高压电缆的评估方法及装置与流程
本申请涉及电缆寿命评估领域，具体而言，涉及一种高压电缆的评估方法及装置。
背景技术：
随着城市经济的快速发展，城市电网电缆化率持续攀升，高压电缆设备总量保持年均10％快速增长，提高高压电缆的管理水平显得尤为重要。电网企业为保证高压电缆网安全稳定的运行，对电缆设备的状态量检测、监测及综合诊断评估提出了更高的要求。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素：
本申请实施例提供了一种高压电缆的评估方法及装置，以至少解决目前缺少对电缆的健康状态进行评估的方法的技术问题。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种高压电缆的评估方法，包括：获取高压电缆的待评估数据，其中，待评估数据包括如下至少之一：历史故障数据、试验数据和高压电缆本体的当前运行数据；采用评估指标模型分析待评估数据，获取高压电缆的状态评估结果，其中，基于不同级别的评价指标因素构建评估指标模型。
可选地，在采用评估指标模型分析待评估数据，获取高压电缆的状态评估结果之前，上述方法还包括：获取高压电缆的电缆通道的历史运行数据，并获取用于评价高压电缆的评价指标因素；基于高压电缆的评价指标因素，对历史运行数据进行分类，获取评估指标模型。
可选地，对评价指标因素进行分级，得到状态评级，其中，状态评级用于评估高压电缆的运行状态，运行状态包括正常状态、注意状态、异常状态和严重状态。
可选地，在获取用于评价高压电缆的评价指标因素之后，上述方法还包括：按照指标属性，对评价指标因素进行分类，其中，指标属性包括：定量型指标、描述性指标和定性型指标；基于评价指标因素的指标属性，获取不同指标属性对应的隶属度函数。
可选地，基于评价指标因素的指标属性，获取不同指标属性对应的隶属度函数，包括：定量型指标包括：高压电缆的温度、护层接地电流，定量型指标指示选取三角形和半梯形相结合的隶属度函数；描述性指标包括：高压电缆本体及附件的外观数据，描述性指标指示用于给定隶属度向量的平均值的隶属函数；定性型指标包括：工频交流耐压指标，其中，定性型指标指示用于表征试验通过状态或未通过状态的隶属函数。
可选地，不同的评价指标因素基于属性类型不同对应不同的隶属函数，其中，不同的评价指标因素及其类型构建评价因素矩阵。
可选地，评估指标模型为多层次指标模型，其中，用于构建多层次指标模型的不同级别的评价指标因素具有不同的权重。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种高压电缆的评估装置，包括：第一获取模块，用于获取高压电缆的待评估数据，其中，待评估数据包括如下至少之一：历史故障数据、试验数据和高压电缆本体的当前运行数据；分析模块，用于采用评估指标模型分析待评估数据，获取高压电缆的状态评估结果，其中，基于不同级别的评价指标因素构建评估指标模型。
可选地，装置还包括：第二获取模块，用于获取高压电缆的电缆通道的历史运行数据，并获取用于评价高压电缆的评价指标因素；生成模块，用于基于高压电缆的评价指标因素，对历史运行数据进行分类，获取评估指标模型。
可选地，装置还包括：分级模块，用英语对评价指标因素进行分级，得到状态评级，其中，状态评级用于评估高压电缆的运行状态，运行状态包括正常状态、注意状态、异常状态和严重状态。
可选地，装置还包括：分类模块，用于按照指标属性，对评价指标因素进行分类，其中，指标属性包括：定量型指标、描述性指标和定性型指标；第三获取模块，用于基于评价指标因素的指标属性，获取不同指标属性对应的隶属度函数。
可选地，定量型指标包括：高压电缆的温度、护层接地电流，定量型指标指示选取三角形和半梯形相结合的隶属度函数；描述性指标包括：高压电缆本体及附件的外观数据，描述性指标指示用于给定隶属度向量的平均值的隶属函数；定性型指标包括：工频交流耐压指标，其中，定性型指标指示用于表征试验通过状态或未通过状态的隶属函数。
在本申请实施例中，采用获取高压电缆的待评估数据，其中，待评估数据包括如下至少之一：历史故障数据、试验数据和高压电缆本体的当前运行数据；采用评估指标模型分析待评估数据，获取高压电缆的状态评估结果，其中，基于不同级别的评价指标因素构建评估指标模型的方式，通过在分析高压电缆及其通道运行特点和影响因素基础上，融合历史故障数据、试验结果、本体和通道实时状态监控数据，引入基于层次分析法的模糊综合评价方法，对高压电缆健康状态进行评估，从而实现了对电缆健康状态的实时掌控的技术效果，进而解决了目前缺少对电缆的健康状态进行评估的方法技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的一种高压电缆的评估方法的流程图；
图2是定量型指标的隶属度函数的示意图；
图3是根据本申请实施例的一种高压电缆的评估装置的结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本申请实施例，提供了一种高压电缆的评估方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本申请实施例的一种高压电缆的评估方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤s102，获取高压电缆的待评估数据，其中，待评估数据包括如下至少之一：历史故障数据、试验数据和高压电缆本体的当前运行数据；
步骤s104，采用评估指标模型分析待评估数据，获取高压电缆的状态评估结果，其中，基于不同级别的评价指标因素构建评估指标模型。
通过上述步骤，通过在分析高压电缆及其通道运行特点和影响因素基础上，融合历史故障数据、试验结果、本体和通道实时状态监控数据，引入基于层次分析法的模糊综合评价方法，对高压电缆健康状态进行评估，从而实现了对电缆健康状态的实时掌控的技术效果。
根据本申请的一个可选的实施例，在执行步骤s104之前，还需要获取高压电缆的电缆通道的历史运行数据，并获取用于评价高压电缆的评价指标因素；基于高压电缆的评价指标因素，对历史运行数据进行分类，获取评估指标模型。
根据本申请的一个可选的实施例，对评价指标因素进行分级，得到状态评级，其中，状态评级用于评估高压电缆的运行状态，运行状态包括正常状态、注意状态、异常状态和严重状态。
根据本申请的另一个可选的实施例，在获取用于评价高压电缆的评价指标因素之后，还需要按照指标属性，对评价指标因素进行分类，其中，指标属性包括：定量型指标、描述性指标和定性型指标；基于评价指标因素的指标属性，获取不同指标属性对应的隶属度函数。
根据本申请的一个可选的实施例，基于评价指标因素的指标属性，获取不同指标属性对应的隶属度函数，通过以下方法实现：定量型指标包括：高压电缆的温度、护层接地电流，定量型指标指示选取三角形和半梯形相结合的隶属度函数；描述性指标包括：高压电缆本体及附件的外观数据，描述性指标指示用于给定隶属度向量的平均值的隶属函数；定性型指标包括：工频交流耐压指标，其中，定性型指标指示用于表征试验通过状态或未通过状态的隶属函数。
可选地，不同的评价指标因素基于属性类型不同对应不同的隶属函数，其中，不同的评价指标因素及其类型构建评价因素矩阵。
在本申请的另一个可选的实施例中，评估指标模型为多层次指标模型，其中，用于构建多层次指标模型的不同级别的评价指标因素具有不同的权重。
下面以一个具体的实施例对上述方法说明：
本发明提出了一种新的高压电缆健康状态评估方法，该方法在分析高压电缆及其通道运行特点和影响因素基础上，融合历史故障数据、试验结果、本体和通道实时状态监控数据，引入基于层次分析法的模糊综合评价方法，对高压电缆健康状态进行评估，高压电缆健康状态评估是一个由多因素决定的复杂过程，各因素之间有层次之分，采用多层次模糊评价结合的方法能实现对电缆健康状态的实时掌控。主要步骤如下：
1)建立模糊集
a)建立因素集
参考高压电缆运行经验和历史数据，分析各评价指标对其健康状态的影响，并挑选出以下这些具有代表性、确定性好、有一定区分能力的指标组成高压电缆健康状态评估指标体系。
确定了评价指标后，得到指标因素集合：u＝{u1,u2,u3...ui}。
b)建立评价集
状态评级用于评估高压电缆的运行状态，状态评级集合包括正常状态、注意状态、异常状态和严重状态，即v＝{v1,v2,v3,v4}。
2)建立单因素评价矩阵
上述评价指标中，有些可以用数量表示，有些只能定性表示，本发明根据各指标属性不同，选择不同的隶属度函数。
定量型指标：如高压电缆的温度、护层接地电流等选取三角形和半梯形相结合的隶属度函数。如图2所示：
下表为定量型指标的隶属度函数在不同状态下的方程式：
描述性指标：如高压电缆本体及附件的外观等，需综合多方意见，取所有给定隶属度向量的平均值，进而确定各评价指标的隶属度。
定性型指标：定性型评价指标的只能完全属于某一个状态，如工频交流耐压试验只有通过和未通过两种状态，分别对应正常状态和严重状态。
不同评价指标根据类型选择合适的隶属度计算方式，并建立单因素评价矩阵r，其中r3v3(x)表示第3中评价指标属于第3种评价级别的隶属程度。
3)层次分析法确定评价指标权重
a)构造判断矩阵
据多层次指标模型，按照9级标度法比较同一层次各指标之间的重要程度，为判断矩阵各要素进行赋值。采用1-9标度法确立彼此之间的重要程度。
得到判断矩阵的表达式：
b)计算评价指标权重
计算矩阵a的最大特征值与特征向量λmax与特征向量
c)一致性校验
为满足一致性条件，需要对判断矩阵按照一致性校验公式进行检验，确定一致性指标ci，如一致性比例cr小于0.1，则判断矩阵a具有满意的一致性，其中
4)模糊综合评价
用模糊综合评价结果s＝w·r即可进行高压电缆健康状态评估。
本申请实施例提供的上述方法充分融合高压电缆各种状态信息，有效评估并实时掌握其健康状态，制定更高效的运维检修策略；为后续风险预判模型、老化评估模型和退役决策模型的建立提供有效依据。
图3是根据本申请实施例的一种高压电缆的评估装置的结构图，如图3所示，该装置包括：
第一获取模块30，用于获取高压电缆的待评估数据，其中，待评估数据包括如下至少之一：历史故障数据、试验数据和高压电缆本体的当前运行数据；
分析模块32，用于采用评估指标模型分析待评估数据，获取高压电缆的状态评估结果，其中，基于不同级别的评价指标因素构建评估指标模型。
需要说明的是，图3所示实施例的优选实施方式可以参见图1所示实施例的相关描述。
根据本申请的一个可选的实施例，上述装置还包括：第二获取模块，用于获取高压电缆的电缆通道的历史运行数据，并获取用于评价高压电缆的评价指标因素；生成模块，用于基于高压电缆的评价指标因素，对历史运行数据进行分类，获取评估指标模型。
根据本申请的一个可选的实施例，上述装置还包括：分级模块，用英语对评价指标因素进行分级，得到状态评级，其中，状态评级用于评估高压电缆的运行状态，运行状态包括正常状态、注意状态、异常状态和严重状态。
根据本申请的另一个可选的实施例，上述装置还包括：分类模块，用于按照指标属性，对评价指标因素进行分类，其中，指标属性包括：定量型指标、描述性指标和定性型指标；第三获取模块，用于基于评价指标因素的指标属性，获取不同指标属性对应的隶属度函数。
在本申请的一些可选的实施例中，定量型指标包括：高压电缆的温度、护层接地电流，定量型指标指示选取三角形和半梯形相结合的隶属度函数；描述性指标包括：高压电缆本体及附件的外观数据，描述性指标指示用于给定隶属度向量的平均值的隶属函数；定性型指标包括：工频交流耐压指标，其中，定性型指标指示用于表征试验通过状态或未通过状态的隶属函数。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，rebjdld-onlymemory)、随机存取存储器(rbjdlm，rbjdlndombjdlccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
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