和主變等效平均負(fù)載率；
[0044]建立基于模糊綜合評(píng)判的網(wǎng)絡(luò)健康指數(shù)模型包括:采用模糊綜合評(píng)判，將與網(wǎng)絡(luò)連接的所有設(shè)備作為隸屬度向量，利用模糊評(píng)判矩陣，確定各設(shè)備的權(quán)重，模糊評(píng)判算子，最后得出對(duì)網(wǎng)絡(luò)健康指數(shù)的評(píng)估結(jié)果。
[0045]與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是:
[0046](I)本發(fā)明提供的現(xiàn)代配電網(wǎng)健康指數(shù)的評(píng)估方法，根據(jù)配電網(wǎng)自身特點(diǎn)，在分析其結(jié)構(gòu)、拓?fù)?、特征、功能和運(yùn)行機(jī)制的基礎(chǔ)上，將配電網(wǎng)健康指數(shù)診斷機(jī)制與人體健康診斷相比擬，確定各相關(guān)部分的功能界定，并進(jìn)行健康等級(jí)的劃分，主要包括設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)層面的健康指數(shù)分析評(píng)估方法與指標(biāo)體系。該理論方法通過將健康指數(shù)理念從單一設(shè)備擴(kuò)展到群體設(shè)備和配電網(wǎng)絡(luò)，可以綜合衡量配電網(wǎng)設(shè)備(尤其是批量設(shè)備)和配電網(wǎng)絡(luò)的健康水平和綜合運(yùn)行能力，將為國(guó)內(nèi)外配電行業(yè)海量群體配電設(shè)備及配電網(wǎng)的健康狀況分析評(píng)估提供先進(jìn)的技術(shù)手段和實(shí)用工具。
[0047](2)本發(fā)明提供的現(xiàn)代配電網(wǎng)健康指數(shù)的評(píng)估方法，是在借鑒國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從全新視角建立了群體設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的健康指數(shù)評(píng)估方法，改變了長(zhǎng)期以來可靠性研究?jī)H側(cè)重于單一設(shè)備在某一時(shí)刻、單截面(靜態(tài)狀態(tài))、故障后的結(jié)果和因果關(guān)系的研究，為配電網(wǎng)資產(chǎn)管理在宏觀與微觀層面的結(jié)合提供了基礎(chǔ)理論和技術(shù)手段，為智能配電網(wǎng)建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
[0048](3)本發(fā)明提供的現(xiàn)代配電網(wǎng)健康指數(shù)的評(píng)估方法，可以為配電網(wǎng)規(guī)劃、檢修與運(yùn)行等資產(chǎn)管理環(huán)節(jié)提供全新的視角與維度，促進(jìn)配電網(wǎng)資產(chǎn)管理從定性到定量的躍升，具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用價(jià)值，能夠有效推進(jìn)配電網(wǎng)資產(chǎn)管理向精益化、科學(xué)化、系統(tǒng)化邁進(jìn)，有效提升電網(wǎng)供電可靠性，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)效益的最大化。
【附圖說明】
[0049]圖1是本發(fā)明提供的配電網(wǎng)健康指數(shù)評(píng)估方法體系圖；
[0050]圖2是本發(fā)明提供的配電網(wǎng)健康指數(shù)分析評(píng)估方法邏輯示意圖；
[0051]圖3是本發(fā)明提供的配電網(wǎng)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)健康指數(shù)分析評(píng)估方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0052]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0053]本發(fā)明的目的是從一個(gè)新的視角探索建立一種新的方法——配電網(wǎng)健康指數(shù)評(píng)估方法，改變長(zhǎng)期以來可靠性研究?jī)H側(cè)重于單一設(shè)備在某一時(shí)刻、單截面(靜態(tài)狀態(tài))、故障后的結(jié)果和因果關(guān)系的研究，提出群體設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的健康指數(shù)評(píng)估方法，研究群體設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)健康水平與供電可靠性，能夠指導(dǎo)配電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行檢修等資產(chǎn)管理相關(guān)環(huán)節(jié)，為設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)健康狀況的量化分析，宏觀和微觀相結(jié)合管理提供基礎(chǔ)理論和實(shí)用化的技術(shù)手段，促進(jìn)管理水平從定性到定量的躍升，為進(jìn)一步提高智能配電網(wǎng)高效、高可靠供電奠定理論基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)理論和技術(shù)理念的超前發(fā)展。
[0054]本發(fā)明提供的配電網(wǎng)健康指數(shù)評(píng)估方法體系圖如圖1所示，包括下述步驟:
[0055](I)確定配電網(wǎng)健康指數(shù)涵義和作用；
[0056]配電網(wǎng)健康指數(shù)是衡量和表征配電網(wǎng)研究對(duì)象(如單個(gè)設(shè)備、群體設(shè)備或網(wǎng)絡(luò))健康狀態(tài)的一個(gè)數(shù)值。其中特征參量包括但不限于:服役年齡(age)，基礎(chǔ)能力(capability),家族病史(family history),潛在缺陷 / 事故(potential defect/failure)，電網(wǎng)拓?fù)?，運(yùn)行方式，負(fù)載率(Load factor)，供電可靠性，自然環(huán)境影響程度，電能質(zhì)量等。
[0057]配電網(wǎng)健康指數(shù)是基于對(duì)象的特征參量經(jīng)過復(fù)雜的邏輯和數(shù)學(xué)運(yùn)算獲得的，具有邏輯性強(qiáng)、時(shí)間上連續(xù)的特點(diǎn)。配電網(wǎng)健康指數(shù)評(píng)估方法的體系圖見附圖1，健康指數(shù)分析評(píng)估方法邏輯示意圖見附圖2。
[0058]配電網(wǎng)健康指數(shù)評(píng)估方法涵蓋范圍包括:健康指數(shù)研究對(duì)象特征參量選??；健康指數(shù)與特征參量、對(duì)象性能(performance)之間的關(guān)系；從主、次綜合因子，內(nèi)外影響因素等方面對(duì)指標(biāo)進(jìn)行篩選，明確各項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、健康等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)，建立一套衡量配電網(wǎng)狀況的健康指標(biāo)體系；使用健康指標(biāo)體系描述復(fù)雜配電網(wǎng)的功能表現(xiàn)和效能表征(包括健康診斷功能的確定)；確定系統(tǒng)當(dāng)前的健康程度，并對(duì)其健康狀況進(jìn)行跟蹤和預(yù)測(cè)。
[0059]配電網(wǎng)健康指數(shù)評(píng)估方法的作用包括:可綜合衡量配電網(wǎng)設(shè)備(尤其是批量設(shè)備)和配電網(wǎng)絡(luò)的能力、性能表現(xiàn)、潛在風(fēng)險(xiǎn)等；可用于判定研究對(duì)象是否需要干預(yù)(維修)；可估算被研究對(duì)象的剩余壽命(Remaining life);可以為配電網(wǎng)資產(chǎn)管理、規(guī)劃、檢修和運(yùn)行提供了一個(gè)新視角和新維度；是配電網(wǎng)的一種全方位健康診斷和管理。
[0060](2)確定配電網(wǎng)健康指數(shù)評(píng)價(jià)對(duì)象；
[0061]配電網(wǎng)健康指數(shù)評(píng)價(jià)對(duì)象包括:饋線、變電站，變電站及其停電檢修關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。評(píng)價(jià)電壓等級(jí)覆蓋高、中、低壓配電網(wǎng)(110、35、10(20)、0.4kV)。評(píng)價(jià)對(duì)象具體包括:
[0062]①資產(chǎn):具有明確的量化價(jià)值的、單獨(dú)發(fā)揮作用的固定資產(chǎn)(例如變壓器、開關(guān)、架空導(dǎo)線、電纜等)；也包括對(duì)資產(chǎn)產(chǎn)出有重要影響的軟件等無形資產(chǎn)。
[0063]②資產(chǎn)集:由多個(gè)資產(chǎn)單體組成的，相互作用或相互關(guān)聯(lián)以滿足業(yè)務(wù)需要和服務(wù)的一套資產(chǎn)。如:可以是以回路為單位的一套資產(chǎn)、以變電站為單位的一套資產(chǎn)、或以某個(gè)區(qū)域?yàn)閱挝坏囊惶踪Y產(chǎn)等。
[0064]③資產(chǎn)組合:指依據(jù)重要性、狀態(tài)及績(jī)效對(duì)資產(chǎn)和資產(chǎn)集的組合。資產(chǎn)和資產(chǎn)集之間可以高度關(guān)聯(lián)或分別獨(dú)立地對(duì)企業(yè)的整體績(jī)效發(fā)揮作用?？梢酝ㄟ^差異化管理對(duì)整個(gè)資產(chǎn)組合中的資產(chǎn)及資產(chǎn)集進(jìn)行優(yōu)化。
[0065](3)確定配電網(wǎng)健康指數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；
[0066]配電網(wǎng)健康指數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包括兩級(jí)指標(biāo)，其中:
[0067]I) 一級(jí)指標(biāo):
[0068]一級(jí)指標(biāo)包括兩大類:電網(wǎng)內(nèi)部因素和外部影響因素。
[0069]電網(wǎng)內(nèi)部因素指電網(wǎng)拓?fù)?、安全、質(zhì)量、效益、可靠性等內(nèi)部因素，包括電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)安全、運(yùn)行水平等指標(biāo)。
[0070]外部影響因素指外部自然條件、外力影響等因素，包括自然災(zāi)害、外力破壞、第三方因素等指標(biāo)。
[0071]2) 二級(jí)指標(biāo):
[0072]二級(jí)指標(biāo)指是與一級(jí)指標(biāo)相對(duì)應(yīng)的次級(jí)指標(biāo)。
[0073]“電網(wǎng)內(nèi)部因素”類的二級(jí)指標(biāo)包括:電網(wǎng)結(jié)構(gòu)(輻射狀、網(wǎng)絡(luò)、環(huán)網(wǎng)、N供一備)、供電半徑、轉(zhuǎn)供能力、短路電流、線路互聯(lián)率、配電自動(dòng)化覆蓋率、供電可靠率、綜合電壓合格率、電壓裕度、負(fù)載率、供電裕度、容載比、供電用戶數(shù)量及權(quán)重系數(shù)、安全穩(wěn)定水平、線路損耗等。
[0074]“外部影響因素”類的二級(jí)指標(biāo)包括:雷電、水、冰、雹、地震等自然氣候指標(biāo)、市政施工、人力破壞因素、分布式能源(DERs)等。
[0075](4)對(duì)變配電設(shè)備健康指數(shù)進(jìn)行評(píng)估:
[0076]變配電設(shè)備主要包括變壓器、開關(guān)、電纜線路和架空線路等關(guān)鍵設(shè)備。變配電設(shè)備的健康指數(shù)模型包括不同類型變配電設(shè)備的抽樣方法及反映其特征的關(guān)鍵狀態(tài)量的確定方法；考慮開關(guān)機(jī)械故障、運(yùn)行溫度、電纜接頭位置、短路故障和外力破壞記錄、額定容量和桿塔位置等因素的健康指數(shù)建模技術(shù)；基于灰色聚類方法等技術(shù)的設(shè)備健康指數(shù)分析模型與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。變配電設(shè)備健康指數(shù)分析評(píng)估方法流程圖見附圖3。
[0077]一、不同類型變配電設(shè)備的健康指數(shù)關(guān)鍵狀態(tài)量確定方法及抽樣方法
[0078]根據(jù)配電網(wǎng)中不同設(shè)備和不同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)確定關(guān)鍵特征參量。對(duì)具有非線性模式分類性能和具有很強(qiáng)的自組織、自學(xué)習(xí)能力特點(diǎn)的采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)進(jìn)行分析；對(duì)具有表達(dá)直觀、形式統(tǒng)一、模塊性強(qiáng)和推理機(jī)制簡(jiǎn)單特點(diǎn)的采用層次分析法和專家系統(tǒng)進(jìn)行分析。以數(shù)值診斷為基礎(chǔ)，將模糊理論與專家系統(tǒng)相結(jié)合，由精確推理變?yōu)榻仆评?，使診斷具有容錯(cuò)性，給出可能的結(jié)果排序
[0079]二、配電設(shè)備狀態(tài)信息特征的提取方法
[0080]設(shè)備狀態(tài)信息特征提取是一個(gè)算法處理的過程:給出傳感器的數(shù)據(jù)，在保留最大有效信息時(shí)，用高效的計(jì)算方法提取特征。主流的特征提取依賴于經(jīng)驗(yàn)和(或)啟發(fā)性事實(shí)，而本方法將特征提取作為一個(gè)最優(yōu)化的問題，來分析其發(fā)展趨勢(shì)，從而處理最小化誤報(bào)率且最大化的檢測(cè)/隔離精度。為達(dá)到狀態(tài)信息特征有效提取的目的，引入可識(shí)別度概念，通過尋找兩類重疊區(qū)域的面積來確定一個(gè)區(qū)分若干類的能力。面積越小，表明特征區(qū)分類別能力越強(qiáng)。
[0081]在處理不確定信息方面，對(duì)本質(zhì)確定，表現(xiàn)不確定的現(xiàn)象，研究一因多果的隨機(jī)性和著重于統(tǒng)計(jì)機(jī)制，數(shù)據(jù)分析等人的感知與推理不起作用的場(chǎng)合，采用概率論方法(其前提是要求處理變量必須是隨機(jī)變量，且已知其概率及其與相關(guān)變量之間的條件概率)；對(duì)本質(zhì)為不確定的現(xiàn)象，研究亦此亦彼的模糊性，特別是在人類經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)起作用的地方，采用擅長(zhǎng)模擬人類思維中的近似推理過程的模糊論方法。
[0082]三、配電網(wǎng)健康指數(shù)信息數(shù)據(jù)篩選與識(shí)別方法
[0083]采取時(shí)頻分析和模態(tài)分析相結(jié)合的方法，歸納總結(jié)多種數(shù)據(jù)來源的信息特征，包括時(shí)間標(biāo)識(shí)，空間(位