一种电缆中间接头绝缘状态实时评估方法及系统技术方案

本申请公开了一种电缆中间接头绝缘状态实时评估方法及系统，包括：获取中间接头评估数据集，对数据集进行数据挖掘得到特征集，引进相对劣化度对特征集进行标准化处理；将表征绝缘的指标分为决定性指标和非决定性指标，对决定性指标进行多重阈值判断，根据判断结果进行相应步骤处理；采用改进层次分析法和改进CRITIC法确定各指标的主客观权重，引入最小鉴别信息原理对主客观权重进行组合优化得到组合权重；构建状态变权函数进而对恶劣指标的权重进行修正，修正后的权重用于综合评估；采用基于灰色关联分析与集对分析结合的综合评价模型对中间接头绝缘状态进行评估。解决现有技术无法对中间接头绝缘状态进行实时、全面且准确地评估的问题。确地评估的问题。确地评估的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电缆中间接头绝缘状态实时评估方法及系统


[0001]本申请涉及电力
，尤其涉及一种电缆中间接头绝缘状态实时评估方法及系统。

技术介绍

[0002]据资料显示，电缆接头发生故障的概率约占电缆运行总体故障的63%，而中间接头击穿故障约占电缆运行总体故障的31%。导致中间接头击穿故障的重要原因是其绝缘材质在电热、水分、酸碱、自身缺陷等因素影响下绝缘劣化。如何判断电缆中间接头绝缘状态，需要建立一种合理有效全面的判定绝缘状态评估方法。
[0003]针对电缆中间接头绝缘评估问题，在专利申报方面公开的主要有以下几种解决方案：1）一种基于BP神经网络的同轴电缆绝缘老化状态评估方法，该方法，需要将电缆进行停电处理后再监测其绝缘老化特征量，存在着相当大的弊端，过程繁琐难以一次完成，且其训练样本集规模很大，输入矢量的选取不易确定，计算的结果准确性直接依赖于样本的完备性，无法处理不完整样本；2）一种电缆接头绝缘状态评估方法，该方法影响因素单一且选取的特征值只有一个，很难全面表征接头绝缘劣化过程，评估准确率也有待提高；3）一种改进模糊综合评价的电缆运行状态评估方法，该方法在权重确定方面应用了组合赋权法，使得指标权重更符合接头实际运行情况。但是小权重指标严重畸变时对接头绝缘有着巨大破环，在应用常权模式进行评估时，小权重指标信息容易被淹没导致评估结果出现偏差；4）一种城网电缆接头绝缘状态在线监测预警装置及方法，该方法基本思路合理，有一定的实际应用可能性，但是层次分析法得到的指标权重为固定权重，既带有主观随意性，也不能根据指标状态量变化而变化，造成误判的可能性较高同时采用的模糊综合评价法是通过选取模糊隶属度函数来对难以精确化的复杂系统进行分析，如果隶属度函数选择的不合适，该方法将容易引起较大的误差。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种电缆中间接头绝缘状态实时评估方法及系统，用于解决现有技术无法对中间接头绝缘状态进行实时、全面且准确地评估的技术问题。
[0005]有鉴于此，本申请第一方面提供了一种电缆中间接头绝缘状态实时评估方法，所述方法包括：S1、获取中间接头实时的运行状态信号，对所述运行状态信号进行数据挖掘得到中间接头的若干个评估特征量并作为评估指标，采用相对劣化度对所述评估指标进行标准化处理；S2、从所述评估指标中筛选出第一决定性指标和第二决定性指标，其中，决定性指标为直接表征中间接头绝缘状态的评估特征量；S3、判断所述第一决定性指标是否超过预设阈值，若是，判定中间接头绝缘状态为严重老化，否则，判断所述第一决定性指标是否在预设范围内，若是，执行步骤S4，否则，执
行步骤S5；S4、判断第二决定性指标是否超过预设阈值，若是，判定中间接头绝缘状态为严重老化，否则，执行步骤S5；S5、采用改进后的层次分析法确定所述评估指标的主观权重，采用改进后的CRITIC法确定所述评估指标的客观权重，应用最小鉴别信息原理对所述主观权重和所述客观权重进行组合赋权得到组合权重，建立惩罚性状态变权函数并利用所述变权函数对所述组合权重进行修正得到所述评估指标的变权权重；S6、基于所述变权权重，采用集对分析对所述评估指标的数据进行处理得到同异反联系数，引入灰色关联分析法去除差异度系数I的不确定性，得到综合联系度从而对中间接头绝缘状态进行评估。
[0006]可选地，若干个所述评估特征量，具体包括：中间接头外表面相对温升特征集、中间接头外表面与环境的相对温升特征量、环境温湿度特征量、局部放电特征集。
[0007]可选地，所述用相对劣化度对所述评估指标进行标准化处理，具体包括：分别将各所述评估指标输入到劣化度计算公式中，得到各所述评估指标的相对劣化度值，其中，所述劣化度计算公式为：式中，、分别是评估特征量的下阈值和上阈值，y
i
为第个评估特征量的劣化度，x
i
为第i个评估特征量的监测值。
[0008]可选地，步骤S2，具体包括：将所述评估指标划分为决定性指标和非决定性指标，所述决定性指标包括：第一决定性指标和第二决定性指标；其中，第一决定性指标包括：外表面相间温差、轴向温差、外表面与环境的相对温差、放电重复率、最大放电能量、总放电能量、放电量；第二决定性指标包括：放电重复率趋势、最大放电能量趋势、总放电能量趋势、放电量趋势。
[0009]可选地，所述采用改进后的层次分析法确定所述评估指标的主观权重，具体包括：构建表征中间接头绝缘状态的指标体系，所述指标体系包括：目标层、准则层、指标层；根据所述指标体系构建判断矩阵，并构造所述判断矩阵的反对称矩阵，进而构造所述反对称矩阵的最优传递矩阵、以及构造所述最优传递矩阵的拟优一致矩阵；对所述拟优一致矩阵进行列归一化后，将归一化的各列相加，并将相加得到的向量中每个元素除于m到权重向量，将所述权重向量作为所述主观权重，其中，m为待评估中间接头的个数。
[0010]可选地，所述采用改进后的CRITIC法确定所述评估指标的客观权重，具体包括：对由待评估中间接头和评估特征量的个数构成的数据矩阵进行归一化处理，形成
归一化指标数据矩阵；基于所述归一化指标数据矩阵计算均值、标准差、评估特征量的冲突性；根据所述均值、所述标准差、所述评估特征量的冲突性计算得到所述客观权重。
[0011]可选地，所述应用最小鉴别信息原理对所述主观权重和所述客观权重进行组合赋权得到组合权重，具体包括：依据最小鉴别信息原理建立目标函数，求解所述目标函数从而构建拉格朗日函数；将所述主观权重和所述客观权重代入到所述拉格朗日函数进行求解，得到所述组合权重。
[0012]可选地，所述建立惩罚性状态变权函数并利用所述变权函数对所述组合权重进行修正得到所述评估指标的变权权重，具体包括：结合中间接头绝缘老化规律建立惩罚性状态变权函数，并建立环境温度和环境湿度的惩罚性状态变权函数；将所述变权函数代入到变权综合向量计算公式中计算得到所述评估指标的变权权重；其中，所述变权综合向量计算公式为：式中，为所述组合权重，为所述变权权重，为所述惩罚性状态变权函数，为各所述评估指标相对应的组合权重与状态变权向量的Hadamard乘积。
[0013]可选地，步骤S6，具体包括：基于所述变权权重，将中间接头与评价等级标准构成集对，采用灰色关联分析法确定每一个所述集对的同一度、差异度和对立度；将所述同一度、所述差异度和所述对立度中的差异度数组作为参考数列，其余的两个度数组作为比较数列，分别计算参考数列与不同比较数列的灰色关联系数，从而得到差异度系数；根据所述差异度系数对中间接头绝缘状态进行评估。
[0014]本申请第二方面提供一种电缆中间接头绝缘状态实时评估系统，所述系统包括：获取模块，用于获取中间接头实时的运行状态信号，对所述运行状态信号进行数据挖掘得到中间接头的若干个评估特征量并作为评估指标，采用相对劣化度对所述评估指标进行标准化处理；选取模块，用于从所述评估指标中筛选出第一决定性指标和第二决定性指标，其中，决定性指标为直接表征中间接头绝缘状态的评估特征量；第一判断模块，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电缆中间接头绝缘状态实时评估方法，其特征在于，包括：S1、获取中间接头实时的运行状态信号，对所述运行状态信号进行数据挖掘得到中间接头的若干个评估特征量并作为评估指标，采用相对劣化度对所述评估指标进行标准化处理；S2、从所述评估指标中筛选出第一决定性指标和第二决定性指标，其中，决定性指标为直接表征中间接头绝缘状态的评估特征量；S3、判断所述第一决定性指标是否超过预设阈值，若是，判定中间接头绝缘状态为严重老化，否则，判断所述第一决定性指标是否在预设范围内，若是，执行步骤S4，否则，执行步骤S5；S4、判断第二决定性指标是否超过预设阈值，若是，判定中间接头绝缘状态为严重老化，否则，执行步骤S5；S5、采用改进后的层次分析法确定所述评估指标的主观权重，采用改进后的CRITIC法确定所述评估指标的客观权重，应用最小鉴别信息原理对所述主观权重和所述客观权重进行组合赋权得到组合权重，建立惩罚性状态变权函数并利用所述变权函数对所述组合权重进行修正得到所述评估指标的变权权重；S6、基于所述变权权重，采用集对分析对所述评估指标的数据进行处理得到同异反联系数，引入灰色关联分析法去除差异度系数I的不确定性，得到综合联系度从而对中间接头绝缘状态进行评估。2.根据权利要求1所述的电缆中间接头绝缘状态实时评估方法，其特征在于，若干个所述评估特征量，具体包括：中间接头外表面相对温升特征集、中间接头外表面与环境的相对温升特征量、环境温湿度特征量、局部放电特征集。3.根据权利要求2所述的电缆中间接头绝缘状态实时评估方法，其特征在于，所述采用相对劣化度对所述评估指标进行标准化处理，具体包括：分别将各所述评估指标输入到劣化度计算公式中，得到各所述评估指标的相对劣化度值，其中，所述劣化度计算公式为：式中，、分别是评估特征量的下阈值和上阈值，y
i
为第个评估特征量的劣化度，x
i
为第i个评估特征量的监测值。4.根据权利要求2所述的电缆中间接头绝缘状态实时评估方法，其特征在于，步骤S2，具体包括：将所述评估指标划分为决定性指标和非决定性指标，所述决定性指标包括：第一决定性指标和第二决定性指标；其中，第一决定性指标包括：外表面相间温差、轴向温差、外表面与环境的相对温差、放电重复率、最大放电能量、总放电能量、放电量；第二决定性指标包括：放电重复率趋势、最大放电能量趋势、总放电能量趋势、放电量
趋势。5.根据权利要求2所述的电缆中间接头绝缘状态实时评估方法，其特征在于，所述采用改进后的层次分析法确定所述评估指标的主观权重，具体包括：构建表征中间接头绝缘状态的指标体系，所述指标体系包括：目标层、准则层、指标层；根据所述指标体系构建判断矩阵，并构造所述判断矩阵的反对称矩阵，进而构造所述反对称矩阵的最优传递矩阵、以及构造所述最优传递矩阵的拟优一致矩阵；对所述拟优一致矩阵进行列归一化后，将归一化的各列相加，并将相加得到的向量中每个元素除于m到权重向量，将所述权重向量作为所述主观权重，其中，m为待评估中间接头的个数。6.根据权利要求1所述的电缆中间接头绝缘状态实时评估方法，其特征在于，所述采用改进后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧晓妹，刘益军，李国伟，唐琪，梁年柏，何智祥，陈道品，陈邦发，曾庆辉，汪进锋，刘昊，李兰茵，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司佛山供电局，
类型：发明
国别省市：