CN115292901A - 变压器运行状态的评估方法和装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种变压器运行状态的评估方法和装置。该方法包括：获取目标变压器的指标体系中各指标的数据信息；确定目标变压器的指标体系中各指标的常权；对目标变压器的指标体系中各指标的常权进行修正，得到目标变压器中各指标的组合权重值；根据目标变压器中各指标的组合权重值，计算目标变压器的评估向量；根据目标变压器的评估向量评估目标变压器的运行状态。本公开提供的方法通过建立变压器状态评估指标体系，并对变压器状态评估指标体系中的各指标的权重进行修正，再采用云模型得到各指标对变压器各状态等级的隶属度，最后采用分层评估方法得到评估结果，从而能够准确地评估变压器的运行状态。

Description

变压器运行状态的评估方法和装置

技术领域

本公开涉及变压器状态评估技术领域，具体涉及一种变压器运行状态的评估方法和装置。

背景技术

油式变压器是电力系统中最重要的电气设备之一，长期以来，电力系统对变压器均采取定期检修的方式，然而当变压器处于健康状态时，这种方式会造成检修过度。“严检慎修”是近年来提出的一种检修方式，即对变压器的运行状态及时地进行检修。因此从定期检修转向状态检修是电力系统发展的必然趋势，这就要求准确地进行变压器状态评估。

变压器状态评估的重要目的是准确地评估出变压器当前的健康状态，从而进一步研究可能会发生故障的点，为变压器状态检修提供必要的指导信息。

目前多采用模糊理论建立了综合评判模型，较全面地考虑了影响变压器运行的因素，但是在确定权重时仅采用层次分析法，无法避免单一权重导致的权重精确度偏差，并且忽视了固定权重无法客观反映个别关键参数严重偏离正常值时对变压器运行状态带来的影响。

发明内容

本公开的目的在于克服现有技术的不足，提供一种变压器运行状态的评估方法和装置，该变压器运行状态的评估方法能够准确地评估变压器的运行状态。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种变压器运行状态的评估方法，该方法包括：

获取目标变压器的指标体系中各指标的数据信息；

确定所述目标变压器的指标体系中各指标的常权；

对所述目标变压器的指标体系中各指标的常权进行修正，得到所述目标变压器中各指标的组合权重值；

根据所述目标变压器中各指标的组合权重值，计算所述目标变压器的评估向量；

根据所述目标变压器的评估向量评估所述目标变压器的运行状态。

在一个实施例中，所述获取目标变压器的指标体系中各指标的数据信息之前，所述方法还包括：

建立目标变压器的指标体系，所述指标体系包括目标层、项目层、子项目层和指标层；其中，

所述目标层是所述目标变压器状态评估结果；

所述项目层是由变压器状态若干评估因素够成；

所述子项目层是由所述项目层的若干子项构成；

所述指标层是所述子项目层的细化，其由变压器的具体评估状态量构成。

在一个实施例中，所述项目层包括所述目标变压器的实验记录、运行记录和历史记录；其中，

所述试验记录包括电气试验、油中溶解气体和绝缘油试验；所述运行记录包括负荷水平、运行环境、温升水平、继电保护数据和开关运行情况；所述历史记录包括检修记录、缺陷情况、附件情况、投运时间和自身技术特性；

所述指标层包括绝缘电阻、吸收比、介损值和泄漏电流；所述绝缘油试验包括油中微水、油介损和油击穿电压；

所述电气试验、油中溶解气体、绝缘油试验、负荷水平、运行环境、温升水平、继电保护数据、开关运行情况、检修记录、缺陷情况、附件情况、投运时间和自身技术特性构成所述子项目层；

所述绝缘电阻、吸收比、介损值、泄漏电流、油中微水、油介损和油击穿电压构成所述指标层。

在一个实施例中，所述确定所述目标变压器的指标体系中各指标的常权包括：

对所述试验记录中的定量指标的权重取0.1；对所试验记录中的定性指标的权重取1。

在一个实施例中，所述对所述目标变压器的指标体系中各指标的常权进行修正，得到所述目标变压器中各指标的组合权重值包括：

建立变压器的评估模型；

向所述变压器的评估模型中输入采用n种算法计算出的各指标的指标权重值；其中，n≥1，且为自然数；

计算采用第i种算法计算出的各指标的权重值与采用n种方法计算出的各指标的指标权重值中除去第i种权重值外的组合权重值的一致性相关系数；

根据所述一致性相关系数，采用递归法计算组合权重值，调用若干次，直至权重的个数为2；

计算两个权重值的算数平均值，并将所述两个权重值的算数平均值作为所述目标变压器中各指标的组合权重值，并输出。

在一个实施例中，所述根据所述目标变压器中各指标的组合权重值，计算所述目标变压器的评估向量包括：

建立所述目标变压器评估体系中项目层的评判矩阵；

根据所述目标变压器评估体系中项目层的评判矩阵、以及所述目标变压器中各指标的组合权重值，计算所述目标变压器评估体系中项目层的评估向量；

将所述目标变压器评估体系中项目层的评估向量组合为所述目标变压器目标层的评判矩阵，得到所述目标变压器的评估向量。

在一个实施例中，对于定量指标，所述建立所述目标变压器评估体系中项目层的评判矩阵包括：

建立所述目标变压器的评价集，所述评价集包括良好、一般、注意、严重；

获取所述各定量指标对所述目标变压器的评价集的隶属度值，得到其对应的评判矩阵。

在一个实施例中，对于定性指标，所述建立所述目标变压器评估体系中项目层的评判矩阵包括：

获取所述各定性指标的当前运行数据和历史数据；

根据所述各定性指标的当前运行数据和历史数据对其对应的各定性指标建立对应的评语；其中，每一个定性指标包含至少一个评语，每个评语的个数至少有一个；

根据各定性指标中某一评语的数量与该指标全部评语的数量比值确定各定性指标的隶属值，得到其对应的评判矩阵。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种变压器状态评估装置，该装置包括：

获取模块，获取目标变压器的指标体系中各指标的数据信息；

确定模块，确定所述目标变压器的指标体系中各指标的常权；

修正模块，对所述目标变压器的指标体系中各指标的常权进行修正，得到所述目标变压器中各指标的组合权重值；

计算模块，根据所述目标变压器中各指标的组合权重值，计算所述目标变压器的评估向量；

评估模块，根据所述目标变压器的评估向量评估所述目标变压器的运行状态。

在一个实施例中，所述修正模块包括：

建立子模块、建立变压器的评估模型；

第一计算子模块，向所述变压器的评估模型中输入采用n种方法计算出的各指标的指标权重值；其中，n≥1，且为自然数；

第二计算子模块，计算采用第i种算法计算出的各指标的权重值与采用n种方法计算出的各指标的指标权重值中除去第i种权重值外的组合权重值的一致性相关系数；

第三计算子模块，根据所述一致性相关系数，采用递归法计算组合权重值，调用若干次，直至权重的个数为2；

处理子模块，计算两个权重值的算数平均值，并将所述两个权重值的算数平均值作为所述目标变压器中各指标的组合权重值，并输出。

本公开实施例提供的一种变压器运行状态的评估方法，通过建立变压器状态评估指标体系，并对变压器状态评估指标体系中的各指标的权重进行修正，再采用云模型得到定量指标对变压器各状态等级的隶属度，最后采用分层评估方法得到评估结果，从而能够准确地评估变压器的运行状态。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本公开实施例提供的一种变压器运行状态的评估方法的流程图。

图2为本公开实施例提供的一种变压器运行状态的评估方法的流程图。

图3为本公开实施例提供的一种变压器运行状态的评估方法的流程图。

图4为本公开实施例提供的一种变压器运行状态的评估方法的流程图。

图5为本公开实施例提供的一种变压器状态评估装置的示意图。

图6为本公开实施例提供的一种变压器状态评估装置的示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1为本公开实施例提供的一种变压器运行状态的评估方法的流程图。如图1所示，该方法包括：

步骤101、获取目标变压器的指标体系中各指标的数据信息；

本步骤中，影响变压器状的各指标的是申请人经过长期的、无数次的试验总结得来的。

变压器状态评估涉及因素众多，而且各个因素的影响程度均不相同，只有综合考虑变压器的各种影响因素，才能够反映变压器的整体性能，进行科学的评价。然而由于技术水平的限制，很难利用所有的试验项目进行评估。另外，不同的运行条件也会对变压器缺陷的发展趋势造成差异。故从试验记录、运行记录和历史记录中选取具有代表性的评估状态量，构建变压器状态评估指标体系如图1所示。指标体系由目标、项目、子项目和指标4个层次构成。U是目标层，表示变压器运行状态的评估结果，下面细分为若干评估项目；U1、U2、U3构成项目层，表示变压器状态的评估因素，是从不同方面对目标层的具体描述；U11、U12、U13是试验记录项目层的3个子项目；指标层是(子)项目层的细化，表示变压器的具体评估状态量。

步骤102、确定所述目标变压器的指标体系中各指标的常权；

在一个实施例中，所述确定所述目标变压器的指标体系中各指标的常权包括：

对所述试验记录中的定量指标的权重取0.1；对所试验记录中的定性指标的权重取1。

步骤103、对所述目标变压器的指标体系中各指标的常权进行修正，得到所述目标变压器中各指标的组合权重值；

在一个实施例中，如图2所示，所述对所述目标变压器的指标体系中各指标的常权进行修正，得到所述目标变压器中各指标的组合权重值包括：

步骤1031、建立变压器的评估模型；

步骤1032、向所述变压器的评估模型中输入采用n种算法计算出的各指标的指标权重值；其中，n≥1，且为自然数；

步骤1033、计算采用第i种算法计算出的各指标的权重值与采用n种方法计算出的各指标的指标权重值中除去第i种权重值外的组合权重值的一致性相关系数；

步骤1034、根据所述一致性相关系数，采用递归法计算组合权重值，调用若干次，直至权重的个数为2；

步骤1035、计算两个权重值的算数平均值，并将所述两个权重值的算数平均值作为所述目标变压器中各指标的组合权重值，并输出。

步骤104、根据所述目标变压器中各指标的组合权重值，计算所述目标变压器的评估向量；

在一个实施例中，如图3所示，所述根据所述目标变压器中各指标的组合权重值，计算所述目标变压器的评估向量包括：

步骤1041、建立所述目标变压器评估体系中项目层的评判矩阵；

在一种实现方式中，对于定量指标，所述建立所述目标变压器评估体系中项目层的评判矩阵包括：

建立所述目标变压器的评价集，所述评价集包括良好、一般、注意、严重；

获取所述各定量指标对所述目标变压器的评价集的隶属度值，得到其对应的评判矩阵。

在一种实现方式中，如图4所示，对于定性指标，所述建立所述目标变压器评估体系中项目层的评判矩阵包括：

步骤10411、获取所述各定性指标的当前运行数据和历史数据；

步骤10412、根据所述各定性指标的当前运行数据和历史数据对其对应的各定性指标建立对应的评语；其中，每一个定性指标包含至少一个评语，每个评语的个数至少有一个；

步骤10413、根据各定性指标中某一评语的数量与该指标全部评语的数量比值确定各定性指标的隶属值，得到其对应的评判矩阵。

步骤1042、根据所述目标变压器评估体系中项目层的评判矩阵、以及所述目标变压器中各指标的组合权重值，计算所述目标变压器评估体系中项目层的评估向量；

步骤1043、将所述目标变压器评估体系中项目层的评估向量组合为所述目标变压器目标层的评判矩阵，得到所述目标变压器的评估向量。

可选地，所述获取目标变压器的指标体系中各指标的数据信息之前，所述方法还包括：

建立目标变压器的指标体系，所述指标体系包括目标层、项目层、子项目层和指标层；其中，

所述目标层是所述目标变压器状态评估结果；

所述项目层是由变压器状态若干评估因素够成；

所述子项目层是由所述项目层的若干子项构成；

所述指标层是所述子项目层的细化，其由变压器的具体评估状态量构成。

在一个实施例中，所述项目层包括所述目标变压器的实验记录、运行记录和历史记录；其中，

所述试验记录包括电气试验、油中溶解气体和绝缘油试验；所述运行记录包括负荷水平、运行环境、温升水平、继电保护数据和开关运行情况；所述历史记录包括检修记录、缺陷情况、附件情况、投运时间和自身技术特性；

所述指标层包括绝缘电阻、吸收比、介损值和泄漏电流；所述绝缘油试验包括油中微水、油介损和油击穿电压；

所述电气试验、油中溶解气体、绝缘油试验、负荷水平、运行环境、温升水平、继电保护数据、开关运行情况、检修记录、缺陷情况、附件情况、投运时间和自身技术特性构成所述子项目层；

所述绝缘电阻、吸收比、介损值、泄漏电流、油中微水、油介损和油击穿电压构成所述指标层。

本公开实施例提供的一种变压器运行状态的评估方法，通过建立变压器状态评估指标体系，并对变压器状态评估指标体系中的各指标的权重进行修正，再采用云模型得到定量指标对变压器各状态等级的隶属度，最后采用分层评估方法得到评估结果，从而能够准确地评估变压器的运行状态。

图5为本公开实施例提供的一种变压器状态评估装置的示意图。如图5所示，所述装置包括获取模块501、确定模块502、修正模块503、计算模块504和评估模块505；其中，获取模块501用于获取目标变压器的指标体系中各指标的数据信息；确定模块502用于确定所述目标变压器的指标体系中各指标的常权；修正模块503用于对所述目标变压器的指标体系中各指标的常权进行修正，得到所述目标变压器中各指标的组合权重值；计算模块504用于根据所述目标变压器中各指标的组合权重值，计算所述目标变压器的评估向量；评估模块505用于根据所述目标变压器的评估向量评估所述目标变压器的运行状态。

图6为本公开实施例提供的一种变压器状态评估装置的示意图。如图6所示，所述装置包括获取模块601、确定模块602、修正模块603、计算模块604和评估模块605；其中，修正模块603包括建立子模块6031、第一计算子模块6032、第二计算子模块6033、第三计算子模块6034和处理子模块6034；其中，建立子模块6031用于建立变压器的评估模型；第一计算子模块6032用于向所述变压器的评估模型中输入采用n种方法计算出的各指标的指标权重值；其中，n≥1，且为自然数；第二计算子模块6033用于计算采用第i种算法计算出的各指标的权重值与采用n种方法计算出的各指标的指标权重值中除去第i种权重值外的组合权重值的一致性相关系数；第三计算子模块6034用于根据所述一致性相关系数，采用递归法计算组合权重值，调用若干次，直至权重的个数为2；处理子模块6035用于计算两个权重值的算数平均值，并将所述两个权重值的算数平均值作为所述目标变压器中各指标的组合权重值，并输出。

本公开实施例提供的一种变压器运行状态的评估方法是了为了解决实际应用中基于模糊理论的综合层次分析法存在的不足，将评判模型修改为基于云模型的变压器运行状态综合评估算法，以协调不同权重确定方法的不一致关系，有利于避免单一权重导致的指标权重精确度偏差，采用变权公式结合实际数据对固定权重进行修正，采用云模型函数代替模糊隶属度函数求取定量评估指标对变压器运行状态的隶属度。

函数求取定量评估指标对变压器运行状态的隶属度。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以预置于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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。本公开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。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种变压器运行状态的评估方法，其特征在于，所述方法包括：

获取目标变压器的指标体系中各指标的数据信息；

确定所述目标变压器的指标体系中各指标的常权；

对所述目标变压器的指标体系中各指标的常权进行修正，得到所述目标变压器中各指标的组合权重值；

根据所述目标变压器中各指标的组合权重值，计算所述目标变压器的评估向量；

根据所述目标变压器的评估向量评估所述目标变压器的运行状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标变压器的指标体系中各指标的数据信息之前，所述方法还包括：

建立目标变压器的指标体系，所述指标体系包括目标层、项目层、子项目层和指标层；其中，

所述目标层是所述目标变压器状态评估结果；

所述项目层是由变压器状态若干评估因素够成；

所述子项目层是由所述项目层的若干子项构成；

所述指标层是所述子项目层的细化，其由变压器的具体评估状态量构成。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述项目层包括所述目标变压器的实验记录、运行记录和历史记录；其中，

所述试验记录包括电气试验、油中溶解气体和绝缘油试验；所述运行记录包括负荷水平、运行环境、温升水平、继电保护数据和开关运行情况；所述历史记录包括检修记录、缺陷情况、附件情况、投运时间和自身技术特性；其中，所述绝缘油试验包括油中微水、油介损和油击穿电压；

所述指标层包括绝缘电阻、吸收比、介损值和泄漏电流；

所述电气试验、油中溶解气体、绝缘油试验、负荷水平、运行环境、温升水平、继电保护数据、开关运行情况、检修记录、缺陷情况、附件情况、投运时间和自身技术特性构成所述子项目层；

所述绝缘电阻、吸收比、介损值、泄漏电流、油中微水、油介损和油击穿电压构成所述指标层。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标变压器的指标体系中各指标的常权包括：

对所述试验记录中的定量指标的权重取0.1；对所试验记录中的定性指标的权重取1。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述目标变压器的指标体系中各指标的常权进行修正，得到所述目标变压器中各指标的组合权重值包括：

建立变压器的评估模型；

向所述变压器的评估模型中输入采用n种算法计算出的各指标的指标权重值；其中，n≥1，且为自然数；

计算采用第i种算法计算出的各指标的权重值与采用n种方法计算出的各指标的指标权重值中除去第i种权重值外的组合权重值的一致性相关系数；

根据所述一致性相关系数，采用递归法计算组合权重值，调用若干次，直至权重的个数为2；

计算两个权重值的算数平均值，并将所述两个权重值的算数平均值作为所述目标变压器中各指标的组合权重值，并输出。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标变压器中各指标的组合权重值，计算所述目标变压器的评估向量包括：

建立所述目标变压器评估体系中项目层的评判矩阵；

根据所述目标变压器评估体系中项目层的评判矩阵、以及所述目标变压器中各指标的组合权重值，计算所述目标变压器评估体系中项目层的评估向量；

将所述目标变压器评估体系中项目层的评估向量组合为所述目标变压器目标层的评判矩阵，得到所述目标变压器的评估向量。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对于定量指标，所述建立所述目标变压器评估体系中项目层的评判矩阵包括：

建立所述目标变压器的评价集，所述评价集包括良好、一般、注意、严重；

获取所述各定量指标对所述目标变压器的评价集的隶属度值，得到其对应的评判矩阵。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对于定性指标，所述建立所述目标变压器评估体系中项目层的评判矩阵包括：

获取所述各定性指标的当前运行数据和历史数据；

根据所述各定性指标的当前运行数据和历史数据对其对应的各定性指标建立对应的评语；其中，每一个定性指标包含至少一个评语，每个评语的个数至少有一个；

根据各定性指标中某一评语的数量与该指标全部评语的数量比值确定各定性指标的隶属值，得到其对应的评判矩阵。

9.一种变压器状态评估装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，获取目标变压器的指标体系中各指标的数据信息；

确定模块，确定所述目标变压器的指标体系中各指标的常权；

修正模块，对所述目标变压器的指标体系中各指标的常权进行修正，得到所述目标变压器中各指标的组合权重值；

计算模块，根据所述目标变压器中各指标的组合权重值，计算所述目标变压器的评估向量；

评估模块，根据所述目标变压器的评估向量评估所述目标变压器的运行状态。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述修正模块包括：

建立子模块、建立变压器的评估模型；

第一计算子模块，向所述变压器的评估模型中输入采用n种方法计算出的各指标的指标权重值；其中，n≥1，且为自然数；

第二计算子模块，计算采用第i种算法计算出的各指标的权重值与采用n种方法计算出的各指标的指标权重值中除去第i种权重值外的组合权重值的一致性相关系数；

第三计算子模块，根据所述一致性相关系数，采用递归法计算组合权重值，调用若干次，直至权重的个数为2；

处理子模块，计算两个权重值的算数平均值，并将所述两个权重值的算数平均值作为所述目标变压器中各指标的组合权重值，并输出。

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