一种基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法及装置，该方法包括：获取预设时间周期内换流阀的在线监测数据；根据在线监测数据建立换流阀的状态评估指标矩阵，并根据在线监测数据计算状态评估指标矩阵中各评估参数类的评分值；根据至少三个预设灰类分别构建各预设灰类所对应的白化权函数；根据各评估参数类的预设权重值及各评估参数类的评分值的白化权函数，采用灰色聚类算法分别计算各预设灰类的聚类权值；根据各聚类权值对换流阀的运行状态进行评估。通过实施本发明专利技术，无需人工操作实现了对换流阀运行状态的实时评估，提高了评估结果准确性，并实现了对换流阀进行潜在风险预测，为换流阀的计划检修提供了良好的数据基础。

An On-line Assessment Method and Device for Converter Valve Status Based on Grey Clustering

The present invention provides an on-line evaluation method and device for converter valve status based on Grey clustering. The method includes: acquiring on-line monitoring data of converter valve in preset time period; establishing on-line monitoring data to establish state evaluation index matrix of converter valve, and calculating scoring values of each evaluation parameter class in state evaluation index matrix according to on-line monitoring data; and according to at least three evaluation parameters. The preset grey classes construct the corresponding whitening weight functions of each preset grey class; according to the preset weight values of each evaluation parameter class and the whitening weight functions of each evaluation parameter class, the clustering weight values of each preset grey class are calculated by grey clustering algorithm; and the operation status of the commutation valve is evaluated according to the clustering weight values. By implementing the present invention, the real-time evaluation of the operation state of the converter valve is realized without manual operation, the accuracy of the evaluation results is improved, and the potential risk prediction of the converter valve is realized, which provides a good data basis for the planned maintenance of the converter valve.

【技术实现步骤摘要】
一种基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法及装置
本专利技术涉及电力运维
，具体涉及一种基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法及装置。
技术介绍
LCC-HVDC直流工程目前正处于高速建设期，受制于过去换流阀在线监测技术的有限发展，当前换流阀的在线状态评估还处于传统的人为监视评估阶段。目前对于LCC-HVDC直流工程的换流阀监测评估方式主要包括：通过换流站运维人员在外围观测，评估换流阀在线的运行情况；或通过阀厅的红外测试仪等外围远程监测设备，监视换流阀特定设备的相关参数，再由运维人员通过后台监控系统的数据进行分析判断换流阀的在线运行情况；此外，还有通过换流阀自身的阀控系统监视换流阀晶闸管级和板卡的有限数据，由阀控系统自主判断并上报后台监控系统，提示运维人员换流阀的在线运行情况。而现有的这些换流阀监测评估方法都普遍存在以下问题：评估因素不全面，目前大部分评估因素都是以可视因素为基础的，具有片面性；需要人工操作，换流阀在运状态评估依据以规章制度为标准，以运维人员采集监视为基础；预测潜在风险能力差，当前只能通过换流阀冗余晶闸管级数量来预测换流阀失效风险；并且难以为换流阀的计划检修提供良好的数据支持等问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法及装置，以克服现有技术中的换流阀评估方法的评估因素不全面，具有片面性，并且需要人工操作，预测潜在风险能力差，难以为换流阀的计划检修提供良好的数据支持等问题。本专利技术实施例提供了一种基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法，包括：获取预设时间周期内换流阀的在线监测数据；根据所述在线监测数据建立所述换流阀的状态评估指标矩阵，并根据所述在线监测数据计算所述状态评估指标矩阵中各评估参数类的评分值；根据至少三个预设灰类分别构建各预设灰类所对应的白化权函数；根据所述各评估参数类的预设权重值及所述各评估参数类的评分值的白化权函数，采用灰色聚类算法分别计算各所述预设灰类的聚类权值；根据各所述聚类权值对所述换流阀的运行状态进行评估。可选地，所述状态评估指标矩阵为：D＝[d1,d2,d3,d4…dn]，其中，D表示所述状态评估指标矩阵，d1,d2,d3,d4…dn分别表示所述状态评估指标矩阵中的各个评估参数类。可选地，采用如下公式计算所述聚类权值：其中，δm表示第m个所述预设灰类所对应的所述聚类权值，fm(dj)表示第j个评估参数类在第m个所述预设灰类所对应的白化权函数，ωj表示第j个评估参数类对应的预设权重值，n表示所述评估参数类的个数。可选地，所述根据所述各聚类权值对所述换流阀的运行状态进行评估，包括：判断所述各聚类权值中是否包括至少两个所述聚类权值为预设聚类权值峰值；当所述各聚类权值中不包括至少两个所述聚类权值为预设聚类权值峰值时，判定所述换流阀的运行状态为所述各聚类值中数值最大的所述聚类权值所对应的所述预设灰类。可选地，所述基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法，还包括：当所述各聚类权值中包括至少两个所述聚类权值为预设聚类权值峰值时，判定所述换流阀的运行状态为所述聚类权值为预设聚类权值峰值的所述预设灰类中运行状态最差的所述预设灰类。可选地，所述预设灰类包括：正常运行类、无法正常运行类及至少一中间状态类。可选地，在所述根据至少三个预设灰类分别构建各预设灰类所对应的白化权函数之后，在所述根据所述各评估参数类的预设权重值及所述各评估参数类的评分值的白化权函数，采用灰色聚类算法分别计算所述至少三个预设灰类的各聚类权值之前，所述基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法还包括：判断所述无法正常运行类所对应的白化权函数的函数值是否为预设白化权函数峰值；当所述函数值不为预设白化权函数峰值时，执行所述根据所述各评估参数类的预设权重值及所述各评估参数类的评分值的白化权函数，采用灰色聚类算法分别计算所述至少三个预设灰类的各聚类权值的步骤。可选地，所述基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法还包括：当所述函数值为预设白化权函数峰值时，则判定所述换流阀的运行状态为所述无法正常运行类。可选地，所述基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法还包括：当所述换流阀的运行状态的评估结果不是无法正常运行类时，执行所述获取预设时间周期内换流阀的在线监测数据的步骤。可选地，各所述白化权函数的取值范围的端点值相同。可选地，在所述获取预设时间周期内换流阀的在线监测数据之后，在根据所述在线监测数据建立所述换流阀的状态评估指标矩阵之前，所述基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法还包括：根据预设筛选条件过滤所述在线监测数据中的异常数据，生成有效监测数据。本专利技术实施例还提供了一种基于灰色聚类的换流阀状态在线评估装置，包括：在线监测数据获取模块，用于获取预设时间周期内换流阀的在线监测数据；评分值计算模块，用于根据所述在线监测数据建立所述换流阀的状态评估指标矩阵，并根据所述在线监测数据计算所述状态评估指标矩阵中各评估参数类的评分值；白化权函数构建模块，用于根据至少三个预设灰类分别构建各预设灰类所对应的白化权函数；聚类权值计算模块，用于根据所述各评估参数类的预设权重值及所述各评估参数类的评分值的白化权函数，采用灰色聚类算法分别计算所述至少三个预设灰类的各聚类权值；运行状态评估模块，用于根据各所述聚类权值对所述换流阀的运行状态进行评估。本专利技术实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法。本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行上述的基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法。本专利技术技术方案，具有如下优点：本专利技术实施例提供的基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法，通过获取一个监测周期内换流阀的在线监测数据，并以此建立状态评估指标矩阵，计算该矩阵中各评估参数类的评分值，分别构建每一个预设灰类对应的白化权函数，根据上述的各评估参数类的预设权重值及评分值所对应的白化权函数，采用灰色聚类算法分别计算各个预设灰类的聚类权值，根据各聚类权值对换流阀的运行状态进行评估。从而无需人工操作实现了对换流阀运行状态的实时评估，并以换流阀的在线监测数据为依据，提高了评估结果准确性，通过不同的预设灰类实现了对换流阀进行潜在风险预测，为换流阀的计划检修提供了良好的数据基础。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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中基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法的流程图；图2为本专利技术实施例中基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法的另一流程图；图3为本专利技术实施例中基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法的另一流程图；图4为本专利技术实施例中基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法的另一流程图；图5为本专利技术实施例中基于灰色聚类的换流阀状态在线评估装置的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法，其特征在于，包括：获取预设时间周期内换流阀的在线监测数据；根据所述在线监测数据建立所述换流阀的状态评估指标矩阵，并根据所述在线监测数据计算所述状态评估指标矩阵中各评估参数类的评分值；根据至少三个预设灰类分别构建各预设灰类所对应的白化权函数；根据所述各评估参数类的预设权重值及所述各评估参数类的评分值的白化权函数，采用灰色聚类算法分别计算各所述预设灰类的聚类权值；根据各所述聚类权值对所述换流阀的运行状态进行评估。

【技术特征摘要】
1.一种基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法，其特征在于，包括：获取预设时间周期内换流阀的在线监测数据；根据所述在线监测数据建立所述换流阀的状态评估指标矩阵，并根据所述在线监测数据计算所述状态评估指标矩阵中各评估参数类的评分值；根据至少三个预设灰类分别构建各预设灰类所对应的白化权函数；根据所述各评估参数类的预设权重值及所述各评估参数类的评分值的白化权函数，采用灰色聚类算法分别计算各所述预设灰类的聚类权值；根据各所述聚类权值对所述换流阀的运行状态进行评估。2.根据权利要求1所述的基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法，其特征在于，所述状态评估指标矩阵为：D＝[d1,d2,d3,d4…dn]，其中，D表示所述状态评估指标矩阵，d1,d2,d3,d4…dn分别表示所述状态评估指标矩阵中的各个评估参数类。3.根据权利要求2所述的基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法，其特征在于，采用如下公式计算所述聚类权值：其中，δm表示第m个所述预设灰类所对应的所述聚类权值，fm(dj)表示第j个评估参数类在第m个所述预设灰类所对应的白化权函数，ωj表示第j个评估参数类对应的预设权重值，n表示所述评估参数类的个数。4.根据权利要求1所述的基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法，其特征在于，所述根据所述各聚类权值对所述换流阀的运行状态进行评估，包括：判断所述各聚类权值中是否包括至少两个所述聚类权值为预设聚类权值峰值；当所述各聚类权值中不包括至少两个所述聚类权值为预设聚类权值峰值时，判定所述换流阀的运行状态为所述各聚类值中数值最大的所述聚类权值所对应的所述预设灰类。5.根据权利要求4所述的基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法，其特征在于，还包括：当所述各聚类权值中包括至少两个所述聚类权值为预设聚类权值峰值时，判定所述换流阀的运行状态为所述聚类权值为预设聚类权值峰值的所述预设灰类中运行状态最差的所述预设灰类。6.根据权利要求1所述的基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法，其特征在于，所述预设灰类包括：正常运行类、无法正常运行类及至少一中间状态类。7.根据权利要求6所述的基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法，其特征在于，在所述根据至少三个预设灰类分别构建各预设灰类所对应的白化权函数之后，在所述根据所述各评估参数类的预设权重值及所述各评估参数类的评分值的白化权函数，采用灰色聚类算法分别计算所述至少三个预设灰类的各聚类权值之前，所述基于灰色聚类的换流阀状态在线评估方法还包括：判断所述无法正常运行类所对应的白化权函数的函数值是否为预...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海峰，吴文祥，杨建伟，宋林伟，刘盼盼，王雅洁，张迪，杨树森，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国网福建省电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11