一种电力变压器状态评估方法技术

一种电力变压器状态评估方法，通过以下步骤对变压器进行评估：选取评估参量，建立电力变压器评估参量体系并采集相关参量数据；采用古林法计算各参量间的相对重要度，进而得出各参量的权重；建立评语集；最终通过云模型判断出电力变压器所处的状态等级。本发明专利技术应用于电力变压器状态评估技术领域，改善现有变压器状态评估方法计算复杂、无法兼顾模糊性与随机性的不足，提高变压器评估的准确性与客观性，评估计算简便，结论主客观结合，兼顾模糊性与随机性，评估结果更为准确，保障电力变压器的可靠运行。

【技术实现步骤摘要】
一种电力变压器状态评估方法
本专利技术涉及电力设备状态评估
，具体涉及一种采用古林法和云模型的电力变压器状态评估方法。
技术介绍
近年来，国内外多次发生大型的电力事故，引起了人们对于电力系统安全运行的重视，而变压器作为电力系统的关键性设备，对于其状态的准确评估就显得尤为重要。CN106295240A公开了一种基于模糊数学的电力变压器状态评估方法，基于模数数学理论处理变压器的试验数据，在特定条件下获得可靠的状态评估系统，但是没有考虑故障随机性的情况；CN106908674A公开了一种基于多状态量预测的变压器状态评估方法，选取好变压器的主要故障状态量，能够对变压器的大量状态信息进行综合分析，发现及预测变压器潜伏性故障，但是计算复杂。现有变压器状态评估方法计算复杂、无法兼顾模糊性与随机性。因此极其有必要采取一些新的变压器状态评估方法，改善现有评估方法的某些缺陷和问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对现有变压器状态评估方法计算复杂、无法兼顾模糊性与随机性的不足，提供一种电力变压器状态评估方法，提高变压器评估的准确性与客观性，兼顾模糊性与随机性，保障电力变压器的可靠运行。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种电力变压器状态评估方法，包括以下步骤：(1)选取评估参量，建立电力变压器评估参量体系并采集参量数据；(2)采用古林法计算各参量间的相对重要度，进而得出各参量的权重；(3)建立评语集；(4)通过云模型判断出电力变压器所处的状态等级。按上述方案，所述步骤(1)中电力变压器评估参量体系包括目标层、因素层和参量层，目标层为变压器状态；因素层有油色谱分析、电气试验、油化试验3项；参量层有氢气含量、乙炔含量、总烃含量、甲烷含量、吸收比、极化系数、绕组介损、铁芯泄漏电流、击穿电压、油中微水、油介损、糠醛含量12项。按上述方案，所述步骤(2)的具体方法如下：21)假设有n个评估参量，将某层中的参量{ai},i＝1,2,…,n依照重要性递减的顺序排列为{ai},i＝1,2,…,n；22)顺序重排之后，再比较参量之间的重要性大小，并量化表示，设参量与的相对重要性用对应参量的权重wi与wi-1表示，则评估参量的重要度Ri如下：wi-1＝Ri-1×wi，i＝2,…,n；23)基准化处理Ri，处理后得到Li，设定最末尾的评估参量Ln为基准，且令Ln＝1，由尾至首计算出前面评估参量经过处理后的数值，方法如下：24)将处理过的Li，i＝1,2,…,n叠加，然后用Li除以叠加的总和，算出各评估参量的归一化权重，归一化的权重计算方法如下：按上述方案，所述步骤(3)的具体实现方法如下：31)依据建立的变压器评估参量体系，建立各层次的评估参量：U＝{U1,U2,…,Un}表示目标层参量，Ui表示目标层参量U的第i个参量：Ui＝{Ui1,Ui2,…,Uin}即因素层参量，Uij表示因素层参量Ui的第j个参量，其中，i＝1,2,…,nf，nf为因素层参量个数，j＝1,2,…,np，np为参量层参量个数；32)建立评语集S为{正常，注意，异常，严重}，设定评语集S处于区间[0,1]，定性评语的期望Exi及熵值Eni的表达式为：其中，i＝1,2,…,n，期望Exi为空间中最能代表这个定性概念的点，熵值Eni用来衡量定性概念的模糊度和概率，cmax＝max{Ex1,Ex2,…,Exn}，cmin＝min{Ex1,Ex2,…,Exn}。按上述方案，所述步骤(4)的具体实现方法如下：41)建立定量参量的云模型对于定量的评估参量，建立参量在变压器评估参量体系中的云模型，方法如下：其中，i∈[1,n]；42)建立定性参量的云模型对于定性的评估参量，参考历史运行数据，通过专家打分建立云模型，方法如下：E'n＝En1+En2+…+Enn43)计算综合云的云重心向量体系中的每个评估参量对应一个云模型，因此，n个评估参量对应n个云模型，当评估参量发生变化的时候，综合云也随即发生变化，导致云重心的位置发生变化，n维云模型的重心通过一个n维的综合云重心向量T来表示：T＝(T1,T2,…,Tn)＝a×bT其中，Ti＝ai×bi,i＝1,2,…,n，a表示云重心的位置向量，b表示云重心的高度向量(也表示各参量权重值)，ai表示第i个评估参量的云模型的位置向量，bi表示第i个评估参量的云模型的高度向量，即通过步骤(2)得出的评估参量的归一化权重；当评估参量发生变化时，综合云的云重心变成了T'：T'＝(T1',T2',…,Tn')44)求取偏离度设理想状态下，n维云重心的位置向量a＝(Ex10,Ex20,…,Exn0)，高度向量b＝(b1,b2,…,bn)，因而得到理想状态下的综合云重心向量T0＝a×bT＝(T10,T20,…,Tn0)，归一化处理云重心向量，得到归一化后的云重心向量Tg：Tg＝(T1g,T2g,…,Tng)加权偏离度θ通过以下公式得到：综合偏离度θ'为：其中，θ'为上级层次(目标层)的偏离度，θi为下级层次(因素层)的偏离度；45)确定评估结果根据综合偏离度的计算结果对应变压器评估参量体系中评语集的评估等级区间，判断电力变压器所处的状态等级。本专利技术的有益效果是：本专利技术采用古林法和云计算对电力变压器状态评估，改善现有变压器状态评估方法计算复杂、无法兼顾事物不确定性中模糊性及随机性的不足，提升了评估的客观性，降低了主观干扰，计算量较小，准确度高，减少资源浪费；本专利技术建立了分层评估参量体系，为电力变压器绝缘状态检修提供了一种新方法。附图说明图1是本专利技术电力变压器状态评估方法流程图。具体实施方式根据技术方案，对本专利技术的具体实施方式进一步详细说明。参照图1所示，本专利技术一种电力变压器状态评估方法，包含以下步骤：(1)选取评估参量，建立电力变压器评估参量体系并采集相关数据，具体步骤如下：本专利技术中所述电力变压器评估参量体系如表1所示，它包括目标层、因素层和参量层三层。目标层为变压器状态；因素层有油色谱分析、电气试验、油化试验3项；参量层有氢气含量、乙炔含量、总烃含量、甲烷含量、吸收比、极化系数、绕组介损、铁芯泄漏电流、击穿电压、油中微水、油介损、糠醛含量12项。表1变压器评估参量体系(2)采用古林法计算各参量间的相对重要度，进而得出各参量的权重，具体方法如下：21)假设有n个评估参量，将某层中的参量{ai},i＝1,2,…,n依照重要性递减的顺序排列为{ai},i＝1,2,…,n；22)顺序重排之后，再比较参量之间的重要性大小，并量化表示，若参量与的相对重要性用其权重wi与wi-1表示，则评估参量的重要度Ri如下：wi-1＝Ri-1×wi，i＝2,…,n；本专利技术方法是倒序计算权重，所以用i的重要程度计算i-1的重要程度；23)基准化处理Ri，处理后得到Li，设定最末尾的评估参量Ln为基准，且令Ln＝1，由尾至首计算出前面评估参量经过处理后的数值，方法如下：24)将处理过的Li，i＝1,2,…,n叠加，然后用Li除以叠加的总和，算出各评估参量的归一化权重，归一化的权重计算方法如下：(3)建立评语集，具体实现方法如下：31)依据建立的变压器评估参量体系，建立各层次的评估参量：U＝{U1,U2,…,Un}表示目标层参量，Ui表示目标层参量U的第i个参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力变压器状态评估方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)选取评估参量，建立电力变压器评估参量体系并采集参量数据；(2)采用古林法计算各参量间的相对重要度，进而得出各参量的权重；(3)建立评语集；(4)通过云模型判断出电力变压器所处的状态等级。

【技术特征摘要】
1.一种电力变压器状态评估方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)选取评估参量，建立电力变压器评估参量体系并采集参量数据；(2)采用古林法计算各参量间的相对重要度，进而得出各参量的权重；(3)建立评语集；(4)通过云模型判断出电力变压器所处的状态等级。2.根据权利要求1所述的电力变压器状态评估方法，其特征在于，所述步骤(1)中电力变压器评估参量体系包括目标层、因素层和参量层，目标层为变压器状态；因素层有油色谱分析、电气试验、油化试验3项；参量层有氢气含量、乙炔含量、总烃含量、甲烷含量、吸收比、极化系数、绕组介损、铁芯泄漏电流、击穿电压、油中微水、油介损、糠醛含量12项。3.根据权利要求1所述的电力变压器状态评估方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体方法如下：21)假设有n个评估参量，将某层中的参量{ai},i＝1,2,…,n依照重要性递减的顺序排列为{ai},i＝1,2,…,n；22)顺序重排之后，再比较参量之间的重要性大小，并量化表示，设参量与的相对重要性用对应参量的权重wi与wi-1表示，则评估参量的重要度Ri如下：wi-1＝Ri-1×wi，i＝2,…,n；23)基准化处理Ri，处理后得到Li，设定最末尾的评估参量Ln为基准，且令Ln＝1，由尾至首计算出前面评估参量经过处理后的数值，方法如下：24)将处理过的Li，i＝1,2,…,n叠加，然后用Li除以叠加的总和，算出各评估参量的归一化权重，归一化的权重计算方法如下：4.根据权利要求3所述的电力变压器状态评估方法，其特征在于，所述步骤(3)的具体实现方法如下：31)依据建立的变压器评估参量体系，建立各层次的评估参量：U＝{U1,U2,…,Un}表示目标层参量，Ui表示目标层参量U的第i个参量：Ui＝{Ui1,Ui2,…,Uin}即因素层参量，Uij表示因素层参量Ui的第j个参量，其中，i＝1,2,…,nf，nf为因素层参量个数，j＝1,2,…,np，np为参量层参量个数；32)建立评语集S为{正常，注意，异常，严重}，设定评语...

【专利技术属性】
技术研发人员：何怡刚，陈铭，何鎏璐，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42