本實用新型涉及配電資產(chǎn)管理領(lǐng)域，尤其涉及一種配電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)評估系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施，與廣大用戶直接相連，是電能傳輸鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。配電網(wǎng)設(shè)備運行管理狀況直接影響到供電可靠性和電能質(zhì)量。然而配電網(wǎng)設(shè)備種類眾多、運行環(huán)境惡劣，運行過程中又要面臨許多不確定性因素，因此配電網(wǎng)成為電力系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障的部分。合理安排檢修計劃是提高配電網(wǎng)設(shè)備可靠性的重要措施，然而傳統(tǒng)的定期檢修方式往往針對性不足，檢修頻率高則需要投入更高成本，檢修頻率低則容易因檢修不及時造成停電事故。如何對配電網(wǎng)設(shè)備的運行狀態(tài)進行有效評估，根據(jù)評估結(jié)果安排針對性的檢修成為一個亟待解決的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本實用新型的實施例提供一種配電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)評估系統(tǒng)，能夠準確評估配電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)，為配電網(wǎng)檢修工作提供有效的數(shù)據(jù)支持，利于有針對性地展開檢修工作。為了達成上述目的，本實用新型提供一種配電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)評估系統(tǒng)，包括：評估參數(shù)采集模塊、設(shè)備狀態(tài)評估模塊以及展示模塊；所述評估參數(shù)采集模塊和所述展示模塊均與所述設(shè)備狀態(tài)評估模塊連接；所述評估參數(shù)采集模塊，用于采集配電網(wǎng)設(shè)備的評估參數(shù)；所述評估參數(shù)包括所述配電網(wǎng)設(shè)備的至少兩項健康水平指標以及至少兩項重要性水平指標；所述設(shè)備狀態(tài)評估模塊，用于從所述評估參數(shù)采集模塊獲取所述評估參數(shù)，并根據(jù)所述評估參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)確定所述配電網(wǎng)設(shè)備的健康值和重要度；所述健康值用于指示所述配電網(wǎng)設(shè)備的健康水平，所述重要度用于指示所述配電網(wǎng)設(shè)備的重要性水平；還用于根據(jù)所述配電網(wǎng)設(shè)備的健康值和重要度，確定所述配電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)評價等級；所述展示模塊，用于輸出所述設(shè)備狀態(tài)評估模塊所確定的狀態(tài)評價等級。本實用新型的實施例所提供的配電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)評估系統(tǒng)，通過評估參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)對配電網(wǎng)設(shè)備的健康水平和重要性水平做分析，通過健康值來標識配電網(wǎng)設(shè)備的健康水平，通過重要度來標識配電網(wǎng)設(shè)備的重要性水平。實際檢修過程功能中，對于兩個健康水平相同的配電網(wǎng)設(shè)備，優(yōu)先檢修重要性水平高的設(shè)備。對于兩個重要性水平相同的配電網(wǎng)設(shè)備，優(yōu)先檢修健康水平低的設(shè)備?；诮】抵岛椭匾鹊姆治龇绞?，能夠準確評估配電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)，為配電網(wǎng)檢修工作提供有效的數(shù)據(jù)支持，確定檢修的優(yōu)先程度，利于有針對性地展開檢修工作。附圖說明為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型的實施例所提供的配電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)評估系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的實施例中狀態(tài)評估系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理流程示意圖；圖3為油溫的健康值分布函數(shù)的圖像；圖4為本實用新型的實施例中狀態(tài)評估系統(tǒng)求取健康值流程的說明示意圖；圖5為隸屬度函數(shù)的圖像；圖6為本實用新型的實施例中狀態(tài)評估系統(tǒng)求取重要度流程的說明示意圖；圖7為以健康值和重要度為坐標軸的二維平面內(nèi)區(qū)域劃分的示意圖；圖8為本實用新型的實施例中對確定狀態(tài)評價等級流程的說明示意圖；圖9為4臺配電變壓器的狀態(tài)評價等級的劃分結(jié)果示意圖。具體實施方式下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。實施例本實用新型的實施例提供一種配電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)評估系統(tǒng)，結(jié)合圖1所示，狀態(tài)評估系統(tǒng)包括評估參數(shù)采集模塊101、設(shè)備狀態(tài)評估模塊102以及展示模塊103。評估參數(shù)采集模塊101和展示模塊103均與設(shè)備狀態(tài)評估模塊102連接。具體的，狀態(tài)評估系統(tǒng)內(nèi)各模塊之間通過信息交互總線104連接，例如IEC61968等。評估參數(shù)采集模塊101，用于采集配電網(wǎng)設(shè)備的評估參數(shù)；評估參數(shù)包括配電網(wǎng)設(shè)備的至少兩項健康水平指標以及至少兩項重要性水平指標；結(jié)合表1，以配電網(wǎng)設(shè)備為油浸式變壓器的情形為例進行說明。油浸式變壓器的健康水平指標包括：配變一次側(cè)電壓越限、負載率越限、運行年限、天氣因素、油溫越限、缺陷統(tǒng)計。結(jié)合表1所示的評估參數(shù)以及數(shù)據(jù)來源，以上健康水平指標中前5項都是實時采集得到的數(shù)據(jù)，直接從數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(英文全稱：SupervisoryControlAndDataAcquisition，英文簡稱：SCADA)系統(tǒng)獲得。第6項數(shù)據(jù)通過人工錄入獲得。當然，表1所示的健康水平指標、重要性水平指標僅為舉例說明，并非窮舉。重要性水平指標包括：額定容量、配電變壓器的當前負載、所接的重要用戶的數(shù)目、社會影響系數(shù)(主要考慮特殊保電期、節(jié)假日以及工作日時的不同社會影響)，區(qū)域系數(shù)(主要考慮不同的城區(qū)其影響力的不同)等。結(jié)合表1，以上重要性水平指標中前2項從SCADA系統(tǒng)中獲得，后3項通過人工錄入獲得。表1圖1所示為評估參數(shù)采集模塊101包括營銷系統(tǒng)1011、天氣預(yù)報系統(tǒng)1012、電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)1013、配電生產(chǎn)管理系統(tǒng)1014、配電自動化系統(tǒng)1015的情形。設(shè)備狀態(tài)評估模塊102，用于從評估參數(shù)采集模塊101獲取評估參數(shù)，并根據(jù)評估參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)確定配電網(wǎng)設(shè)備的健康值和重要度；健康值用于指示配電網(wǎng)設(shè)備的健康水平，重要度用于指示配電網(wǎng)設(shè)備的重要性水平；還用于根據(jù)配電網(wǎng)設(shè)備的健康值和重要度，確定配電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)評價等級；圖1所示為設(shè)備狀態(tài)評估模塊102包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器1021、應(yīng)用服務(wù)器1022以及數(shù)據(jù)中心1023的情形。展示模塊103，用于輸出設(shè)備狀態(tài)評估模塊102所確定的狀態(tài)評價等級。圖1所示為展示模塊103具體為終端設(shè)備的情形。在一種具體的實施方式中，展示模塊103，具體用于根據(jù)目標狀態(tài)點在預(yù)設(shè)的二維平面圖中的位置，確定配電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)評價等級；其中，二維平面圖以健康值和重要度為坐標軸，第一象限被劃分為至少兩個區(qū)域，其中每個區(qū)域?qū)?yīng)一種狀態(tài)評價等級，目標狀態(tài)點為由配電網(wǎng)設(shè)備的健康值和重要度在二維平面圖上所確定的點；實時展示目標狀態(tài)點的位置變化以及狀態(tài)評價等級?？蛇x的，狀態(tài)評估系統(tǒng)還包括：檢修優(yōu)化模塊105，用于根據(jù)狀態(tài)評價等級確定候選的檢修方案以及對應(yīng)的檢修時間。檢修優(yōu)化模塊105可定期或者實時地將檢修方案、檢修時間發(fā)送至展示模塊103，由展示模塊103輸出。狀態(tài)評估系統(tǒng)各部分進行數(shù)據(jù)處理的流程，通過以下三個步驟進行說明：步驟一、采集配電網(wǎng)設(shè)備的評估參數(shù)。評估參數(shù)包括配電網(wǎng)設(shè)備的至少兩項健康水平指標以及至少兩項重要性水平指標。后文中健康水平指標或者重要性水平指標也可簡稱為“指標”。健康水平指標包括設(shè)備缺陷等級與缺陷次數(shù)的統(tǒng)計值、運行年限、變壓器類型(油浸式變壓器、干式變壓器等)，變壓器的接入環(huán)境(室內(nèi)、室外)等，這些指標可通過與生產(chǎn)管理系統(tǒng)相連而獲得。本實用新型的實施例以配電網(wǎng)設(shè)備為油浸式變壓器的情形為例進行說明。油浸式變壓器的健康水平指標包括：配變一次側(cè)電壓越限、負載率越限、運行年限、天氣因素、油溫越限、缺陷統(tǒng)計。結(jié)合表1所示的健康水平指標以及數(shù)據(jù)來源，以上健康水平指標中前5項都是實時采集得到的數(shù)據(jù)，第6項數(shù)據(jù)通過人工錄入獲得。重要性水平指標包括：額定容量、配電變壓器的當前負載、所接的重要用戶的數(shù)目、社會影響系數(shù)(主要考慮特殊保電期、節(jié)假日以及工作日時的不同社會影響)，區(qū)域系數(shù)(主要考慮不同的城區(qū)其影響力的不同)等。結(jié)合表1，以上重要性水平指標中前2項為實時采集得到的數(shù)據(jù)為實時采集得到的數(shù)據(jù)，后3項通過人工錄入獲得。步驟二、根據(jù)評估參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)確定配電網(wǎng)設(shè)備的健康值和重要度。健康值用于指示配電網(wǎng)設(shè)備的健康水平，重要度用于指示配電網(wǎng)設(shè)備的重要性水平。以下分別對健康值和重要度的計算過程進行說明。<1>健康值計算實用新型采用λ模糊測度并對其進行改進，首先通過關(guān)聯(lián)規(guī)則分析確定初始權(quán)重，再引入灰色關(guān)聯(lián)變權(quán)系統(tǒng)求解λ模糊測度的最優(yōu)化模型，最后通過計算Choquet模糊積分得到健康值。此系統(tǒng)綜合考慮了指標間的相互關(guān)系和指標與目標間的關(guān)系，克服了單一考慮兩者的不足，使模型更加合理、準確。需要特別指出一點，模糊測度、模糊積分有多種，本實用新型的實施例中僅以λ模糊測度和Choquet模糊積分為例進行說明。<1.1>關(guān)聯(lián)規(guī)則分析關(guān)聯(lián)規(guī)則是尋找同一個事件中出現(xiàn)的不同項之間的相關(guān)性，即找出事件中頻繁發(fā)生的項或?qū)傩缘乃凶蛹约八鼈冎g的相互關(guān)聯(lián)性。假設(shè)項集并且A∩B＝φ，則定義關(guān)聯(lián)式A→B為關(guān)聯(lián)規(guī)則，A、B分別稱為關(guān)聯(lián)規(guī)則A→B的前提與結(jié)論。關(guān)聯(lián)規(guī)則A→B的置信度是數(shù)據(jù)庫D中包含A同時也包含B的百分比，即條件概率P(B|A)，記為:由式(1)可以得到某綜合狀態(tài)量關(guān)聯(lián)規(guī)則Ai→B的置信度計算式如下：通過式(2)計算各綜合狀態(tài)量中單項指標的置信度，再對同一綜合狀態(tài)量中的各指標的置信度進行比較，根據(jù)其置信度的大小來確定各單項指標的初始權(quán)重系數(shù)。初始權(quán)重系數(shù)可計算如下：式中：wi為綜合狀態(tài)量中第i項指標的初始權(quán)重系數(shù)；Ci為綜合狀態(tài)量中第i項指標的置信度；mi為綜合狀態(tài)量中包含的單項指標個數(shù)。<1.2>灰色關(guān)聯(lián)的多屬性決策系統(tǒng)<1.2.1>灰色關(guān)聯(lián)度基本模型假設(shè)有參考向量X0＝(x0(1),x0(2),…,x0(k),…,x0(n))，比較向量為Xi＝(xi(1),xi(2),…,xi(k),…,xi(n))，其中0<k<n，則向量Xi和向量X0在k點時的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)為：式中：ρ∈[0，1]為分辨系數(shù)。聚合各項(k＝1,2,…,m)的關(guān)聯(lián)系數(shù)，得到序列Xi與序列X0的灰色關(guān)聯(lián)度為：<1.2.2>灰色關(guān)聯(lián)度基本模型首先以第一個指標值序列Y1作為參考序列，分析其他序列Yj(j為數(shù)據(jù)樣本個數(shù))與它的灰色關(guān)聯(lián)度。接下來再以Y2作為參考序列，分析剩下的序列Yj與它的灰色關(guān)聯(lián)度。直到最后一個參考序列，由此可以得到一個關(guān)于指標間兩兩灰色關(guān)聯(lián)度的矩陣(rij)n×m，易知該矩陣為上三角矩陣，如下：<1.2.3>閾值的確定采用閾值原則，即指標間的灰色關(guān)聯(lián)度超過閾值的，視為關(guān)聯(lián)，而指標間的灰色關(guān)聯(lián)度不超過閾值的，視為不關(guān)聯(lián)。所以，需要對灰色關(guān)聯(lián)度矩陣進行標準化。標準化后的關(guān)聯(lián)度稱為有效關(guān)聯(lián)度。把所有指標間獨立的關(guān)聯(lián)度的最大值作為灰色關(guān)聯(lián)度矩陣的閾值β，即有：β＝maxrij(7)其中指標xi和xj相互獨立。設(shè)有效灰色關(guān)聯(lián)度矩陣為(r'ij)n×m，則有：其中β為閾值，r'ij為有效關(guān)聯(lián)度。<1.2.4>權(quán)重的調(diào)整觀察有效灰色關(guān)聯(lián)矩陣中指標間的關(guān)聯(lián)度值，可以看出兩個指標之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的強弱。如果兩個指標間的關(guān)聯(lián)度較大，說明兩個指標同時包含某種相同的信息，需要將這種重疊信息消去。也就是每個指標需要把與其他每個指標間具有的重疊信息剔除。本實用新型采取各剔除一半的系統(tǒng)，即指標的灰色關(guān)聯(lián)權(quán)重調(diào)整公式如下：經(jīng)過調(diào)整后的指標權(quán)重變?yōu)閣'＝(w'1,w'2,…,w'm)，對調(diào)整后的指標權(quán)重向量進行歸一化，則最終的指標權(quán)重向量為：wT＝(wT1,wT2,…,wTm)。<1.3>模糊測度和模糊積分用較弱的單調(diào)性代替可加性的一類集函數(shù)稱為模糊測度。模糊測度能夠表示單個指標和指標集合的相對重要程度，能更好地描述主觀評價行為。模糊積分是定義在模糊測度基礎(chǔ)上的一種非線性函數(shù)。常用的模糊測度和模糊積分有多種，本實施例中以λ模糊測度和Choquet模糊積分為例進行說明。<1.3.1>基本概念說明定義1設(shè)X＝{xk|k＝1,2,…,n}為有限集合，P(X)為X的冪集，(X,P(X))是一可測空間，g:P(X)→[0,1]是一組集函數(shù)，如果具有一下性質(zhì)：1)g(φ)＝0,g(X)＝1；2)有g(shù)(A)≤g(B)，則函數(shù)g稱為模糊測度，如果還滿足以下條件：對于A∩B＝φ,存在λ>-1使得g(AUB)＝g(A)+g(B)+λg(A)g(B)(10)則稱g為λ模糊測度。λ表示指標間的交互程度：當λ＝0時，指標之間是相互獨立的；當-1<λ<0時，指標之間存在著消極合作；當λ>0時，指標之間存在著積極合作。定義2g是定義在集合X上的模糊測度，X的集合記為[x1,x2,…,xn]。設(shè)f(x1)≥f(x2)≥…≥f(xn)，則函數(shù)f:X→R+關(guān)于模糊測度g的離散Choquet積分定義為：f(xi)為待評價方案在第i個指標上的得分，其中指標按得分從小到大排序。定義3g是定義在集合X上的一個模糊測度。對于指標j∈X，Shapley指標定義為：g的Shapley值被定義為[v1,v2,…vn]。與單個指標j所對應(yīng)的Shapley指標vj可以被認為是單個指標j加入到所有其它的指標集合所帶來對于重要程度的貢獻，可以作為單個指標的重要性指標。Shapley值[v1,v2,…vn]是對g(X)的一種分配，因為∑vj＝g(X)。若指標相互獨立的話，那么vj＝gj。<1.3.2>λ模糊測度的確定經(jīng)閾值變權(quán)后的權(quán)重向量wT考慮了各指標之間的關(guān)聯(lián)作用，是對指標的綜合重要程度的描述。在指標獨立性假設(shè)條件下得到的各指標的權(quán)重之間的比例，作為相應(yīng)問題對應(yīng)的模糊測度中單個指標模糊測度的比例，因此可以將wT看作是評價問題對應(yīng)的模糊測度的Shapley值。由聚類分析的原理可知，兩個權(quán)向量之間的相似程度可以用向量之間夾角的余弦表示，因此定義兩個Shapley值v和wT之間的相似度為：本實施例中以獨立性假設(shè)條件下得到的權(quán)重比例作為單個指標的模糊測度值的比例，最大化計算所得的Shapley值與考慮指標間關(guān)聯(lián)得到的Shapley值(也就是wT)之間的相似度，建立如下的優(yōu)化模型，計算λ模糊測度：式(14)中，v指以1.1中關(guān)聯(lián)規(guī)則分析求得的初始權(quán)重為基礎(chǔ)，而計算出的Shapley指標；wT指1.2中通過灰色關(guān)聯(lián)變權(quán)系統(tǒng)求得的權(quán)重。<1.4>指標評分函數(shù)<1.4.1>定量指標對于一次側(cè)電壓值、負載率、油溫等定量指標，根據(jù)相關(guān)設(shè)備出廠的國家標準以及專家經(jīng)驗，采用半梯形分段線性函數(shù)描述其指標得分。例如，油溫的健康值分布函數(shù)如圖3所示，對應(yīng)地，油溫的健康值函數(shù)表達式如下：式(15)中：y(x)表示油溫的健康值，x表示表示油溫，單位為℃。同理可得到其他定量指標的健康值。<1.4.2>定量指標對于天氣因素、缺陷統(tǒng)計次數(shù)等定性指標，通過專家調(diào)查的形式，即給出評判對象和評價指標根據(jù)，制作評分表，分發(fā)給各位專家，最后計算加權(quán)平均分，得出各因素的健康值。下面以缺陷統(tǒng)計次數(shù)為例，制作專家評分表將其分發(fā)給5位專家(其權(quán)重分別為5、4、3、2、1)，專家依據(jù)評價指標，在0-100內(nèi)打分。最后整理評分表并且計算加權(quán)平均分，得到缺陷統(tǒng)計次數(shù)的健康值，具體如表2所示，同理可得到其他定性指標的健康值計算。表2<1.5>求取健康值的流程結(jié)合圖4所示的流程圖，求取健康值的過程說明如下：S1、根據(jù)配電網(wǎng)設(shè)備的健康水平指標的歷史數(shù)據(jù)，確定健康水平指標集的模糊測度；具體地，根據(jù)配電網(wǎng)設(shè)備的健康水平指標的歷史數(shù)據(jù)，確定每項健康水平指標影響健康值的初始權(quán)重；其中歷史數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)庫中；采用灰色關(guān)聯(lián)變權(quán)法根據(jù)初始權(quán)重得到修正權(quán)重；根據(jù)修正權(quán)重以及預(yù)設(shè)的優(yōu)化模型計算得到模糊測度。S2、根據(jù)配電網(wǎng)設(shè)備的健康水平指標的實時數(shù)據(jù)以及預(yù)設(shè)的評分函數(shù)，計算得到每項健康水平指標的分數(shù)；S3、將所得模糊測度與健康水平指標的分數(shù)模糊積分，得到配電網(wǎng)設(shè)備的健康值。可選的，將配電網(wǎng)設(shè)備的健康水平指標的實時數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，與歷史數(shù)據(jù)合并。<2>重要度的計算重要度表征了配電網(wǎng)設(shè)備在配電網(wǎng)中的重要程度。在計算中，它和健康值的不同之處在于，無法通過實際工況檢驗所求的重要度值是否準確，具有未確知性，因此本實施例采用未確知信息的評估系統(tǒng)?；陟貦?quán)的未確知測度綜合評價模型采用定性與定量相結(jié)合的系統(tǒng)，避免了純粹由主觀進行評估的隨意性。采用信息熵和置信度識別準則求取各評價指標權(quán)重，使評價結(jié)果更具客觀性。<2.1>基于熵權(quán)的未確知測度設(shè)X1,X2,…,XN表示N臺配電變壓器的重要度，X＝{X1,X2,…,XN}稱為論域；I1,I2,…,IQ為評價重要度的Q項指標，I＝{I1,I2,…,IQ}稱為指標空間；C1,C2,…,CR為R個評價等級，C＝{C1,C2,…,CR}為評價空間。<2.1.1>單指標未確知測度根據(jù)隸屬度函數(shù)計算第n臺配電變壓器，第q個指標屬于評價等級Cr的未確知測度μnqr，得到對象Xn的單指標未確知測度判斷矩陣：其中每一行的行向量μnq＝(μnq1μnq2…μnqR)為對象Xn關(guān)于指標q的未確知測度向量。設(shè)未確知測度向量μnq所確定的信息熵為：令則γq反映了μnq中各評價等級取值的“集中程度”，稱γq為指標q關(guān)于對象Xn的分類區(qū)分度。特別地，當γq＝0時，有這時指標q無法將R個評價等級區(qū)分開來。式中0≤wq≤1，且于是，可稱wq為指標q關(guān)于對象Xn的分類權(quán)重，稱w＝(w1w2…wQ)為對象Xn的分類權(quán)重向量。<2.1.2>多指標綜合測度由式(16)和式(19)分別求出單指標未確知測度判斷矩陣(μnqr)Q×R和分類權(quán)重向量w＝(w1w2…wQ)。于是，第n臺配電變壓器的評價向量為：則μn＝(μn1μn2…μnR)為對象Xn的評價向量，其中μnr(r＝1,2,…R)表示Xn屬于Cr評價等級的未確知測度。<2.1.3>識別準則因為評價等級的劃分是有序的，所以最大隸屬度識別系統(tǒng)將不再有效。此時，宜采用置信度識別準則，取置信度λ(0.5<λ<1)，通常取0.6或0.7，如果：則可以判斷Xn屬于第ro個評價等級最后，按照評分準則計算各時段點配電變壓器重要度得分，公式為：其中αs表示等級Cr的分值。<2.2>隸屬度函數(shù)將重要度分為四個等級，非常重要、較重要、重要、較不重要。對于定量和定性的數(shù)據(jù)分別建立不同的隸屬度函數(shù)。<2.2.1>定量指標對于額定容量與負載率這些定量指標，采用三角形和半梯形組合的分布函數(shù)描述其指標重要度的隸屬度函數(shù)，其分布函數(shù)如圖5所示。隸屬函數(shù)的具體確認系統(tǒng)是：根據(jù)專家的經(jīng)驗和相關(guān)規(guī)程的準則，確定分布函數(shù)中指標對于四種狀態(tài)劃分的模糊區(qū)間，最后建立指標相對于各個狀態(tài)的隸屬度函數(shù)。例如，對于額定容量這個因素，其對應(yīng)四個狀態(tài)的隸屬度函數(shù)可分別確定為：式(23)至式(26)中，U1(x)-U4(x)分別是較不重要、重要、較重要、非常重要四個狀態(tài)隸屬函數(shù)，x表示額定容量的大小。同理可得到負載率的隸屬函數(shù)。<2.2.2>定性指標對于重要用戶數(shù)、社會影響系數(shù)、區(qū)域系數(shù)等定性描述的指標采用模糊統(tǒng)計試驗發(fā)。通過專家調(diào)查的形式，即給出評判對象和評價指標根據(jù)，制作調(diào)查表，分發(fā)給各位專家，對每一具體評價對象的每項指標根據(jù)專家經(jīng)驗進行認定，在打分表上對應(yīng)等級處打“√”。最后根據(jù)不同專家所占的不同權(quán)重確定各個因素的隸屬度，從而得到單因素評判矩陣，隸屬度的表達式為：式中：U為隸屬度的值，n為認為因素x屬于評語y的專家的人數(shù)，ai為認為因素x屬于評語y的專家所對應(yīng)的權(quán)重，m為所有專家的人數(shù)，aj為每個專家對應(yīng)的權(quán)重。下面以重要用戶數(shù)為例，說明具體操作：制作一份重要用戶數(shù)專家評分表，分別發(fā)給十位專家(其權(quán)重分別為21,19,17,13,11,9,7,1,1,1)，最后根據(jù)式(20)整理十份評分表，可得到指標重要用戶數(shù)對應(yīng)四個狀態(tài)的隸屬度，結(jié)果如表3所示。表3同理，可得到其他定性指標的隸屬度表。<2.3>求重要度流程結(jié)合圖6所示的流程圖，求取健康值的過程說明如下：S1、根據(jù)配電網(wǎng)設(shè)備的重要性水平指標的實時數(shù)據(jù)，確定每項重要性水平指標的未確知測度判斷矩陣；具體地，根據(jù)配電網(wǎng)設(shè)備的重要性水平指標的實時數(shù)據(jù)以及預(yù)設(shè)的隸屬度函數(shù)，計算得到每項重要性水平指標對于每種可能的狀態(tài)評價等級的隸屬度，建立未確知測度判斷矩陣。S2、通過信息熵計算每項重要性水平指標的分類權(quán)重向量；S3、采用置信度判別準則，根據(jù)未確知測度判斷矩陣和分類權(quán)重向量，確定配電網(wǎng)設(shè)備的重要度。步驟三、根據(jù)配電網(wǎng)設(shè)備的健康值和重要度，確定并輸出配電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)評價等級。在一種具體的實施方式中，在以健康值和重要度為坐標軸的二維平面中劃分配電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備的在線運行狀態(tài)。二維平面圖以健康值和重要度為坐標軸，第一象限被劃分為至少兩個區(qū)域，其中每個區(qū)域?qū)?yīng)一種狀態(tài)評價等級，將計算得到的健康值和重要度在該二維平面圖上所確定的點稱為目標狀態(tài)點，根據(jù)目標狀態(tài)點在預(yù)設(shè)的二維平面圖中的位置，確定配電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)評價等級。例如，如圖7所示，第一象限被劃分為“正?！薄ⅰ白⒁狻薄爱惓！薄ⅰ皣乐亍彼膫€區(qū)域，目標狀態(tài)點落入“正?！睂?yīng)的區(qū)域，則確定配電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)評價等級為正常?？蛇x的，確定目標狀態(tài)點的位置以及狀態(tài)評價等級之后，實時展示目標狀態(tài)點的位置變化以及狀態(tài)評價等級。在二維平面圖上顯示并實時更新，針對具體的一個目標狀態(tài)點，具有邊界條件清晰易于判定的有點，并且邊界條件可以結(jié)合調(diào)度員的實際經(jīng)驗進行修正。目標狀態(tài)點靠近臨界點時也可直觀地表現(xiàn)出來?；谏鲜霾襟E所描述的狀態(tài)評估系統(tǒng)，結(jié)合圖8所示的計算流程示意圖，以某城市4臺型號分別為S11-200/10、S11-400/10、S11-630/10、S11-800/10的配電變壓器為例進行具體說明。4臺配電變壓器分別將其編號為A，B，C，D。(1)健康值計算以A配電變壓器為例，讀取數(shù)據(jù)庫中539組樣本數(shù)據(jù)信息，采用關(guān)聯(lián)規(guī)則的系統(tǒng)，根據(jù)式(2)和式(3)求得健康值的初始權(quán)重為h＝[0.113,0.183,0.147,0.220,0.205,0.132]。通過灰色關(guān)聯(lián)變權(quán)計算得到的權(quán)重為wT＝[0.116,0.194,0.131,0.179,0.224,0.156]。帶入式(10)的最優(yōu)化模型中，求得λ值為10.04，表明指標間有一定的互補作用，相應(yīng)指標集的模糊測度值如表4所示。表4指標集的模糊測度指標模糊測指標模糊測指標模糊測指標模糊測I10.0310I3,50.1257I2,3,50.2489I1，3，4，60.3300I20.0517I3,60.0956I2,3,60.2017I1,3,5,60.3186I30.0414I4,50.1595I2,4,50.3020I1,4,5,60.3826I40.0621I4,60.1247I2,4,60.2474I2,3,4,50.4809I50.0579I5,60.1189I2,5,60.2383I2,3,4,60.4014I60.0372I1,2,30.1875I3,4,50.2735I2,3,5,60.3881I1,20.1004I1,2,40.2310I3,4,60.2229I2,4,5,60.4630I1,30.0865I1,2,50.2223I3,5,60.2144I3,4,5,60.4228I1,40.1143I1,2,60.1788I4,5,60.2621I1,2,3,4,50.6761I1,50.1087I1,3,40.2077I1,2,3,40.3776I1,2,3,4,60.5695I1,60.0810I1,3,50.1996I1,2,3,50.3649I1,2,3,5,60.5516I2,30.1166I1,3,60.1592I1,2,3,60.3015I1,2,4,5,60.6521I2,40.1491I1,4,50.2450I1,2,4,50.4362I1,3,4,5,60.5982I2,50.1426I1,4,60.1983I1,2,4,60.3629I2,3,4,5,60.7151I2,60.1101I1,5,60.1905I1,2,5,60.3506I1,2,3,4,5,61.0000I3,40.1317I2,3,40.2583I1,3,4,50.3979讀取在線數(shù)據(jù)，通過指標評分函數(shù)，得到A配電變壓器的指標評分，如表5所示表5配電變壓器指標評分表編號一次側(cè)電壓負載率油溫運行年限天氣因素缺陷統(tǒng)計A100.0090.00100.0064.0094.6778.13將各項指標評分值和λ模糊測度帶入Choquet模糊積分的計算式中，求得A配電變壓器的在線狀態(tài)評估值，同理可得其余3臺配電變壓器的健康值，如表6所示。表6健康值評估值編號ABCD健康值71.7015.5658.1747.52(2)重要度計算以A配電變壓器為例，通過隸屬度函數(shù)的計算可建立未確知測度判斷矩陣如下：通過式(17)～(19),計算出分類權(quán)重向量為：w＝[0.140.270.270.170.15]。通過式(20)得μ1＝w·μQ×R＝[0.720.120.110.05]。通過式(22)得重要度為同理可得另外3臺配電變壓器的重要度，如表7所示。表7重要度評估值編號ABCD重要度37.5343.6461.3479.75(3)狀態(tài)評價等級劃分將4臺配電變壓器的狀態(tài)評價等級的劃分結(jié)果，顯示于健康值和重要度的二維平面，并劃分其運行狀態(tài)，如圖9所示。根據(jù)圖9對配電變壓器狀態(tài)評價等級的劃分，將本實用新型結(jié)果與由層次分析法(英文全稱：AnalyticHierarchyProcess，英文簡稱：AHP)系統(tǒng)和模糊綜合評判法得出的結(jié)果進行對比，如表8所示。表81234AHP系統(tǒng)正常異常正常注意模糊綜合評判法正常異常注意注意本實用新型系統(tǒng)正常嚴重注意異常將表8中的結(jié)果與實際工況進行對比可以看出，對于運行狀態(tài)較好的1號配電變壓器，3種評估系統(tǒng)均能準確得出結(jié)果；對于2、3號配電變壓器，AHP系統(tǒng)和模糊綜合評判法由于未能考慮指標間的相互關(guān)系，得出了優(yōu)于實際工況的結(jié)果；而對于4號配電變壓器，前兩種系統(tǒng)忽略了重要度的影響，得出了運行狀態(tài)為“注意”的結(jié)果，而實際應(yīng)為“異?！睜顟B(tài)。本實用新型系統(tǒng)，綜合考慮健康值與重要度以及健康值中指標的相互關(guān)系，得出結(jié)果更接近實際運行狀態(tài)。本實用新型的實施例所提供的配電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)評估系統(tǒng)，通過評估參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)對配電網(wǎng)設(shè)備的健康水平和重要性水平做分析，通過健康值來標識配電網(wǎng)設(shè)備的健康水平，通過重要度來標識配電網(wǎng)設(shè)備的重要性水平。實際檢修過程功能中，對于兩個健康水平相同的配電網(wǎng)設(shè)備，優(yōu)先檢修重要性水平高的設(shè)備。對于兩個重要性水平相同的配電網(wǎng)設(shè)備，優(yōu)先檢修健康水平低的設(shè)備?；诮】抵岛椭匾鹊姆治龇绞?，能夠準確評估配電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)，為配電網(wǎng)檢修工作提供有效的數(shù)據(jù)支持，確定檢修的優(yōu)先程度，利于有針對性地展開檢修工作。以上，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護范圍為準。當前第1頁1 2 3