【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合绝缘子状态评价，具体涉及一种计及高海拔环境影响的复合绝缘子劣化状态评价方法。
技术介绍
1、电力系统中复合绝缘子因其具有强度高、重量轻、湿闪污闪电压高、运行维护简便等明显的优势，而逐渐取代许多陶瓷绝缘子和玻璃绝缘子。硅橡胶材料独特的高键能硅氧键能保证材料良好的耐热性和耐寒性，经补强和添加剂处理的复合绝缘子的高温硫化硅橡胶(htv)材料，能够耐电晕、耐臭氧以及耐大气老化，具备良好的憎水性、耐漏电起痕和电蚀损性能，在高压输电线路中得到了广泛的使用。据统计，复合绝缘子发生故障的原因是绝缘子的老化，一旦发生老化，复合绝缘子所具有的优异性能就会不复存在，反而成为了外绝缘中最为薄弱的环节之一，对电力系统输电线路的可靠运行造成巨大的威胁。
2、另一方面，近年来特高压工程发展迅速，大批复合绝缘子运行在高海拔环境，在此环境下复合绝缘子表面受到强紫外线辐射、低气压，大温差等因素作用，进一步加速了复合绝缘子的老化，同时高海拔地区较其他环境发生覆冰和雷击的概率更高。现有的复合绝缘子状态评价方法未考虑高海拔环境带来的影响，并且只考虑了多劣化性能指标的模糊性而忽略了多劣化性能指标的随机性。因此有效评价复合绝缘子在高海拔恶劣环境影响下的劣化问题必须得到高度关注，确保及时发现复合绝缘子的劣化问题并采取相关措施。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种计及高海拔环境影响的复合绝缘子劣化状态评价方法。该方法通过多属性重要度加权的fcm聚类算法和云模型的方
2、本专利技术通过下述技术方案来实现。一种计及高海拔环境影响的复合绝缘子劣化状态评价方法，包括以下步骤：
3、步骤1：获取高海拔地区复合绝缘子的劣化性能指标，包括静态指标和动态指标；
4、步骤2：定义复合绝缘子劣化状态评价等级；
5、步骤3：基于多属性重要度加权的fcm聚类算法计算各劣化性能指标的权重大小；
6、步骤4：依据静态指标权重大小，由云模型计算综合确定度；
7、步骤4.1：根据划定的复合绝缘子劣化状态评价等级计算各劣化性能指标的云模型的数字特征和标准云矩阵，其中，为复合绝缘子状态等级的期望值，为复合绝缘子状态等级的熵值，为复合绝缘子状态等级的超熵值；
8、步骤4.2：根据实际测得的劣化性能指标利用正向云发生器计算云模型的综合确定度；
9、；
10、式中，为0到1之间的随机数，为综合确定度，为第p个劣化性能指标的第k个样本数据；
11、步骤4.3：重复步骤4.2，得到综合确定度矩阵q；
12、步骤5：根据综合确定度计算综合评估分数，利用置信度计算高海拔环境下复合绝缘子的运行环境指标修正指数，并根据运行环境指标修正指数修正综合评估分数；根据修正后的综合评估分数平均值确定复合绝缘子所处状态。
13、进一步优选，所述静态指标包括泄漏电流、体积电阻率、表面憎水性、表面硬度和拉伸强度；所述动态指标为复合绝缘子所处环境情况，通过复合绝缘子故障情况进行量化。
14、进一步优选，步骤2中，将复合绝缘子劣化状态评价等级划分为ⅰ级（无明显劣化）、ⅱ级（轻微劣化）、ⅲ级（明显劣化）、ⅳ级（严重劣化）。并且对各劣化性能指标的状态分界值以四个复合绝缘子劣化状态评价等级划分。
15、进一步优选，步骤3中，假设数据集中样本点为，,分别为第1，2,…,p个劣化性能指标的第k个样本数据，每个样本点包含p个劣化性能指标，n为1个劣化性能指标的数据个数。第i个分类的聚类中心为,，分别为第i个分类的第1，2,…,p个劣化性能指标的聚类中心，c为聚类数目；其中，目标函数的计算公式为：
16、；
17、其中，表示目标函数，表示隶属度，表示聚类中心，表示权重，表示第j个劣化性能指标第k个样本数据和第i个分类的聚类中心的隶属度，表示模糊指数，为欧式距离；
18、，，表示第j个劣化性能指标的权重，表示第j个劣化性能指标的第k个样本数据，表示第i个分类的第j个劣化性能指标的聚类中心。
19、进一步优选，步骤3所述计算各劣化性能指标的权重大小的过程如下：
20、步骤3.1：初始化隶属度矩阵<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>u</mi><mi>=</mi><mrow><mo>[</mo><msub><mi>u</mi><mi>ijk</mi></msub><mo>]</mo></mrow></mstyle>，满足，<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msub><mi>u</mi><mi>ijk</mi></msub><mi>∈</mi><mrow><mo>[</mo><mrow><mn>0</mn><mi>,</mi><mn>1</mn></mrow><mo>]</mo></mrow></mstyle>，设置各个劣化性能指标的初始权重均相等，为1/p；
21、步骤3.2：设定和不变，利用下式更新迭代计算聚类中心矩阵<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi><mi>=</mi><mrow><mo>[</mo><msub><mi>v</mi><mi>ij</mi></msub><mo>]</mo></mrow></mstyle>；
22、；
23、其中，表示的转置，；
24、步骤3.3：设定和不变，同时为了改善容易陷入局部极值点的问题，对隶属度迭代函数进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种计及高海拔环境影响的复合绝缘子劣化状态评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的计及高海拔环境影响的复合绝缘子劣化状态评价方法，其特征在于，静态指标包括泄漏电流、体积电阻率、表面憎水性、表面硬度和拉伸强度；动态指标为复合绝缘子所处环境情况，通过复合绝缘子故障情况进行量化。
3.根据权利要求1所述的计及高海拔环境影响的复合绝缘子劣化状态评价方法，其特征在于，步骤2中，将复合绝缘子劣化状态评价等级划分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级；并且对各劣化性能指标的状态分界值以四个复合绝缘子劣化状态评价等级划分。
4.根据权利要求1所述的计及高海拔环境影响的复合绝缘子劣化状态评价方法，其特征在于，步骤3中，数据集中样本点为，, 分别为第1，2,…,p个劣化性能指标的第k个样本数据，每个样本点包含p个劣化性能指标，n为1个劣化性能指标的数据个数；第i个分类的聚类中心为,，分别为第i个分类的第1，2,…,p个劣化性能指标的聚类中心，c为聚类数目；目标函数的计算公式为：
5.根据权利要求4所述的计及高海拔环境影响的复合绝缘子劣化状态
6.根据权利要求1所述的计及高海拔环境影响的复合绝缘子劣化状态评价方法，其特征在于，步骤5中对综合确定度进行高海拔环境因素修正，具体包括以下子步骤：
7.根据权利要求6所述的计及高海拔环境影响的复合绝缘子劣化状态评价方法，其特征在于，所述运行环境指标包括：雷暴、覆冰、污闪、外力和高原典型环境变化，所述高原典型环境变化包括低气压、强辐照和大温差。
8.根据权利要求6所述的计及高海拔环境影响的复合绝缘子劣化状态评价方法，其特征在于，根据历史数据库利用置信度进行运行环境指标量化的公式如下：
9.根据权利要求8所述的计及高海拔环境影响的复合绝缘子劣化状态评价方法，其特征在于，运行环境指标修正指数按下式计算；
10.根据权利要求9所述的计及高海拔环境影响的复合绝缘子劣化状态评价方法，其特征在于，综合评估结果向量，分别为第1，2,…,p个劣化性能指标的综合评估结果;
...【技术特征摘要】
1.一种计及高海拔环境影响的复合绝缘子劣化状态评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的计及高海拔环境影响的复合绝缘子劣化状态评价方法，其特征在于，静态指标包括泄漏电流、体积电阻率、表面憎水性、表面硬度和拉伸强度；动态指标为复合绝缘子所处环境情况，通过复合绝缘子故障情况进行量化。
3.根据权利要求1所述的计及高海拔环境影响的复合绝缘子劣化状态评价方法，其特征在于，步骤2中，将复合绝缘子劣化状态评价等级划分为ⅰ级、ⅱ级、ⅲ级和ⅳ级；并且对各劣化性能指标的状态分界值以四个复合绝缘子劣化状态评价等级划分。
4.根据权利要求1所述的计及高海拔环境影响的复合绝缘子劣化状态评价方法，其特征在于，步骤3中，数据集中样本点为，, 分别为第1，2,…,p个劣化性能指标的第k个样本数据，每个样本点包含p个劣化性能指标，n为1个劣化性能指标的数据个数；第i个分类的聚类中心为,，分别为第i个分类的第1，2,…,p个劣化性能指标的聚类中心，c为聚类数目；目标函数的计算公式为：
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：许志浩，莫海鑫，康兵，丁贵立，王宗耀，张兴旺，邱志敏，李刚，张敏杰，张之荣，
申请(专利权)人：南昌工程学院，
类型：发明
国别省市：
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