一种对开关柜进行健康状态评估的方法技术

本发明专利技术公开了一种对开关柜进行健康状态评估的方法，涉及电力技术领域，能够实现对开关柜的运行健康状态进行准确的评估，便于对其进行合理使用和维修、故障预测等。该对开关柜进行健康状态评估的方法包括：建立指标物元分层模型；确定指标物元经典域和节域以及评估指标体系的权重；对二级指标物元进行评估，计算其关联度，完成对二级指标物元的评估；综合二级指标物元的评估结果，计算对应一级指标物元的关联度，完成对一级指标物元的评估；综合一级指标物元的评估结果，计算目标物元的关联度，完成目标物元的评估；根据最终的综合评分获得开关柜的健康状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力
，尤其涉及一种用于对开关柜进行健康状态评估的方法。
技术介绍
随着经济的快速发展，我国的电力供应形势日益紧张，国家电力工业的迅速发展说明全国发、输、配电的容量在不断增加，电力系统在日益扩大，当然需要的电力设备也越来越多，电力设备故障一直是危及电力系统安全的主要因素，保证电力系统运行可靠性，对发展国民经济尤其重要，为此，必须实时监测电力设备的运行状态，及时检查出内部的早期故障，防止事故于未然。在各种电力设备中，开关柜是电网系统中重要的电气设备，开关柜的健康运行关系到配电网安全可靠性，因此，努力防止和减少开关柜的故障和事故的发生，保证开关柜的正常运行，是电力系统迫切需要解决的课题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种用于对开关柜进行健康状态评估的方法，能够实现对开关柜的运行健康状态进行准确的评估，便于对其进行合理使用和维修、故障预测以及管理等操作。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供了一种用于对开关柜进行健康状态评估的方法，该包括以下步骤：（1）建立指标物元分层模型；（2）确定指标物元经典域和节域以及评估指标体系的权重；（3）对二级指标物元进行评估，计算其关联度，完成对二级指标物元的评估；（4）综合二级指标物元的评估结果，计算对应一级指标物元的关联度，完成对一级指标物元的评估；（5）综合一级指标物元的评估结果，计算目标物元的关联度，完成目标物元的评估；（6）根据最终的综合评分获得开关柜健康状态；所述一级指标物元包括：本体、附件、操动系统及控制回路、辅助部件、标识；所述二级指标物元包括：属于本体的主回路直流电阻、绝缘电阻、导电连接点相对温差或温升、放电声音、SF6仪表指示，属于附件的绝缘电阻、污秽、完整、凝露，属于操动系统及控制回路的绝缘电阻、分合闸操作、联跳功能、五防功能、辅助开关投切情况，属于辅助部件的接地引下线外观、接地电阻、带电显示器、仪表指示，属于标识的标识齐全；所述经典域包括：良好、较好、一般、注意，其中，良好：0.85~1；较好：0.75~0.85；一般：0.6~0.75；注意：0~0.6；所述节域取值范围为：0~1。优选的，所述步骤（2）评估指标体系的权重，包括：采用层次分析法，按照判断矩阵1~9级标度原则来判断同一层次上两元素之间的重要关系得到判断矩阵，结合专家经验法得到评估指标体系的权重。优选的，所述步骤（3）、步骤（4）、步骤（5）计算其关联度，包括：每个评估指标物元关于不同划分等级的改进初等关联函数为：其中ρ(x,x0,X)与ρ(x,x0,X0)分别为指标值x与经典域X0和节域X的右侧距，D(x,x0,X)表征指标值x与经典域X0和节域X的位值；将开关柜状态目标评估等级划分为m个等级区间，含有n个指标的评估体系关联度矩阵C为：其中K(xij)表示关联系数；将各指标关联度矩阵C进行规范化处理：其中K(xij)表示关联系数，max(|K(xi•)|)表征第i行元素最大绝对值；根据开关柜评估问题的需求，对于包含s个指标的评估物元综合关联度的计算公式为：其中ωi为第i个评估物元对应的指标权重，k(xi)表征关联矩阵的规范化处理；优选的，所述步骤（6）根据最终的综合评分获得开关柜健康状包括：结合所述经典域：良好、较好、一般、注意的四种状态及计算得到的所述关联度进行评判。本专利技术提供了一种对开关柜进行健康状态评估的方法，该方法基于层次分析法获得各层次的判断矩阵，结合专家经验法得到评估指标体系的权重，最后采用可拓学方法得到开关柜的健康状态评估，对开关柜健康状态做出及时、准确的评估，能够使得工作人员及时了解对应的开关柜的健康状况，从而便于对其进行合理使用和维修、故障预测以及配电管理等操作。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的对开关柜进行健康状态评估的方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的开关柜的物元分层模型示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种对开关柜进行健康状态评估的方法，如图1所示，该方法包括：步骤S1、建立指标物元分层模型。要实现对于开关柜健康状态准确、全面地评估，需要准确把握能反映其运行状态的状态量，并结合状态评估的可操作性，形成了包含试验信息、运行信息、巡检信息的状态量集合，建立了开关柜状态评估指标体系。评估指标体系分为二级，二级指标即为状态量，如图2所示。第一级指标包括：本体、附件、操动系统及控制回路、辅助部件、标识；第二级指标包括：属于本体的主回路直流电阻、绝缘电阻、导电连接点相对温差或温升、放电声音、SF6仪表指示，属于附件的绝缘电阻、污秽、完整、凝露，属于操动系统及控制回路的绝缘电阻、分合闸操作、联跳功能、五防功能、辅助开关投切情况，属于辅助部件的接地引下线外观、接地电阻、带电显示器、仪表指示，属于标识的标识齐全。步骤S2、确定指标物元经典域和节域以及确定评估指标体系的权重。采用层次分析法的原理，按照判断矩阵1~9级标度原则判断同一层次上两元素之间的重要关系，得到判断矩阵，通过一级指标各指标之间的相互比较，得到的一级指标判断矩阵及权重如表1所示。表1一级指标判断矩阵及权重向量同理，依据专家打分，建立各一级指标的二级指标判断矩阵，采用最大特征值法可以求出各个部件相应的状态量的权重，表2所示：表2二级指标（状态量）权重由于开关柜状态量指标单位各不相同，因此需要一个统一的衡量尺度对设备的状态量进行评估。本实施例根据状态量指标的劣化程度用得分对状态量指标进行0~1量化，以0.6作为危险阈值，1为理想状态，并以此对开关柜各个部件状态进行打分。状态量指标分为定性指标和定量指标两类。对于定性指标采用专家经验法，根据对设备状态的影响进行打分，分数越高表明设备运行状态越好；对于定量指标评分模型采用线性分段函数，参考相关设备的国家标准以及企业标准绘制评分函数进行打分，将评估结果分为4个状态，分别为：良好、较好、一般和注意。本实施例收集了某10kV开关柜故障样本数据，通过统计学方法计算出各个二级物元的量值的数学期望和均方差，然后，再构造各个物元的经典域和节域，根据开关柜状态划分标准和相关的试验规程以及专家经验等，可以给出各个指标的经典域和节域。开关柜本体指标的经典域和节域，如表3所示：表3开关柜本体指标的经典域和节域开关柜附件指标的经典域和节域，如表4所示：表4附件指标的经典域和节域操动系统及控制回路指标的经典域和节域，如表5所示：表5操动系统及控制回路指标的经典域和节域辅助部件指标的经典域和节域，如表6所示：表6辅助部件指标的经典域和节域标识指标的经典域和节域，如表7所示：表7标识指标的经典域和节域步骤S3、对二级指标物元进行评估，计算其关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对开关柜进行健康状态评估的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）建立指标物元分层模型；（2）确定指标物元经典域和节域以及评估指标体系的权重；（3）对二级指标物元进行评估，计算其关联度，完成对二级指标物元的评估；（4）综合二级指标物元的评估结果，计算对应一级指标物元的关联度，完成对一级指标物元的评估；（5）综合一级指标物元的评估结果，计算目标物元的关联度，完成目标物元的评估；（6）根据最终的综合评分获得开关柜健康状态；所述一级指标物元包括：本体、附件、操动系统及控制回路、辅助部件、标识；所述二级指标物元包括：属于本体的主回路直流电阻、绝缘电阻、导电连接点相对温差或温升、放电声音、 SF6仪表指示，属于附件的绝缘电阻、污秽、完整、凝露，属于操动系统及控制回路的绝缘电阻、 分合闸操作、联跳功能、五防功能、辅助开关投切情况，属于辅助部件的接地引下线外观、接地电阻、带电显示器、仪表指示，属于标识的标识齐全；所述经典域包括：良好、较好、一般、注意，其中，良好：0.85~1；较好：0.75~0.85；一般：0.6~0.75；注意：0~0.6；所述节域取值范围为：0~1。

【技术特征摘要】
1.一种对开关柜进行健康状态评估的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）建立指标物元分层模型；（2）确定指标物元经典域和节域以及评估指标体系的权重；（3）对二级指标物元进行评估，计算其关联度，完成对二级指标物元的评估；（4）综合二级指标物元的评估结果，计算对应一级指标物元的关联度，完成对一级指标物元的评估；（5）综合一级指标物元的评估结果，计算目标物元的关联度，完成目标物元的评估；（6）根据最终的综合评分获得开关柜健康状态；所述一级指标物元包括：本体、附件、操动系统及控制回路、辅助部件、标识；所述二级指标物元包括：属于本体的主回路直流电阻、绝缘电阻、导电连接点相对温差或温升、放电声音、SF6仪表指示，属于附件的绝缘电阻、污秽、完整、凝露，属于操动系统及控制回路的绝缘电阻、分合闸操作、联跳功能、五防功能、辅助开关投切情况，属于辅助部件的接地引下线外观、接地电阻、带电显示器、仪表指示，属于标识的标识齐全；所述经典域包括：良好、较好、一般、注意，其中，良好：0.85~1；较好：0.75~0.85；一般：0.6~0.75；注意：0~0.6；所述节域取值范围为：0~1。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：李珊，肖园园，梁朔，李克文，高立克，欧世锋，俞小勇，祝文姬，吴丽芳，周杨珺，欧阳健娜，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西;45