[發(fā)明專利]一種預(yù)裝式變電站健康狀態(tài)綜合評估方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010872504.8
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112766628A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉波峰;王峰;柴淑穎;鄧振民;王會鋒;許增輝;李曉寧;靳輝;郝杰;楊峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵電氣工業(yè)有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/00;G06Q50/06
• 代理公司: 保定市燕趙恒通知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 13121
• 代理人: 王葶葶

1.一種預(yù)裝式變電站健康狀態(tài)綜合評估方法，其特征在于，其包括以下步驟：

A、構(gòu)建評估指標(biāo)體系：

A.1、確定需要檢測的體系層，至少包括B1：內(nèi)部電氣設(shè)備、B2：箱變金屬殼體、B3：環(huán)境監(jiān)控設(shè)備和B4：運營檢修人員；

A.2、確定對所述體系層進(jìn)行評價的指標(biāo)層，包括C1～Cn的n個評估指標(biāo)，C1：斷路器分/合閘時間同周期性、C2：斷路器累計開斷次數(shù)、C3：斷路器觸頭接觸電阻、C4：變壓器三相直阻不平衡系數(shù)、C5：變壓器繞組介質(zhì)損耗、C6：整流器二極管電流不平衡度、C7：整流器額定負(fù)荷效率、C8：蓄電池內(nèi)阻、C9：蓄電池充電接受能力、C10交直流電源輸出回路故障率、C11：直流輸出電壓紋波系數(shù)、C12：電力監(jiān)控系統(tǒng)非計劃停運率、C13：通信通道保障率、C14：微機測控裝置保護(hù)動作正確率、C15：電氣設(shè)備可用系數(shù)、C16：綜合電壓合格率、C17：運行地環(huán)境年平均濕度值、C18：運行地年平均日照總時數(shù)、C19：箱體運行使用年限、C20：箱體氣體泄漏率、C21：空調(diào)機組綜合性能系數(shù)、C22：空調(diào)機組制冷性能系數(shù)、C23：煙霧傳感器檢測合格率、C24：滅火器年泄漏率、C25：運維人員技術(shù)職稱比例、C26：運維人員平均工作年限、C27：運維人員設(shè)備操作準(zhǔn)確率、……、Cn：運維人員技術(shù)考核合格率；

B、評估等級劃分：劃分預(yù)裝式變電站運行狀態(tài)等級為五級，分別為T1良好、T2正常、T3注意、T4異常和T5故障，并給出合理的檢修規(guī)劃；

T1良好：預(yù)裝式變電站各項指標(biāo)C1～Cn均優(yōu)于變電所輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限值，運行狀態(tài)良好，可適當(dāng)延長檢修計劃；

T2正常：預(yù)裝式變電站各項指標(biāo)C1～Cn穩(wěn)定，且在變電所輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限值以內(nèi)，可按正常計劃安排檢修；

T3注意：預(yù)裝式變電站各項指標(biāo)C1～Cn有向變電所輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限值靠近的趨勢，存在事故隱患，應(yīng)加強運行監(jiān)視，根據(jù)情況隨時安排停電檢修；

T4異常：預(yù)裝式變電站各項指標(biāo)C1～Cn變化較大，存在重大事故隱患，需要進(jìn)行復(fù)測或其它檢測手段進(jìn)行故障確認(rèn)，根據(jù)情況隨時安排停電檢修；

T5故障：預(yù)裝式變電站某一種或多種重要設(shè)備出現(xiàn)事故，繼續(xù)運行可能會使情況進(jìn)一步惡化或已不能運營，需要安排停電檢修；

C、計算指標(biāo)權(quán)重：采用改進(jìn)層次分析法計算預(yù)裝式變電站運行狀態(tài)評估指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，以表征各個評估指標(biāo)的重要程度；

C.1、構(gòu)造判斷矩陣組：每位專家組成員根據(jù)1～9標(biāo)度準(zhǔn)則對評估指標(biāo)進(jìn)行量化，標(biāo)度1：指標(biāo)與相比，兩者重要性相同、標(biāo)度3：指標(biāo)比稍微重要、標(biāo)度5：指標(biāo)比明顯重要、標(biāo)度7：指標(biāo)比強烈重要、標(biāo)度9：指標(biāo)比絕對重要，標(biāo)度2、4、6、8為介于以上兩種相鄰情況之間的情況，倒數(shù)為兩個指標(biāo)反過來比較；

對各個評估指標(biāo)C1～Cn間的相對重要程度進(jìn)行比較，給出判斷矩陣，如式1所示：

（1）

式（1）中表示評估指標(biāo)與的重要性之比，即，，為評價體系中的指標(biāo)數(shù)量；表示為第位專家給出的判斷矩陣（=1，2，…，），表示專家組成員總?cè)藬?shù)，的數(shù)值可根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整，但應(yīng)大于等于5；

C.2、構(gòu)造下限、上限判斷矩陣：將專家組每位專家給出的判斷矩陣對角線左下角相同陣位點數(shù)值進(jìn)行比較，即，取出最小值和最大值，分別組成下限、上限下三角矩陣、，下三角矩陣值為0的陣位點取值設(shè)定為，整合形成下限、上限判斷矩陣、，如式（2）和（3）所示：

（2）

（3）

C.3、計算各評估指標(biāo)C1～Cn的相對權(quán)重：

（4）

（5）

（6）

式中、，；

C.4、對判斷矩陣的一致性進(jìn)行檢驗，以CR為依據(jù)；

（7）

（8）

式（8）中，、分別為下限、上限判斷矩陣的最大特征根，為判斷矩陣的階數(shù)，與評估指標(biāo)數(shù)量相同；

為與對應(yīng)的平均隨機一致性取值，可通過查表獲得；當(dāng)時表示判斷矩陣滿足一致性要求，否則，需要組織專家組成員，對不同評估指標(biāo)之間的重要性進(jìn)行重新比較，給出新的判斷矩陣，直到達(dá)到，判斷矩陣滿足一致性要求為止；

D、確定評估指標(biāo)C1～Cn各等級取值范圍：依據(jù)預(yù)裝式變電站各個等級狀態(tài)的劃分和評估指標(biāo)C1～Cn的實際情況，確定各個評估指標(biāo)C1～Cn在不同狀態(tài)等級下的取值范圍；式（9）～（13）中以C代表C1～Cn中的其中一個指標(biāo)；

D.1確定指標(biāo)極限域：指標(biāo)C取值最大可能范圍為，將此取值范圍定義為指標(biāo)的極限域；

D.2確定指標(biāo)狀態(tài)域：指標(biāo)C在某個狀態(tài)下的取值范圍為，且，T對應(yīng)的5個狀態(tài)表示為T1、T2、T3、T4、T5，在T1良好的狀態(tài)下，C^T的取值為，在T2正常的狀態(tài)下，C^T的取值在，在T3注意的狀態(tài)下，C^T的取值在，在T4異常的狀態(tài)下，C^T的取值在，在T5故障的狀態(tài)下，C^T的取值在，，，T在不同狀態(tài)下指標(biāo)的取值范圍如下：

T1良好，： （9）

T2正常： （10）

T3注意： （11）

T4異常： （12）

T5故障： （13）

E、計算指標(biāo)C1～Cn與相應(yīng)等級關(guān)聯(lián)度：給出適用于預(yù)裝式變電站健康狀態(tài)評估的關(guān)聯(lián)函數(shù)模型，并計算各指標(biāo)與相應(yīng)等級的關(guān)聯(lián)度；

預(yù)裝式變電站健康狀態(tài)評估的關(guān)聯(lián)函數(shù)如式（14）～（16）所示，、分別表示點與區(qū)間、的“關(guān)聯(lián)度”，不同的計算值表明評估指標(biāo)在區(qū)間、內(nèi)的不同位置，即指標(biāo)當(dāng)前所處的狀態(tài)；

（14）

（15）

（16）

式中，X為評估指標(biāo)實際取值，、為評估指標(biāo)極限域取值范圍的上限、下限；、為評估指標(biāo)狀態(tài)域取值范圍的上限、下限；

不同的計算值表示評估指標(biāo)在區(qū)間、內(nèi)的不同位置，即分別計算評估指標(biāo)與五個狀態(tài)域的關(guān)聯(lián)度，結(jié)果為、、、、，計算值越大，表明評估指標(biāo)與該狀態(tài)的關(guān)聯(lián)度越強，取最大值作為該指標(biāo)的現(xiàn)有狀態(tài)；

F、計算評估指標(biāo)C1～Cn的綜合關(guān)聯(lián)度：計算表示所有指標(biāo)C1～Cn符合各狀態(tài)等級的程度，即預(yù)裝式變電站健康狀態(tài)綜合評估結(jié)果，計算方法如式（17）所示，與T1、T2、T3、T4和T5中的哪個等級的關(guān)聯(lián)度值越大，則預(yù)裝式變電站健康狀態(tài)對該等級的關(guān)聯(lián)度就越高，C1～Cn就處于這一等級內(nèi)；

（17）

式中，為預(yù)裝式變電站健康狀態(tài)關(guān)于第T等級的關(guān)聯(lián)度，為各個評估指標(biāo)的權(quán)重；所對應(yīng)的5個狀態(tài)下的計算結(jié)果分別為、、、、，選定5個值中的最大值為預(yù)裝式變電站最終的評定結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)裝式變電站健康狀態(tài)綜合評估方法，其特征在于，所述體系層還包括B5：光伏系統(tǒng)設(shè)備；所述指標(biāo)層還包括C28：光伏系統(tǒng)發(fā)電總量占比和C29：光伏系統(tǒng)發(fā)電效率；適用于對有光伏系統(tǒng)設(shè)備的變電站的健康狀態(tài)綜合評估。