强的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种油浸式电容套管运行状态的主客观整合评估方法
本专利技术属于输变电设备运行状态检修
，具体涉及一种油浸式电容套管运行状态检测方法。
技术介绍
电力变压器通过套管将不同电压等级的绕组连接到线路中，使用不同电压等级的套管对变压器油箱进行绝缘。套管为电力变压器的载流元件，不仅担负着对地绝缘，还起固定引线的作用。对于运行中的电力变压器，其套管中引线会流过运行电流，因此一旦发生短路，此电流就会急剧增大并对套管产生冲击，严重时会导致套管炸裂引发严重事故。电力变压器套管是电力变压器附件中发生故障概率较高的组件之一。变压器套管损坏往往可能引起套管爆炸，甚至可能造成变压器发生火灾，严重影响电力系统的安全。因此对套管的运行状况进行准确评估，可以有效避免电力系统经济损失，降低安全隐患。现有对套管运行状态进行评估预测的方法，无论是早期的基于套管油成分对套管运行状态进行的评估预测，还是近年基于绝缘纸老化趋势的拟合对套管运行状态进行评估预测，都只是关注影响套管运行状态的某一个影响因素，不能综合的反映高压套管的绝缘状态变化情况，得到的评估预测结果具有较大的片面性。套管状态评估技术的难点之一是如何确定参数权重；现有的权重确定方法包括主观赋权法、客观赋权法。主观赋权法是指基于专家的经验，对需要评价的参数进行比较和计算得到参数权重的方法。主观赋权法主要包括：专家调查(Delphi)法、层次分析(AHP)法、偏好比率法、环比评分法、二项系数法、比较矩阵法及重要性排序法。客观赋权法是为了避免由于决策者或专家的知识、经验及偏好对权重人为的干扰，基于各方案运行参数值客观数据的差异而确定参数权重的方法。客观赋权法主要包括：主成分分析法、熵权法、离差最大化法、均方差法及多目标规划法。主、客观赋权法在参数权重确定的应用上各有千秋，主观赋权法体现了专家的知识经验或偏好，客观赋权法利用了客观的数学推理。但主、客观赋权法均存在其局限性，主观赋权法存在其主观随意性；客观赋权法往往忽视决策者的主观信息，尤其在套管运行状况评估这种工程实用性较强的领域。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种油浸式电容套管运行状态检测方法，其目的在于提高对油浸式电容套管运行状态的预测结果的准确度。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种油浸式电容套管运行状态检测方法，包括如下步骤：(1)获取待测油浸式电容套管的运行参数，包括对地末屏介损、电容量变化率、套管末屏对地绝缘电阻、套管油中H2气体含量、套管油中C2H2气体含量以及油浸式电容套管的维修次数；(2)获取由各项运行参数的相对劣化度构成的相对劣化度集合；(3)根据上述的相对劣化度集合以及由运行参数权重模型获得的对应的运行参数权重集合，获得油浸式电容套管运行状态检测值；其中，由运行参数权重模型获得对应的运行参数权重的方法包括如下步骤：(a)采用层次分析法确定运行参数的第一权重；(b)采用熵权法确定运行参数的第二权重；(c)采用布谷鸟算法获得最优加权系数将所述的第一权重和第二权重进行整合，使得整合获得的权重与基于最小鉴别信息原理构建的运行参数权重模型的目标函数最小值尽可能的接近，获得各运行参数权重构成运行参数权重集合。优选地，上述整合油浸式电容套管运行状态检测方法，其中，对地末屏介损C2-1的阈值范围为[800，2000]，其相对劣化度电容量变化率的C2-2的阈值范围为[1.5，2.0]，其相对劣化度套管末屏对地绝缘电阻的C2-3的阈值范围为[30，50]，其相对劣化度套管油中H2气体含量的C2-4的阈值范围为[0，0.8％]，其相对劣化度套管油中C2H2气体含量的C2-5的阈值范围为[0，2％]，其相对劣化度油浸式电容套管的维修次数的C2-6的阈值范围为[0，2]，其相对劣化度优选地，上述整合油浸式电容套管运行状态检测方法，步骤(a)包括如下子步骤：(a.1)利用三标度法建立代表三种专家意见的优先关系矩阵M1、M2、M3；优先关系矩阵M＝(mij)n×n的通用表达式为：满足：mij≥0；mij+mji＝1；mii＝0.5；其中，i是指行号，j是指列号；(a.2)获取对于各优先关系矩阵中每一个值mij判定的期望值，根据期望值结合预设的三标度法量化表获得判定值并根据判定值得到整合的优先关系矩阵M；(a.3)将整合得到的优先关系矩阵M转化为模糊一致矩阵F：(a.4)对模糊一致矩阵F每行元素的和进行归一化处理得到各参数对应的初始权重分配：(a.5)以初始权重分配作为迭代初值进行迭代获取运行参数的第一权重。优选地，上述整合油浸式电容套管运行状态检测方法，步骤(a.5)包括如下子步骤：(a.5.1)确定V0＝(v01,v02,…,v0n)T＝W＝(ω1,ω2,…,ωn)T作为迭代初始值，迭代获得第(k+1)个迭代值Vk+1＝E*Vk；其中，W是指初始权重分配；E是由模糊一致矩阵F转化得到的互反型矩阵；(a.5.2)获取第(k+1)个迭代值Vk+1绝对值最大的分量max(Vk+1)；(a.5.3)进行精度计算：若max(Vk+1)-max(Vk)＜ε则将max(Vk+1)作为主特征值λmax，对Vk+1进行归一化处理后得到最终权重向量分配D即为第一权重，结束循环；其中，ε为预设的计算精度；若max(Vk+1)-max(Vk)＞ε，则将第k个迭代值Vk作为新的迭代初始值，再次进行迭代，循环得到最终的权重分配即为第一权重，其中优选地，上述整合油浸式电容套管运行状态检测方法，步骤(b)包括如下子步骤：(b.1)利用选定的专家意见对运行参数进行评价，形成评价矩阵R：(b.2)对评价矩阵R中的元素进行无量纲化处理得到矩阵S：(b.3)对无量纲化处理得到的矩阵S进行归一化处理获得矩阵S'：(b.4)根据归一化获得的矩阵S'计算运行参数的熵值及差异系数：(b.5)根据每项运行参数的熵值及差异系数采用客观的熵权法计算公式获得各运行参数的第二权重。优选地，上述整合油浸式电容套管运行状态检测方法，步骤(c)包括如下子步骤：(c.1)将第一权重、第二权重进行整合，使得整合后的第一、第二权重与构造运行参数权重模型目标函数尽可能的接近；其中目标函数为其中，p是指运行参数的编号，(c.2)采用布谷鸟算法对加权系数的值进行寻优计算，获得最适合目标函数的加权系数α；(c.3)获得最终的运行参数权重λ＝α*λ1+(1-α)*λ2；其中，λ1是指整合第一权重，λ2是指整合第二权重，α为加权系数，0＜α＜1。优选地，上述整合油浸式电容套管运行状态检测方法，其油浸式电容套管运行状态检测值HV＝L*λT；其中，λ是指运行参数权重集合，L是指运行参数相对劣化度集合。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本专利技术提供的油浸式电容套管运行状态检测方法，以主观赋权法中的层次分析法及客观赋权法中的熵权法对运行参数的权重分别进行确定；再应用优化的布谷鸟算法(CuckooSearch,CS)将分别确定获得的主、客观权重值进行整合，得到最终权重；由于本方法既能反应专家经验数据，又结合了套管实际运行数据，因此既能反映权重的理论经验值，又能客观的计算各参数的权重占比，使得对油浸式电容套管运行状态的评估值更逼近油浸式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油浸式电容套管运行状态检测方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)获取待测油浸式电容套管的运行参数，包括对地末屏介损、电容量变化率、套管末屏对地绝缘电阻、套管油中H2气体含量、套管油中C2H2气体含量以及油浸式电容套管的维修次数；(2)获取由各项运行参数的相对劣化度构成的相对劣化度集合；(3)根据所述的相对劣化度集合以及由运行参数权重模型获得的对应的运行参数权重集合，获得油浸式电容套管运行状态检测值；其中，由运行参数权重模型获得对应的运行参数权重的方法包括如下步骤：(a)采用层次分析法确定运行参数的第一权重；(b)采用熵权法确定运行参数的第二权重；(c)采用布谷鸟算法获得最优加权系数将所述的第一权重和第二权重进行整合，使得整合获得的权重与所构建的运行参数权重模型的目标函数尽可能的接近，获得各运行参数权重构成运行参数权重集合。

【技术特征摘要】
1.一种油浸式电容套管运行状态检测方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)获取待测油浸式电容套管的运行参数，包括对地末屏介损、电容量变化率、套管末屏对地绝缘电阻、套管油中H2气体含量、套管油中C2H2气体含量以及油浸式电容套管的维修次数；(2)获取由各项运行参数的相对劣化度构成的相对劣化度集合；(3)根据所述的相对劣化度集合以及由运行参数权重模型获得的对应的运行参数权重集合，获得油浸式电容套管运行状态检测值；其中，由运行参数权重模型获得对应的运行参数权重的方法包括如下步骤：(a)采用层次分析法确定运行参数的第一权重；(b)采用熵权法确定运行参数的第二权重；(c)采用布谷鸟算法获得最优加权系数将所述的第一权重和第二权重进行整合，使得整合获得的权重与所构建的运行参数权重模型的目标函数尽可能的接近，获得各运行参数权重构成运行参数权重集合。2.如权利要求1所述的油浸式电容套管运行状态检测方法，其特征在于，所述对地末屏介损C2-1的阈值范围为[800，2000]，其相对劣化度电容量变化率的C2-2的阈值范围为[1.5，2.0]，其相对劣化度套管末屏对地绝缘电阻的C2-3的阈值范围为[30，50]，其相对劣化度套管油中H2气体含量的C2-4的阈值范围为[0，0.8％]，其相对劣化度套管油中C2H2气体含量的C2-5的阈值范围为[0，2％]，其相对劣化度油浸式电容套管的维修次数的C2-6的阈值范围为[0，2]，其相对劣化度3.如权利要求1或2所述的油浸式电容套管运行状态检测方法，其特征在于，步骤(a)包括如下子步骤：(a.1)利用三标度法建立代表三种专家意见的优先关系矩阵；(a.2)获取对于各优先关系矩阵中每一个值判定的期望值，根据期望值结合预设的三标度法量化表获得判定值并根据判定值得到整合的优先关系矩阵M；(a.3)将整合得到的优先关系矩阵M转化为模糊一致矩阵F：(a.4)对模糊一致矩阵F每行元素的和进行归一化处理得到各参数对应的初始权重分配：(a.5)以所述初始权重分配作为迭代初值进行迭代获取运行参数的第一权重。4.如权利要求3所述的油浸式...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斐明，臧春艳，段星辉，王建伟，孙伟，刘钧，郭靖，杜鹃，赵延文，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司检修分公司，武汉智能装备工业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14