一种基于状态监测数据确定电力设备的运行状态的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于状态监测数据确定电力设备的运行状态的方法及系统，包括：对电力设备的运行状况进行监测，以获取所述电力设备的至少一项状态监测数据；根据所述电力设备对应的状态监测数据按照预设的评分规则，确定所述电力设备的每项状态监测数据对应的评分；利用所述电力设备的每项状态监测数据对应的评分，根据预设的状态隶属函数，确定每项状态监测数据在每种健康状态下的概率值；基于D‑S证据理论，根据每项状态监测数据在每种健康状态下的概率值进行概率融合，以获取所述电力设备的每种健康状态对应的概率融合结果；根据所述电力设备的每种健康状态对应的概率融合结果确定所述电力设备的运行状态。

A Method and System for Determining the Operation State of Electric Power Equipment Based on State Monitoring Data

【技术实现步骤摘要】
一种基于状态监测数据确定电力设备的运行状态的方法及系统
本专利技术涉及输变电设备运行
，并且更具体地，涉及一种基于状态监测数据确定电力设备的运行状态的方法及系统。
技术介绍
在电网主网的架构中，变压器和GIS断路器等电力设备处于至关重要的位置，对于保证电网稳定可靠运行发挥着决定性的作用。但是随着运行年限的增长，负荷的变化和运行环境的影响，变压器、GIS(断路器)的健康状态会有所下降，且下降程度和下降的速度也各不相同，对于计划检修工作来说，在固定的检修模式和时间周期中，很难完全发现所有的隐患和缺陷，从而导致部分隐患和缺陷在不可控的条件下发展成为事故，对电网的稳定运行产生影响，故对变压器和GIS断路器的健康状态的管控十分重要。得益于重要电力设备的在线监测设备的大量部署，对设备的实时监测能力已经获得了较大的提升，故在此基础上可以对设备健康状态进行可靠的评估，从而为设备的检修工作提供支撑。目前对变压器和GIS断路器健康状态的评估方法主要采用层次分析法、专家经验法和熵权法等，但无法兼顾客观和有效的问题，专家经验法和层次分析法受主观影响比较大，熵权法则会因为实际数据的取值问题对权重的标定出现明显不合理。因此，需要一种能够准确地确定电力设备的运行状态，以用于对电力设备进行控制的问题。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于状态监测数据确定电力设备的运行状态的方法及系统，以解决如何准确地确定电力设备的运行状态的问题。为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于状态监测数据确定电力设备的运行状态的方法，其特征在于，所述方法包括：对电力设备的运行状况进行监测，以获取所述电力设备的至少一项状态监测数据；根据所述电力设备对应的状态监测数据按照预设的评分规则，确定所述电力设备的每项状态监测数据对应的评分；利用所述电力设备的每项状态监测数据对应的评分，根据预设的状态隶属函数，确定所述电力设备的每项状态监测数据在每种健康状态下的概率值；基于D-S证据理论，根据所述电力设备的每项状态监测数据在每种健康状态下的概率值进行概率融合，以获取所述电力设备的每种健康状态对应的概率融合结果；根据所述电力设备的每种健康状态对应的概率融合结果确定所述电力设备的运行状态。优选地，其中所述电力设备为变压器，所述状态监测数据包括：运行年限、设备缺陷情况、油中溶解气体含量、铁芯接地电流、顶层油温和微水含量中的至少一种。优选地，其中所述电力设备为GIS断路器，所述状态监测数据包括：运行年限、设备缺陷情况和SF6气体绝缘密度中的至少一种。优选地，其中所述方法还包括：将获取的所述电力设备的每项状态监测数据在每种健康状态下的概率值进行去零处理，以防止Zadeh悖论。优选地，其中所述基于D-S证据理论，根据所述电力设备的每项状态监测数据在每种健康状态下的概率值进行概率融合，以获取每种健康状态对应的概率融合结果，包括：其中，SAi为健康状态为Ai时的概率融合结果；Pm(Ai)为第m项状态监测数据在健康状态为Ai时的概率值；n为健康状态个数的总量；m为状态监测数据个数的总量。优选地，其中所述根据所述电力设备的每种健康状态对应的概率融合结果确定所述电力设备的运行状态，包括：选取所述电力设备的每种健康状态对应的概率融合结果中的最大值对应的健康状态作为所述电力设备的运行状态。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种基于状态监测数据确定电力设备的运行状态的系统，其特征在于，所述系统包括：状态监测数据获取单元，用于对电力设备的运行状况进行监测，以获取所述电力设备的至少一项状态监测数据；评分确定单元，用于根据所述电力设备对应的状态监测数据按照预设的评分规则，确定所述电力设备的每项状态监测数据对应的评分；概率值确定单元，用于利用所述电力设备的每项状态监测数据对应的评分，根据预设的状态隶属函数，确定所述电力设备的每项状态监测数据在每种健康状态下的概率值；概率融合单元，用于基于D-S证据理论，根据所述电力设备的每项状态监测数据在每种健康状态下的概率值进行概率融合，以获取所述电力设备的每种健康状态对应的概率融合结果；运行状态确定单元，用于根据所述电力设备的每种健康状态对应的概率融合结果确定所述电力设备的运行状态。优选地，其中所述电力设备为变压器，所述状态监测数据包括：运行年限、设备缺陷情况、油中溶解气体含量、铁芯接地电流、顶层油温和微水含量中的至少一种。优选地，其中所述电力设备为GIS断路器，所述状态监测数据包括：运行年限、设备缺陷情况和SF6气体绝缘密度中的至少一种。优选地，其中所述系统还包括：概率值去零处理单元，用于将获取的所述电力设备的每项状态监测数据在每种健康状态下的概率值进行去零处理，以防止Zadeh悖论。优选地，其中所述概率融合单元，基于D-S证据理论，根据所述电力设备的每项状态监测数据在每种健康状态下的概率值进行概率融合，以获取每种健康状态对应的概率融合结果，包括：其中，SAi为健康状态为Ai时的概率融合结果；Pm(Ai)为第m项状态监测数据在健康状态为Ai时的概率值；n为健康状态个数的总量；m为状态监测数据个数的总量。优选地，其中所述运行状态确定单元，根据所述电力设备的每种健康状态对应的概率融合结果确定所述电力设备的运行状态，包括：选取所述电力设备的每种健康状态对应的概率融合结果中的最大值对应的健康状态作为所述电力设备的运行状态。本专利技术提供了一种基于状态监测数据确定电力设备的运行状态的方法及系统，根据电力设备的运行状况的监测按照预设的评分规则，确定所述电力设备的每项状态监测数据对应的评分；根据评分确定电力设备的每项状态监测数据在每种健康状态下的概率值；最后进行概率融合，根据概率融合结果确定所述电力设备的运行状态。本专利技术基于D-S证据理论对电力设备在每种健康状态下的概率值进行融合，得到电力设备的状态评估结果，能够反映电力设备的健康状况，为后续的运维检修指明了方向。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1为根据本专利技术实施方式的基于状态监测数据确定电力设备的运行状态的方法100的流程图；图2为2016年统计的投运年限与设备故障率的统计分布结果示意图；图3为2016年统计的变压器铁芯接地电流的统计结果示意图；图4为2016年统计的变压器顶层油温的统计结果示意图；图5为2016年统计的变压器油中微水含量统计结果示意图；图6为2016年统计的GIS断路器/电抗器SF6气体密度统计结果示意图；图7为2016年统计的GIS断路器/电抗器SF6气体20℃时压强统计结果示意图；以及图8为根据本专利技术实施方式的基于状态监测数据确定电力设备的运行状态的系统800的结构示意图。具体实施方式现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于状态监测数据确定电力设备的运行状态的方法，其特征在于，所述方法包括：对电力设备的运行状况进行监测，以获取所述电力设备的至少一项状态监测数据；根据所述电力设备对应的状态监测数据按照预设的评分规则，确定所述电力设备的每项状态监测数据对应的评分；利用所述电力设备的每项状态监测数据对应的评分，根据预设的状态隶属函数，确定所述电力设备的每项状态监测数据在每种健康状态下的概率值；基于D‑S证据理论，根据所述电力设备的每项状态监测数据在每种健康状态下的概率值进行概率融合，以获取所述电力设备的每种健康状态对应的概率融合结果；根据所述电力设备的每种健康状态对应的概率融合结果确定所述电力设备的运行状态。

【技术特征摘要】
1.一种基于状态监测数据确定电力设备的运行状态的方法，其特征在于，所述方法包括：对电力设备的运行状况进行监测，以获取所述电力设备的至少一项状态监测数据；根据所述电力设备对应的状态监测数据按照预设的评分规则，确定所述电力设备的每项状态监测数据对应的评分；利用所述电力设备的每项状态监测数据对应的评分，根据预设的状态隶属函数，确定所述电力设备的每项状态监测数据在每种健康状态下的概率值；基于D-S证据理论，根据所述电力设备的每项状态监测数据在每种健康状态下的概率值进行概率融合，以获取所述电力设备的每种健康状态对应的概率融合结果；根据所述电力设备的每种健康状态对应的概率融合结果确定所述电力设备的运行状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电力设备为变压器，所述状态监测数据包括：运行年限、设备缺陷情况、油中溶解气体含量、铁芯接地电流、顶层油温和微水含量中的至少一种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电力设备为GIS断路器，所述状态监测数据包括：运行年限、设备缺陷情况和SF6气体绝缘密度中的至少一种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将获取的所述电力设备的每项状态监测数据在每种健康状态下的概率值进行去零处理，以防止Zadeh悖论。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于D-S证据理论，根据所述电力设备的每项状态监测数据在每种健康状态下的概率值进行概率融合，以获取每种健康状态对应的概率融合结果，包括：其中，SAi为健康状态为Ai时的概率融合结果；Pm(Ai)为第m项状态监测数据在健康状态为Ai时的概率值；n为健康状态个数的总量；m为状态监测数据个数的总量。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电力设备的每种健康状态对应的概率融合结果确定所述电力设备的运行状态，包括：选取所述电力设备的每种健康状态对应的概率融合结果中的最大值对应的健康状态作为所述电力设备的运行状态作为所述电力设备的运行状态。7.一种基于状态监测数据确定电力设备的运行状态的系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，阎春雨，毕建刚，袁帅，张博文，杨圆，是艳杰，常文治，弓艳朋，许渊，邵明鑫，付德慧，杜伟，杜非，王广真，于浩，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11