一种主客观结合的变压器健康状态综合评价方法

技术特征：
1.一种主客观结合的变压器健康状态综合评价方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、建立变压器评价指标体系；步骤2、对评价指标进行归一化处理；变压器状态评价等级为：正常，注意，异常，严重；采用计算相对劣化度的手段对变压器状态进行评估；步骤3、基于层次分析法ahp确定各指标的主观权重；步骤4、基于熵权法确定各指标的客观权重；步骤5、基于隶属度函数确定权重，计算得到变压器健康程度评估因子。2.根据权利要求1所述主客观结合的变压器健康状态综合评价方法，其特征在于：步骤1所述变压器评价指标包括一级指标和二级指标；一级指标包括电气指标、油气指标和绝缘油中溶解气体指标；二级指标分别为电气指标包括的绝缘电阻、绕组绝缘电阻吸收比、泄漏电流和绕组绝缘指标，油气指标包括的油中微水含量和绝缘油介损，绝缘油中溶解气体指标包含的h2、ch4、c2h4、c2h6和c2h2。3.根据权利要求1所述主客观结合的变压器健康状态综合评价方法，其特征在于：步骤2所述对评价指标进行归一化处理的具体步骤如下：对于数值越大越理想的指标采用式(1)进行归一化；对于数值越小越理想的指标采用式(2)进行归一化；式(2)进行归一化；式中，x为相对劣化度，其值越小说明对应指标状态越好；x为评价指标的实测数据；x
max
和x
min
为相关规程定义的最大值和最小值；当指标相对劣化度x<0时，x的值取0；当x>1时，x的值取1，使得x取值介于0～1之间。4.根据权利要求1所述主客观结合的变压器健康状态综合评价方法，其特征在于：步骤3所述基于层次分析法ahp确定各指标的主观权重具体步骤如下：步骤3.1、确定目标和评价因素集；步骤3.2、构造判断矩阵；利用传统的9标度法构建判断矩阵a，多名领域专家利用标度法对变压器相关定量指标重要性程度进行的评分；a
ij
为判断标度，取值范围为：1/9～9；1表示两个元素相比，具有同样的重要性，3表示两个元素相比，前者比后者稍重要，5表示两个元素相比，前者比后者明显重要，7表示两个元素相比，前者比后者极其重要，9表示两个元素相比，前者比后者强烈重要；2，4，6，8分别表示上述相邻判断的中间值；1～9的倒数表示：若元素i和元素j的重要性之比为a
ij
,那么元素
j与元素i的重要性之比为a
ji
＝1/a
ij
；步骤3.3、计算重要性排序；根据判断矩阵a，求出最大特征和所对应的特征向量；所求特征向量即为各个评价因素重要性排序，实现权数分配；步骤3.4、检验评判矩阵a；通过求解检验系数cr确定矩阵a是否通过一致性检验；步骤3.5、计算各指标的主观权重；当判断矩阵满足一致性检验时，最大特征值对应的特征向量即为主观权重向量。5.根据权利要求1所述主客观结合的变压器健康状态综合评价方法，其特征在于：步骤4所述基于熵权法确定各指标的客观权重包括：对于变压器的二级指标：电气指标包含的绝缘电阻、绕组绝缘电阻吸收比、泄漏电流和绕组绝缘指标，油气指标包含的油中微水含量和绝缘油介损，绝缘油中溶解气体指标包含的h2、ch4、c2h4、c2h6和c2h2现场采集m组数据，每组数据都有n项状态评价指标，对于电气指标和油气指标n＝6，对于绝缘油中溶解气体指标n＝5，构造状态评价指标数据矩阵x
mn
：对于第j项状态评价指标，若各组数据的状态评价指标值x
ij
间的差异越大，则该状态评价指标在诊断过程中所起的作用就越大，即权重越大；用熵权法确定各二级指标客观权重的步骤如下：步骤4.1、计算状态评价指标值x
ij
在状态评价指标量j下的比值p
ij
：步骤4.2、计算状态评价指标量j的熵值h
j
：其中，k＞1，且0≤h
j
≤1；对于状态评价指标j，x
ij
间的差异越大，则h
j
越小；x
ij
间的差异越小，则h
j
越大；如果x
ij
全部相等，则h
j
＝h
max
＝1，此时状态评价指标j不起作用，客观权重视为0；步骤4.3、计算状态评价指标的差异性系数g
j
：g
j
＝1-h，(0≤h
j
≤1)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)；步骤4.4、计算各状态评价指标的客观权重q
j
：
最后得到组合赋值的综合权重向量q。6.根据权利要求1所述主客观结合的变压器健康状态综合评价方法，其特征在于：步骤5所述基于隶属度函数确定权重，计算得到变压器健康程度评估因子；具体步骤如下：步骤5.1、对选取的评价指标，分别进行归一化处理；步骤5.2、根据三角形隶属度函数，确定其隶属度函数的横坐标区间，形成隶属度矩阵；步骤5.3、根据组合赋值得到的综合权重和隶属度矩阵，得到变压器的综合风险评估向量；步骤5.4、将该隶属度矩阵和对应状态的期望值结合，得到基于各项评价指标的变压器健康程度评估因子，用以表征变压器的健康状态。

技术总结
本发明涉及变压器健康状态评价技术，具体涉及一种主客观结合的变压器健康状态综合评价方法，包括：首先建立含有一级指标和二级指标的变压器状态评价指标体系；其次选用层次分析法确定了变压器状态评价指标体系中各评价指标的主观权重，选取熵权法确定了各评价指标的客观权重，并计算出主客观权重的综合赋权；再次采用半梯形和三角形的分布函数构建了电气和油气、绝缘油中溶解气体的隶属函数，并将最终得到的权重值应用于隶属度函数中；最后计算得到变压器健康程度评估因子，表征变压器的健康状态。该方法使用层次分析法、熵权法和模糊统计法相融合的方法计算变压器指标的综合权重，最大限度减少权重受主观性差异和矩阵阶数的影响。数的影响。数的影响。


技术研发人员：董旭柱 侯澳港 邓永清 阮江军 张琛 陈乔峰
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：2021.12.27
技术公布日：2022/4/29