输变电设备三维状态评价及检修策略的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及设备状态评价及检修策略领域，特别是一种输变电设备三维状态评价 及检修策略。
【背景技术】
[0002] 目前的输变电设备状态评价存在两方面问题：一是仅考虑了设备本身的状态量， 如设备漏油、漏气、试验数据超标等指标。而随着大规模经济建设的发展和生态环境的不 断改变，外界环境对输变电设备的影响，以及设备自身重要性对设备状态最终的评价都起 着重要作用，在对设备进行状态评价时仅仅考虑设备自身状态量的变化已不能准确反映实 际情况。二是现有的设备状态评价导则中的检修意见没有对设备检修的缓急程度进行判 断。例如，当两个设备均被评为严重状态时，哪个设备应该先开展检修哪个设备应该后开展 检修并没有给出指导意见。鉴于上述两个问题，本发明提出了同时考虑设备状态、设备重要 性、设备所处环境三方面因素的"三维"设备状态评价方法。
[0003] 对设备状态的评价，可依托国家电网公司发布的输变电设备状态评价导则。而设 备重要性和设备所处环境目前尚无评判方法。调查表明设备重要性主要包含电压等级、设 备可靠率、维修成本等，对输变电设备造成威胁的环境因素主要有酸雨、大气污染、雷电、覆 冰等。为尽可能考虑自身及外界环境对输变电设备的影响，必须要科学评价各因素对输变 电设备影响的程度，从而对设备进行客观的评价，制定出合理的输变电设备检修策略，及时 对输变电设备进行维护。由于上述因素大多为不确定指标，难以精确量化，本发明在构建多 层次指标评价体系的基础上，力求建立多因素对输变电设备影响的评价模型，从而制定合 理的输变电设备检修策略提供科学的参考依据。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是提供一种输变电设备三维状态评价及检修策略，通过在层次分 析法的基础上提出了基于输变电设备状态、重要性、环境因素三个维度的输变电设备状态 检修策略模型，提供了输变电设备重要性和环境对输变电设备的状态影响的评判算法，充 分考虑了输变电设备自身的状态、运行环境的状态、电网和社会环境的状态，对输变电设备 检修计划进行全面评估，实现输变电设备检修计划的合理性。
[0005] 本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有
[0006] 1)依据现有输变电设备状态评价导则对输变电设备状态进行评价；
[0007] 2)在层次分析法基础上对输变电设备所处环境进行评价；
[0008] 3)根据层次分析法对输变电设备重要性进行评价；
[0009] 4)建立三维模型，得到输变电设备状态最终评价结果及检修策略。
[0010] 进一步，所述在层次分析法基础上对输变电设备所处环境进行评价的具体过程 为：
[0011] 1-1)建立因素集U = IU1,…，UJ，其中U1,…，Uni由多个层次的子因素构成，因素 集U根据被评价对象系统的特征决定，针对不同的对象系统特征有不同的因素体系；
[0012] 1-2)建立模糊评价集V = IV1，…，VJ，第一层模糊评价集：根据所需建立环境因 素对输变电设备影响程度的评判集Vj= (j = 1，2, 3, 4, 5)共5个等级，分别对应无影响、 一般、较严重、严重、很严重5种情况；
[0013] 环境因素对输变电设备的影响程度采用10分制进行评分，环境因素对输变电设 备影响程度评分值X对应的相应等级的隶属度函数μ (X)关系具体表达式为：
[0014] 1-2-1)不重要情况V1:
[0015] 其中，P1(X)表示环境因素对湔雙电设爸影啊捏度评分为0<x<4时，环境因素 对输变电设备没有影响；
[0017] 其中，μ2(χ)表示环境因素对输变电设备的影响程度评分为2<x<6时，环境因 素对输变电设备属于一般影响情况；
[0016] 1-2-2) -般情况 V2:
[0018] 1-2-3)较严重情况V3:
[0019] 其中，μ3(χ)表示环境因素对输变电设备的影响程度评分为4<x<8时，环境因 素对输变电设备属于较严重影响情况；
[0020] 1-2-4)严重情况 V4
[0021] 其中，μ4(χ)表示环境因素对输变电设备的影响程度评分为6<x彡8时，环境因 素对输变电设备属于严重影响情况；
[0022] 1-2-5)很严重情况V5:
[0023] 其中，μ5(χ)表示环境因素对输变电设备的影响程度评分为8 < X彡10时，环境 因素对输变电设备属于很严重影响情况；
[0024] 1-3)确定模糊矩阵R :确定因素 U对模糊评价集V的关系矩阵R= (Flj)nixn，其中 表示其中一个评价因素最底层第i个子因素对评价V ,的隶属关系；
[0025] 1-4)确定各层次评价因素的权重A = U1, ···，"}，其中A1，…，Ani由多个层次的子 因素权重构成；
[0026] 1-5)逐层进行模糊综合评价，由最大隶属度原则得出最终评价结果：根据模糊数 据原理，从最底层开始，将该层各因素权重与模糊评价矩阵进行模糊交换B = A 〇 R，再以B 为最上一层的模糊评价矩阵，对上一层进行同样的模糊变换，得到模糊综合评价最后结果， 再按照最大隶属度原则，对该结果进一步处理，得到最终评价结果，并将输变电设备重要性 的评价结果进行量化，量化方法如下：
[0027] 将模糊综合评价所选取的最大值b,代入V ,所对应的隶属度公式μ , (X)中，反解 计算出最大值对应的重要性评分Χ]，令R = 1〇Χ]，用以度量输变电设备重要性。
[0028] 进一步，所述建立三维模型，得到输变电设备状态最终评价结果的具体方式为：
[0029] 首先根据对输变电设备状态、设备重要性、环境因素三个因素的分析，给出相应评 价结果；其中，输变电设备状态评价结果R e [0, 100]，分值越高表示输变电设备状态越差； 输变电设备重要性评价结果H e [0, 100]，分值越高表示输变电设备越为重要；环境因素对 输变电设备影响的评价结果Q e [0, 100]，分值越高表示环境因素对输变电设备的影响程 度越大；
[0030] 在上述基础上，结合输变电设备状态、重要性、环境因素三个方面在制定设备状态 及检修策略的重要性进行评分，运用层次分析法计算出输变电设备状态、重要性、环境因素 三个方面的权重Wr、WH、Wtj，由于在不同的时间阶段三方面因素的重要性有所不同，则对应的 权重也将重新计算，对此，建立如下模型：
[0031] 建立三个相互垂直的坐标轴，分别为R轴、H轴、Q轴，其中R轴代表输变电设备重 要性，值越大说明越重要；H轴代表输变电设备状态，值越大说明输变电设备状态越差；Q轴 代表环境因素，值越大说明环境因素对输变电设备的影响越大；R轴、H轴、Q轴的取值范围 在坐标轴上形成一个长方体，长方体顶端P点，表示的是输变电设备最重要，输变电状态最 差，环境对输变电设备影响最大的设备状态，这类输变电设备状态需要维修的紧迫程度越 尚，在制定状态评价及检修策略的时候优先级是最尚的；
[0032] 对于输变电设备任意状态A(rWR，hWH，CiW tj)，若其距离P点越近则表示维修紧迫程 度越高，反之，则表示维修紧迫程度越低，其中原点〇是输变电设备维修紧迫程度最低的 点，用A、P之间的空间距离来表示输变电设备需要维修的紧迫程度，为制定设备状态评价 及检修策略提供划分依据：
[0034] IAP I的值越小，则表示输变电设备需要维修的紧迫程度越高，反之，需要维修的紧 迫程度越低。
[0035] 由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
[0036] (1)综合考虑了输变电设备状态、重要性、所处环境三方面因素，评价结果更为客 观。
[0037] (2)利用层次分析法，计算简便，结果明确，定性与定量相结合，较好的解决了输变 电设备受环境影响的定量综合评价问题。
[0038] (3)对检修策略的紧迫程度进行了量化，对检修计划的制定具有一定指导意义。
[0039] 本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并 且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可 以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要 求书来实现和获得。
【附图说明】
[0040] 本发明的【附图说明】如下。
[0041] 图1为本发明的流程图。
[0042] 图2为所建三维模型示意图。
【具体实施方式】
[0043] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。<