CN113570250B - 变压器测温装置全生命周期多目标综合评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于综合性评价技术领域，涉及变压器测温装置全生命周期多目标综合评价方法。该方法包括利用产品生命周期评价方法进行环境影响评价，利用产品生命周期成本方法与资金时间价值理论进行成本评价，利用基于三角模糊数的层次分析法确定评价指标的权重系数，利用功效系数法对变压器测温装置生命周期环境、成本和性能进行综合评价。解决了以往变压器测温装置单目标性能评价，无法进行变压器测温装置生命周期环境、成本、性能多目标综合评价的问题，能够合理描述和对比不同变压器测温装置生命周期综合表现，具有较高的工程实用性。
Description
技术领域
本发明属于综合性评价技术领域，涉及变压器测温装置全生命周期多目标综合评价方法。
背景技术
随着我国经济的发展，变压器等电力高压设备使用量也越来越多，综合考虑变压器测温装置的特点，科学评价其全生命周期内的资源消耗、环境排放、成本费用和性能等因素，是合理选择变压器测温装置的关键。
目前，对变压器测温装置的评价仍局限于性能方面，比如现场准确度状态、测温精度、测温误差等。但就具体的实际应用而言，只考虑性能指标显然是不全面的，尤其在面临两种测温装置选择的时候。以变压器光纤测温装置和传统油面测温装置为例，两类测温装置可以达到相同的性能，变压器光纤测温装置具有测温精度高、测温范围广、读数方便等优点，但耗材多、成本高、耗电量大；变压器传统油面测温器耗材少、成本低、耗电量小、安装方便，但缺点是测温范围小、精度低、故障率高等。如何对两类变压器测温装置做出合适的选择，需要综合考虑两类变压器测温装置在全生命周期内的环境、成本和性能表现，进行多目标综合评价。变压器测温装置生命周期评价要考虑的因素较多，以某型号变压器测温装置为例，其寿命约为20年，在如此长的生命周期内，其成本费用需要考虑资金的时间价值和通胀率，而环境影响要综合考虑材料和能源消耗、环境污染排放等因素，因此，非常有必要建立一个科学的面向变压器测温装置全生命周期环境、成本和性能多目标综合评价方法，从而实现多类变压器测温装置的优选。
发明内容
本发明的目的在于提出一种更科学、更合理的变压器测温装置全生命周期多目标综合评价方法。该方法包括利用产品生命周期评价(Life cycle assessment，LCA)方法进行环境影响评价，利用产品生命周期成本(Life cycle cost，LCC)方法与资金时间价值理论进行成本评价，利用基于三角模糊数(Triangular Fuzzy Numbers，TFN)的层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)确定评价指标的权重系数，利用功效系数法对变压器测温装置生命周期环境、成本和性能进行综合评价。
实现本发明目的的技术解决方案为：变压器测温装置全生命周期多目标综合评价方法，包括以下步骤：
步骤一、依据待评价的变压器测温装置特点，建立待评价的变压器测温装置全生命周期多目标综合评价层次结构模型；
步骤二、获取待评价的变压器测温装置，确定其生命周期评价的目标范围，建立生命周期系统边界；
步骤三、根据步骤二中确定的待评价的变压器测温装置生命周期评价的目标范围和系统边界，收集待评价的变压器测温装置全生命周期的清单数据，包括生命周期资源消耗和环境排放，生命周期成本费用、以及生命周期性能参数数据集；
步骤四、计算待评价的变压器测温装置生命周期环境指标、成本指标和性能指标的结果值；
(1)根据步骤三获得的全生命周期的清单数据，利用产品生命周期评价方法对待评价的变压器测温装置生命周期环境影响进行分类，包括6个二级指标：全球变暖、酸化、富营养化、臭氧层消耗、光化学烟雾和初等能源需求；计算各类别环境影响的特征化、标准化结果，得到环境指标的评价结果；
(2)利用生命周期成本方法和资金时间价值理论，计算待评价的变压器测温装置的生命周期成本指标结果；
(3)采用强制确定法对待评价的变压器测温装置生命周期性能进行功能系数的赋值和计算，得到性能指标的评价结果；
步骤五、利用基于三角模糊数的层次分析法对步骤四中获得的待评价的变压器测温装置的生命周期环境、成本和性能指标进行权重的赋值计算；
步骤六、利用功效系数法对待评价的变压器测温装置生命周期环境、成本和性能多指标结果进行标准化处理，再根据第五步的权重值，计算得到测温装置综合评价结果；
步骤七、对评价结果进行分析。
进一步地，在步骤一中，变压器测温装置全生命周期多目标综合评价层次结构模型包括二层结构，第一层结构包括三个一级指标：生命周期环境指标、经济指标和性能指标；第二层结构中包括二级指标，其依据一级指标设立，其中，环境指标下设的二级指标包括：初等能源消耗、全球变暖、酸化、富营养化、臭氧层消耗、光化学烟雾；成本指标下设的二级指标为：材料成本、能源成本、人工成本、运输成本、设备折旧；性能指标下设的二级指标为测温精度、测温范围、安装尺寸、能耗、故障率、服役寿命和可维修性。
进一步地，在步骤二中，生命周期系统边界包括原材料生产、产品制造、产品运输、产品使用和最终处理五个阶段。
进一步地，在步骤三中，包括以下步骤：
(1)对待评价的变压器测温装置生命周期各阶段资源消耗和环境排放数据清单进行收集、整理、统计，其中，资源消耗包括原材料消耗和能源消耗；
(2)待评价的变压器测温装置生命周期各阶段成本费用采用生命周期成本方法，分别收集待评价的变压器测温装置生命周期五个阶段中人工、能源、材料、设备折旧和运输成本，即生命周期成本二级指标数值。
(3)生命周期性能参数的收集为搜集和统计待评价的变压器测温装置生命周期测温精度、测温范围、安装尺寸、能耗、故障率、服役寿命和可维修性参数，即生命周期性能二级指标数值。
本发明提供的变压器测温装置生命周期多目标综合评价方法，依据待评价的变压器测温装置特点，建立待评价的变压器测温装置全生命周期多目标综合评价层次结构模型；获取待评价的变压器测温装置，确定待评价的变压器测温装置生命周期评价的目标范围建立待评价的变压器测温装置的系统边界，根据待评价的变压器测温装置生命周期评价的目标范围和系统边界，收集待评价的变压器测温装置全生命周期的环境、成本和性能清单数据。根据清单数据集，利用LCA方法对待评价的变压器测温装置环境影响进行分类，计算各类别环境影响特征化、标准化结果，得到环境指标的评价结果；利用LCC方法和资金时间价值理论，计算得到待评价的变压器测温装置的生命周期成本指标结果；采用强制确定法对待评价的变压器测温装置生命周期性能进行功能系数赋值和计算，得到性能指标的评价结果；利用基于TFN的AHP对待评价的测温装置的生命周期环境、成本和性能指标进行权重的赋值计算；利用功效系数法对待评价的变压器测温装置生命周期环境、成本和性能指标值进行标准化处理；再根据各指标权重值，得到待评价的变压器测温装置综合评价结果，从而实现变压器测温装置全生命周期综合评价。
本发明的有益效果：解决了以往变压器测温装置单目标性能评价，无法进行变压器测温装置生命周期环境、成本、性能多目标综合评价的问题，能够合理描述和对比不同变压器测温装置生命周期综合表现，具有较高的工程实用性。
附图说明
图1是变压器测温装置全生命周期多目标综合评价方法流程框架。
图2是变压器测温装置全生命周期多目标综合评价层次结构模型。
图3是变压器测温装置生命周期系统边界。
具体实施方式
本发明实施例以待评价的变压器测温装置为研究对象，运用LCA与LCC方法定量评估从原材料开采、产品生产、产品运输、产品使用到回收全生命周期的环境影响与成本费用，利用强制确定法评价分析待评价的变压器测温装置全生命周期性能表现；采用基于TFN的AHP方法，实现环境指标、成本指标和性能指标的客观权重的计算；运用功效系数法得到待评价的变压器测温装置环境、成本与性能的综合评价结果；分析待评价的变压器测温装置的优劣势，综合评价待评价的变压器测温装置全生命周期的环境、成本效益、性能表现。本方法有助于相关企业改善相应的生产工艺和管理方式，为消费者提供选择变压器测温装置评价与比较的方法参考，同时对变压器测温装置生产的节能减排、节省成本、提高产品性能有重要的现实意义。
下面结合附图和具体的实施方式对本发明作更进一步的具体说明。
本发明的变压器测温装置全生命周期多目标综合评价方法，同图1，包括以下步骤：
步骤一：依据待评价的变压器测温装置特点，建立待评价的变压器测温装置全生命周期多目标综合评价层次结构模型。
变压器测温装置生命周期指标有很多，其综合评价可以看作是一个多层决策问题，本发明从文献和企业调研出发，结合产品自身特点，建立了二层结构的模型，同图2。变压器测温装置全生命周期多目标综合评价层次结构模型的第一层结构包括三个一级指标：生命周期环境指标E、经济指标C和性能指标R；第二层结构中包括二级指标，其依据一级指标设立，其中，环境指标下设的二级指标包括：初等能源消耗、全球变暖、酸化、富营养化、臭氧层消耗、光化学烟雾；成本指标下设的二级指标为：材料成本、能源成本、人工成本、运输成本、设备折旧；性能指标下设的二级指标为测温精度、测温范围、安装尺寸、能耗、故障率、服役寿命和可维修性。
步骤二：获取待评价的变压器测温装置为研究对象，确定目标范围，即待评价的变压器测温装置从“摇篮”到“坟墓”的全生命周期过程的环境、成本和性能评价建立生命周期系统边界，同图3，包括原材料生产(阶段1)、产品制造(阶段2)、产品运输(阶段3)、产品使用(阶段4)和最终处理(阶段5)五个阶段。
步骤三：根据步骤二中确定的待评价的变压器测温装置生命周期评价的目标范围和系统边界，收集待评价的变压器测温装置全生命周期的清单数据，包括：生命周期资源消耗和环境排放、生命周期各阶段成本费用、生命周期性能参数等数据集。
(1)对待评价的变压器测温装置生命周期各阶段资源消耗和环境排放数据清单进行收集、整理、统计，其中，资源消耗包括原材料消耗和能源消耗。
原材料消耗通过以下方法计算：
设原材料有h种类别，重量分别为M1，M2…，Mh，五个阶段的原材料消耗计算如下：
其中,z为生命周期第z阶段，m1z，m2z，…，mhz是第1到第h类物质第z阶段的重量。
能源消耗通过以下方法计算：
在原材料生产(阶段1)、产品制造(阶段2)、产品使用(阶段4)和最终处理(阶段5)四个阶段主要消耗的能源是电能，四个阶段的电能消耗W1，W2，W4，W5计算如下：
其中，q是阶段1中原材料的种类数，j是第j类原材料，woj是第j种原材料加工所消耗的能源量；o是阶段2的总工艺过程数，k是阶段2中第k工艺过程，wmk是第k工艺过程所消耗的能源量；n是阶段4中待评价的变压器测温装置使用年限，Pu是每小时电能使用功率；p是阶段5的废物种类数，g是阶段5的第g类处理的废物，wdg是第g类废物处理所需能源数。
在产品运输阶段(阶段3)，能源消耗与运输车辆的燃料和运输距离有关，阶段3能源消耗W3计算：
其中，是待评价的变压器测温装置平均运输距离，wt是运输车辆每吨*千米的能耗，Qt是待评价的变压器测温装置的重量，ton是运输车辆的吨位。
环境排放通过以下方法计算：
待评价的变压器测温装置生命周期环境排放主要考虑五个阶段的污染物的排放，结合CLCD数据库，可得到环境排放的量为：
其中，z为生命周期第z阶段，S1,S2，…，Sv是第1，第2，…，第v种环境排放的总量，s1z，s2z，svz是第z阶段第1，第2，…，第v种环境排放的量。
(2)待评价的变压器测温装置生命周期各阶段成本费用采用生命周期成本(LCC)方法，分别收集待评价的变压器测温装置生命周期五个阶段中人工、能源、材料、设备折旧和运输成本，即生命周期成本二级指标数值。
(3)生命周期性能参数的收集主要是搜集和统计待评价的变压器测温装置生命周期测温精度、测温范围、安装尺寸、能耗、故障率、服役寿命和可维修性等参数，即生命周期性能二级指标数值。
步骤四：计算待评价的变压器测温装置生命周期环境指标E、成本指标C和性能指标R的结果值，即一级指标评价结果。
(1)根据步骤三获得的全生命周期的清单数据，对待评价的变压器测温装置的环境影响进行分类，分为6个影响类别，即6个二级指标：全球变暖，以kgCO2当量表示；酸化，表示为kg SO2当量；富营养化，以kg NO3当量表示；臭氧层消耗，主要由kg CFCs当量来决定；光化学烟雾，由kg CO的排放来决定其值大小；初等能源需求，以kg标准煤为单位。
第l生命周期环境影响类别，即二级指标的特征化、标准化结果计算函数：
其中，E(l)是第l环境影响类别的特征化、标准化结果，ER(l)是第l环境影响类别的标准化因子，EF(l)b是第b种排放或资源消耗在第l环境影响类别的特征化因子，Qb是第b种环境排放或资源消耗的量。
最后，得到待评价的变压器测温装置生命周期环境指标E，即生命周期环境一级指标：
其中，E是待评价的变压器测温装置生命周期环境指标，E(l)是第l环境影响类别的特征化、标准化结果。
(2)与阶段4相比，阶段1，2，3，5的时间较短，可忽略不计，因此，将阶段4的使用年限n作为生命周期年限，考虑年资金通胀，资金基准收益率，将生命周期为n年的终值作为生命周期成本，利用LCC方法和资金时间价值理论，计算待评价的变压器测温装置各阶段生命周期成本终值，计算函数：
C3＝c3(F/P,i,n)(1+nf)，
C4＝c4×24×365×P4×(F/A,i,n)(1+nf)，
其中，C1是阶段1成本终值，C2是阶段2成本终值，C3是阶段3成本终值，C4是阶段4成本终值，C5是阶段5成本终值；f是年资金通胀系数，P为现值，F为终值，n为生命周期年限，i为资金基准收益率；(F/P,i,n)表示为资金基准收益率为i，寿命期为n年的一次支付终值系数；(F/A,i,n)表示为资金基准收益率为i，寿命期为n年的等额支付终值系数；c1a，c2a，c5a分别是阶段1、阶段2、阶段5中第a种成本，a表示为材料成本、能源成本、人工成本、运输成本和设备折旧5种成本，c3是运输阶段每件待评价的变压器测温装置运输成本；c4是使用阶段每度电能成本，P4是待评价的变压器测温装置功率。
因此，可得到待评价的变压器测温装置生命周期成本指标C，即生命周期成本一级指标：
其中，C是待评价的变压器测温装置生命周期成本指标值，Cz是第z阶段成本终值。
(3)采用强制确定法(又称FD法或01评分法)对待评价的变压器测温装置生命周期测温精度、测温范围、安装尺寸、能耗、故障率、服役寿命、可维修性进行功能系数的赋值计算，并由层次分析法分配权重，得到待评价的变压器测温装置生命周期性能指标R，即生命周期性能一级指标：
其中，R是待评价的变压器测温装置生命周期性能指标，x是第x类性能种，rx是第x类性能的功能系数，αx是第x类性能的权重。
步骤五：利用基于TFN的AHP方法对步骤四中获得的待评价的变压器测温装置的生命周期环境、成本和性能指标进行权重的计算，包括以下过程：
(1)构建AHP层次结构，建立基于三角模糊数的两两比较矩阵，如：
其中，是第i和第j指标两两比较的三角模糊数。
上述三角模糊数的含义如下：
三角模糊数的语言含义及从属模糊数如表1所示：
表1三角模糊数的语言含义与从属模糊数
(2)根据三角模糊数的成对比较矩阵，权重计算如下：
其中,是第i个指标的几何平均模糊数，/>是第i个指标的权重。
假定l是模糊数中最小值，m是模糊数的中间值，u是模糊数中最大值，运算规则如下：
(3)计算指标权重的清晰数ωi'，计算方法入下式：
其中，ωi'是指标权重的清晰数，M和N由l、m和u的离散程度决定，M表示m是u的M倍，N表示m是l的N倍
(4)对权重的清晰数进行标准化处理，获得指标的标准化权重值ωi：
步骤六：利用功效系数法对生命周期环境、成本和性能多指标结果进行标准化处理，再根据第五步的权重值，计算得到待评价的变压器测温装置综合评价结果。分为两个过程：
(1)计算各指标的功效系数，对生命周期环境、成本和性能指标结果进行标准化处理，假定第i指标(E，C，或R)的理想值是允许的最不理想值是/>对于正向指标(功能指标R)，数值越大越好，功效系数可表示为：
其中，
对于负向指标(环境指标E和成本指标C)，数值越小越好，设功效系数可表示为：
(2)根据步骤五中，基于TFN的AHP方法得到的权重，计算生命周期环境指标E、成本指标C、性能指标R的综合评价结果值Ui：
步骤七：对评价结果进行分析。
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例
下面以我国某企业生产的两类变压器测温装置为例，进一步说明本发明实施例的变压器测温装置全生命周期多目标综合评价方法。
步骤一：结合待评价的变压器测温装置生命周期特点，建立由环境、成本和性能指标组成的结构模型，如图2所示。
步骤二：获取两类待评价的变压器测温装置为研究对象，确定目标及范围：评价与比较两类变压器测温装置从“摇篮”到“坟墓”的全生命周期过程的环境、成本和性能；建立生命周期系统边界，同图3，包括原材料生产(阶段1)、产品制造(阶段2)、产品运输(阶段3)、产品使用(阶段4)和最终处理(阶段5)。
步骤三：根据两类变压器测温装置生命周期评价的目标及范围，收集所述两类变压器测温装置全生命周期的清单数据，包括生命周期资源消耗和环境排放，生命周期成本费用、以及生命周期性能参数等数据集；表2是两类变压器测温装置的生命周期原材料消耗数据，表3是根据CLCD数据库得到的两类变压器测温装置生命周期能源消耗与环境排放数据，表4是两类待评价的变压器测温装置生命周期各阶段成本数据，表5是两类变压器测温装置生命周期性能参数。
表2两类变压器测温装置生命周期原材料消耗(kg)
表3两类变压器测温装置生命周期能源消耗和环境排放(kg)
表4两类变压器测温装置生命周期各阶段成本(元)
表5.两类变压器测温装置生命周期性能参数
步骤四：计算两类变压器测温装置生命周期环境、成本和性能结果。
(1)根据清单数据集，利用LCA方法对两类变压器测温装置环境影响评价进行分类，分为6个影响类别：全球变暖，酸化，富营养化，臭氧层消耗，光化学烟雾，初等能源消耗。两类变压器测温装置生命周期环境影响特征化，标准化结果如表6所示。
(2)考虑年资金通胀系数f＝0.05，资金基准收益率i＝0.05，将寿命期n＝20年后的终值作为生命周期成本，利用LCC方法和资金时间价值理论，查阅资金时间价值复利系数表，计算两类变压器测温装置各阶段生命周期成本，如表7。(3)采用强制确定法对两类变压器测温装置的测温精度、测温范围、安装尺寸、故障率等性能进行功能系数的赋值计算，并由层次分析法分配权重，如表8。
表6.两类变压器测温装置生命周期环境影响类别标准化结果
表7两类变压器测温装置生命周期各阶段总成本(元)
表8.两类变压器测温装置生命周期性能的功能系数
步骤五：利用基于TFN的AHP方法对两类变压器测温装置的生命周期环境、成本和性能指标进行权重的赋值计算，结果为(ω1,ω2,ω3)＝(0.151,0.226,0.623).
步骤六：利用功效系数法对两类变压器测温装置的生命周期环境、成本和性能多目标指标结果进行标准化处理。
由表6、7、8可知，两类变压器测温装置环境指标E、成本指标C和性能指标R结果为：
利用功效系数法进行标准化处理，结果为：
根据步骤五得到的权重，计算两类变压器测温装置环境指标E、成本指标C、性能指标R的综合得分：
变压器测温装置1综合得分：
变压器测温装置2综合得分：
步骤七：对评价结果进行分析。由步骤六的计算结果可知：
生命周期环境指标E排序结果：变压器测温装置1>变压器测温装置2；
生命周期成本指标C排序结果：变压器测温装置1>变压器测温装置2；
生命周期性能指标R排序结果：变压器测温装置2>变压器测温装置1；
综合评价结果：变压器测温装置1>变压器测温装置2
因此，变压器测温装置1的生命周期环境、成本方面表现较好，但是生命周期性能表现较差，有待改善。
本发明实施例以两类变压器测温装置为研究对象，运用LCA和LCC方法定量评估从原材料开采、生产、使用、运输到回收全生命周期过程的环境、成本和性能表现，运用基于TFN的AHP方法求解三个一级指标的客观权重，采用功效系数法计算综合评价结果，对比分析不同变压器测温装置的优劣势，综合评价不同变压器测温装置全生命周期的环境、成本和性能表现，有助于企业改善相应的生产工艺和企业管理方式，对变压器测温装置的节能减排、提高性能有重要的现实意义。
本发明实施例，利用生命周期评价方法对环境、成本和性能进行了定量分析和评价，可以较为全面的反映两类变压器测温装置生命周期综合表现；利用基于TFN的AHP方法实现客观权重的计算，克服了传统AHP在评价实施过程中的主观性，有助于消除指标相关性对评价结果造成的影响，从而对不同变压器测温装置的综合表现进行评价。
本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
Claims (1)
1.一种变压器测温装置全生命周期多目标综合评价方法，其特征在于，所述的变压器测温装置全生命周期多目标综合评价方法包括以下步骤：
步骤一、依据待评价的变压器测温装置特点，建立待评价的变压器测温装置全生命周期多目标综合评价层次结构模型；
其中，变压器测温装置全生命周期多目标综合评价层次结构模型包括二层结构，第一层结构包括三个一级指标：生命周期环境指标、经济指标和性能指标；第二层结构中包括二级指标，其依据一级指标设立，其中，环境指标下设的二级指标包括：初等能源消耗、全球变暖、酸化、富营养化、臭氧层消耗、光化学烟雾；成本指标下设的二级指标为：材料成本、能源成本、人工成本、运输成本、设备折旧；性能指标下设的二级指标为测温精度、测温范围、安装尺寸、能耗、故障率、服役寿命和可维修性；
步骤二、获取待评价的变压器测温装置，确定其生命周期评价的目标范围，建立生命周期系统边界；
其中，生命周期系统边界包括原材料生产、产品制造、产品运输、产品使用和最终处理五个阶段；
步骤三、根据步骤二中确定的待评价的变压器测温装置生命周期评价的目标范围和系统边界，收集待评价的变压器测温装置全生命周期的清单数据，包括生命周期资源消耗和环境排放，生命周期成本费用、以及生命周期性能参数数据集；
(1)对待评价的变压器测温装置生命周期各阶段资源消耗和环境排放数据清单进行收集、整理、统计，其中，资源消耗包括原材料消耗和能源消耗；
原材料消耗通过以下方法计算：
设原材料有h种类别，重量分别为M1，M2…，Mh，五个阶段的原材料消耗计算如下：
其中，z为生命周期第z阶段，m1z，m2z，…，mhz是第1到第h类物质第z阶段的重量；
能源消耗通过以下方法计算：
在原材料生产、产品制造、产品使用和最终处理四个阶段主要消耗的能源是电能，四个阶段的电能消耗W1，W2，W4，W5计算如下：
其中，q是阶段1中原材料的种类数，j是第j类原材料，woj是第j种原材料加工所消耗的能源量；o是阶段2的总工艺过程数，k是阶段2中第k工艺过程，wmk是第k工艺过程所消耗的能源量；n是阶段4中待评价的变压器测温装置使用年限，Pu是每小时电能使用功率；p是阶段5的废物种类数，g是阶段5的第g类处理的废物，wdg是第g类废物处理所需能源数；
在产品运输阶段，能源消耗与运输车辆的燃料和运输距离有关，能源消耗W3计算：
其中，是待评价的变压器测温装置平均运输距离，wt是运输车辆每吨*千米的能耗，Qt是待评价的变压器测温装置的重量，ton是运输车辆的吨位；
环境排放通过以下方法计算：
待评价的变压器测温装置生命周期环境排放主要考虑五个阶段的污染物的排放，结合CLCD数据库，得到环境排放的量为：
其中，z为生命周期第z阶段，S1,S2，…，Sv是第1，第2，…，第v种环境排放的总量，s1z，s2z，svz是第z阶段第1，第2，…，第v种环境排放的量；
(2)待评价的变压器测温装置生命周期各阶段成本费用采用生命周期成本方法，分别收集待评价的变压器测温装置生命周期五个阶段中人工、能源、材料、设备折旧和运输成本，即生命周期成本二级指标数值；
(3)生命周期性能参数的收集为搜集和统计待评价的变压器测温装置生命周期测温精度、测温范围、安装尺寸、能耗、故障率、服役寿命和可维修性参数，即生命周期性能二级指标数值；
步骤四、计算待评价的变压器测温装置生命周期环境指标、成本指标和性能指标的结果值；包括：
(1)根据步骤三获得的全生命周期的清单数据，利用产品生命周期评价方法对待评价的变压器测温装置生命周期环境影响进行分类，包括6个二级指标：全球变暖、酸化、富营养化、臭氧层消耗、光化学烟雾和初等能源需求；计算各类别环境影响的特征化、标准化结果，得到环境指标的评价结果；
第l生命周期环境影响类别，即二级指标的特征化、标准化结果计算函数：
其中，E(l)是第l环境影响类别的特征化、标准化结果，ER(l)是第l环境影响类别的标准化因子，EF(l)b是第b种排放或资源消耗在第l环境影响类别的特征化因子，Qb是第b种环境排放或资源消耗的量；
最后，得到待评价的变压器测温装置生命周期环境指标E，即生命周期环境一级指标：
其中，E是待评价的变压器测温装置生命周期环境指标，E(l)是第l环境影响类别的特征化、标准化结果；
(2)利用生命周期成本方法和资金时间价值理论，计算待评价的变压器测温装置的生命周期成本指标结果；
计算函数：
C3＝c3(F/P,i,n)(1+nf)，
C4＝c4×24×365×P4×(F/A,i,n)(1+nf)，
其中，C1是阶段1成本终值，C2是阶段2成本终值，C3是阶段3成本终值，C4是阶段4成本终值，C5是阶段5成本终值；f是年资金通胀系数，P为现值，F为终值，n为生命周期年限，i为资金基准收益率；(F/P,i,n)表示为资金基准收益率为i，寿命期为n年的一次支付终值系数；(F/A,i,n)表示为资金基准收益率为i，寿命期为n年的等额支付终值系数；c1a，c2a，c5a分别是阶段1、阶段2、阶段5中第a种成本，a表示为材料成本、能源成本、人工成本、运输成本和设备折旧5种成本，c3是运输阶段每件待评价的变压器测温装置运输成本；c4是使用阶段每度电能成本，P4是待评价的变压器测温装置功率；
因此，得到待评价的变压器测温装置生命周期成本指标C，即生命周期成本一级指标：
其中，C是待评价的变压器测温装置生命周期成本指标值，Cz是第z阶段成本终值；
(3)采用强制确定法对待评价的变压器测温装置生命周期性能进行功能系数的赋值和计算，得到性能指标的评价结果；
采用强制确定法对待评价的变压器测温装置生命周期测温精度、测温范围、安装尺寸、能耗、故障率、服役寿命、可维修性进行功能系数的赋值计算，并由层次分析法分配权重，得到待评价的变压器测温装置生命周期性能指标R，即生命周期性能一级指标：
其中，R是待评价的变压器测温装置生命周期性能指标，x是第x类性能种，rx是第x类性能的功能系数，αx是第x类性能的权重；
步骤五、利用基于三角模糊数的层次分析法对步骤四中获得的待评价的变压器测温装置的生命周期环境、成本和性能指标进行权重的赋值计算；
采用强制确定法对待评价的变压器测温装置生命周期测温精度、测温范围、安装尺寸、能耗、故障率、服役寿命、可维修性进行功能系数的赋值计算，并由层次分析法分配权重，得到待评价的变压器测温装置生命周期性能指标R，即生命周期性能一级指标：
其中，R是待评价的变压器测温装置生命周期性能指标，x是第x类性能种，rx是第x类性能的功能系数，αx是第x类性能的权重；
三角模糊数的语言含义及从属模糊数如表1所示：
(2)根据三角模糊数的成对比较矩阵，权重计算如下：
其中,是第i个指标的几何平均模糊数，/>是第i个指标的权重；
假定l是模糊数中最小值，m是模糊数的中间值，u是模糊数中最大值，运算规则如下：
(3)计算指标权重的清晰数ωi'，计算方法入下式：
其中，ωi'是指标权重的清晰数，M和N由l、m和u的离散程度决定，M表示m是u的M倍，N表示m是l的N倍；
(4)对权重的清晰数进行标准化处理，获得指标的标准化权重值ωi：
步骤六、利用功效系数法对待评价的变压器测温装置生命周期环境、成本和性能多指标结果进行标准化处理，再根据第五步的权重值，计算得到测温装置综合评价结果；
(1)计算各指标的功效系数，对生命周期环境、成本和性能指标结果进行标准化处理，假定第i指标的理想值是允许的最不理想值是/>对于正向指标，数值越大越好，功效系数表示为：
其中，
对于负向指标，数值越小越好，设功效系数表示为：
(2)根据步骤五中，基于TFN的AHP方法得到的权重，计算生命周期环境指标E、成本指标C、性能指标R的综合评价结果值Ui：
步骤七、对评价结果进行分析。
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| 基于物元模型的电力变压器全寿命周期成本风险评价;徐玉琴 等;中国电力;第47卷(第12期);全文 * |
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