考虑隶属度可变的继电保护变权模糊综合状态评价方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑隶属度可变的继电保护变权模糊综合状态评价方法。目前单纯采用熵值法确立常权系数，过渡依赖历史监测数据，同时其线性模型只能进行简单评价，评分项权重固定，评价的准确性有待改进。本发明专利技术采用熵值法和模糊层次分析法的组合常权计算方式，同时引入变权理论，构造了幅度有区别的惩罚—激励型变权函数，建立了组合变权相量；结合模糊判别理论，构造了基于系数可变、正态分布的可变隶属度函数模型，并考虑了隶属度模糊判别矩阵的动态修正问题，提出了效果更加明显的模糊矩阵动态修正方法，最后选取加权平均型算子计算出模糊评判结果。本发明专利技术可以准确地反应继电保护设备的实际状态，提高了对于继电保护状态评价的准确性。

Fuzzy comprehensive state evaluation method of variable weight of relay protection based on variable membership degree

The invention discloses a method for evaluating the fuzzy comprehensive state evaluation of relay protection with variable membership degree. At present, the constant entropy coefficient is established by the entropy method, and the transition depends on the historical monitoring data. At the same time, the linear model can only be evaluated simply. The invention adopts combination way of calculating the entropy method and Fuzzy AHP weight, while introducing the variable weight theory, construct the amplitude difference penalty incentive variable weight function, the combined power is established; combining the fuzzy identification theory, constructed a variable coefficient and variable normal distribution membership function model based on considering the dynamic correction problem of Fuzzy judgment matrix, fuzzy matrix method of dynamic correction effect is more obvious, the selection of weighted average operator to calculate the fuzzy evaluation results. The invention can accurately reflect the actual state of the relay protection equipment, and improve the accuracy of the relay protection status evaluation.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及继电保护领域，尤其是一种考虑隶属度可变的继电保护变权模糊综合状态评价方法。
技术介绍
随着电网规模的不断增长，传统的以设备停役为前提的继电保护定期检修模式逐渐暴露出某些弊端：定检周期到来时，可能因计划检修时间过长，调度无法安排设备停电，造成检修延期甚至取消；另一方面，设备无论实际状态好坏全部接受检验，检修针对性也不强，盲目检修还可能带来安全风险。而状态检修通过对设备状态的有效监测和科学客观地评价，及时准确地掌握设备的运行状况，在此基础上开展检修工作，可精准定制检修内容，合理安排检修计划，大幅缩短检修时间和提高检修质量。为此，研究准确、可靠的继电保护状态评价方法具有积极意义。近年来，国内外学者相继在继电保护状态检修和状态评价中进行了诸多有益尝试，从早期通过专家讨论制定状态评分标准，到应用模式识别技术识别继电保护运行状态，再到利用模糊综合评价方法和变权理论进行继电保护状态评价，状态评价理论在继电保护领域得到了越来越多的关注。在继电保护状态评价的实际应用中，一些电网企业结合自身运行经验，先后颁布了有关继电保护状态检修和状态评价的相关技术导则，并已开始实施。但上述技术导则仍以专家经验为基础，仅依靠线性模型进行简单评价，评分项权重固定，各项指标以静态评价为主，缺乏动态评判，评价的准确性有待改进。针对上述不足，已有文献进行了相关探讨。吴姜、蔡泽祥、胡春潮、曹建东发表了一种基于模糊正态分布隶属函数的继电保护装置状态评价方法(电力系统保护与控制,2012,05:48-52)，该方法将隶属函数和模糊评价理论引入继电保护状态评价中，有一定指导意义，但仍沿用权重专家直接确定的方法，客观性不足。彭志峰、杨明玉发表了一种基于变权理论的继电保护状态评价方法(中国电力,2014,04:92-96)，该方法在继电保护状态评价中确立了变权重的基本思路，但引入的变权函数不连续，是否适满足变权条件值得商榷。宋人杰、陈禹名发表了一种基于变权系数的继电保护状态模糊综合评价方法(电力系统保护与控制,2016,03:46-50)，该方法单纯采用熵值法确立常权系数，过渡依赖历史监测数据，无法有效地利用专家已有经验，同时其引入的变权均衡函数为“一类”变权函数，适用条件受限。师元康,姜振超,安寸然发表了关于智能变电站继电保护装置状态评估实用化研究(电力系统保护与控制,2016,10:119-125)，该研究提出隶属函数模糊判别矩阵动态修正方法，改善了以往模糊评价方法针对快速劣化指标反应灵敏度不足的缺点，有一定指导意义，但计算过于繁琐。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种考虑隶属度可变的继电保护变权模糊综合状态评价方法，以准确地反应继电保护设备的实际状态，提高对于继电保护状态评价的准确性，为继电保护开展状态检修提供决策依据。为此，本专利技术采用如下的技术方案：考虑隶属度可变的继电保护变权模糊综合状态评价方法，其步骤如下：1)获取状态量数据X；建立评语集V，并确定取值范围；选取评价指标，建立状态量评价因素集U；2)状态量数据标准化处理，利用熵值法计算熵值法常权重系数；利用FAHP法计算FAHP法平均常权重系数；由FAHP法平均常权重系数和熵值法常权重系数组合构成综合常权重系数；3)建立劣化度模型，代入状态量数据X计算劣化度；选取变权函数，代入劣化度计算变权系数，根据实际变权效果来决定是否调整变权函数参数；如不调整，直接与综合常权重系数合成最终综合权重系数；如要调整，调整后的参数再返回至变权函数中重新计算；4)选取可变隶属度函数，设置参数系统；计算模糊矩阵，如要调整隶属度函数的参数，则返回至可变隶属度函数中重新计算，否则判断是否动态调整模糊矩阵数值，如达到调整模糊矩阵触发条件则返回至模糊矩阵中重新计算，否则进入下一步；5)所述的最终综合权重系数与模糊矩阵进行模糊线性变换得到评价结果。本专利技术对现有基于模糊综合状态评价方法进行了改进：进一步完善了继电保护状态评价指标体系，增加了新的评价指标和劣化度计算模型；提出了基于系数可变、正态分布且评语集为4区的可变隶属度函数模型，并考虑了隶属度模糊矩阵的动态修正问题，提出了效果更加明显的模糊矩阵动态修正方法；构造了幅度有区别且变权系数可调的惩罚—激励型变权函数。进一步地，步骤2)中，考虑到不同专家对继电保护装置进行状态评价时会出现一定差异，对不同专家的FAHP法权重进行了算数平均，最终得到FAHP法平均常权重系数w**。进一步地，步骤2)中，综合常权重系数的计算公式为 w i ′ = w i * * w i * α Σ w i * * w i * α ]]>式中，为FAHP法确定的第i个平均常权重系数,为熵值法确定的常权重系数,w′i为综合常权重系数，α为变权系数。进一步地，步骤3)中，对于温度评价因素，采用半正态分布函数劣化模型；对于其他评价因素，采用梯形分函数劣化模型。进一步地，步骤3)中，变权函数式如下： S i ( x ) = l n ( 0.7 / x ) β + 1.0 0.01 ≤ x ≤ 0.7 1 本文档来自技高网...

【技术保护点】
考虑隶属度可变的继电保护变权模糊综合状态评价方法，其步骤如下：1)获取状态量数据X；建立评语集V，并确定取值范围；选取评价指标，建立状态量评价因素集U；2)状态量数据标准化处理，利用熵值法计算熵值法常权重系数；利用FAHP法计算FAHP法平均常权重系数；由FAHP法平均常权重系数和熵值法常权重系数组合构成综合常权重系数；3)建立劣化度模型，代入状态量数据X计算劣化度；选取变权函数，代入劣化度计算变权系数，根据实际变权效果来决定是否调整变权函数参数；如不调整，直接与综合常权重系数合成最终综合权重系数；如要调整，调整后的参数再返回至变权函数中重新计算；4)选取可变隶属度函数，设置参数系统；代入状态量数据X计算模糊矩阵，如要调整隶属度函数的参数，则返回至可变隶属度函数中重新计算，否则判断是否要动态调整模糊矩阵数值，如达到调整模糊矩阵触发条件则返回至模糊矩阵中重新计算，否则进入下一步；5)所述的最终综合权重系数与模糊矩阵进行模糊线性变换得到评价结果。

【技术特征摘要】
1.考虑隶属度可变的继电保护变权模糊综合状态评价方法，其步骤如下：1)获取状态量数据X；建立评语集V，并确定取值范围；选取评价指标，建立状态量评价因素集U；2)状态量数据标准化处理，利用熵值法计算熵值法常权重系数；利用FAHP法计算FAHP法平均常权重系数；由FAHP法平均常权重系数和熵值法常权重系数组合构成综合常权重系数；3)建立劣化度模型，代入状态量数据X计算劣化度；选取变权函数，代入劣化度计算变权系数，根据实际变权效果来决定是否调整变权函数参数；如不调整，直接与综合常权重系数合成最终综合权重系数；如要调整，调整后的参数再返回至变权函数中重新计算；4)选取可变隶属度函数，设置参数系统；代入状态量数据X计算模糊矩阵，如要调整隶属度函数的参数，则返回至可变隶属度函数中重新计算，否则判断是否要动态调整模糊矩阵数值，如达到调整模糊矩阵触发条件则返回至模糊矩阵中重新计算，否则进入下一步；5)所述的最终综合权重系数与模糊矩阵进行模糊线性变换得到评价结果。2.根据权利要求1所述的考虑隶属度可变的继电保护变权模糊综合状态评价方法，其特征在于，步骤2)中，考虑到不同专家对继电保护装置进行状态评价时会出现一定差异，对不同专家的FAHP法权重进行了算数平均，最终得到FAHP法平均常权重系数w**。3.根据权利要求2所述的考虑隶属度可变的继电保护变权模糊综合状态评价方法，其特征在于，步骤2)中，综合常权重系数的计算公式为 w i ′ = w i * * w i * α Σw i * * w i * α ]]>式中，为FAHP法确定的第i个平均常权重系数,为熵值法确定的常权重系数,w′i为综合常权重系数，α为变权系数。4.根据权利要求1所述的考虑隶属度可变的继电保护变权模糊综合状态评价方法，其特征在于，步骤3)中，对于温度评价因素，采用半正态分布函数劣化模型；对于其他评价因素，采用梯形分函数劣化模型。5.根据权利要求1所述的考虑隶属度可变的继电保护变权模糊综合状态评价方法，其特征在于，步骤3)中，变权函数式如下： S i ( x ) = l n ( 0.7 / x ) ...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓明，吴俊，王松，吴栋萁，杨涛，阮黎翔，
申请(专利权)人：国网浙江省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33