环网柜健康度评价方法及系统与流程

本发明涉及环网柜状态评价，尤其涉及一种环网柜健康度评价方法及系统。

背景技术：

1、配电网是传输电能的最后一环，直接联系着终端用电的用户，其相关设备运行好坏与否直接决定用户的用电质量。环网柜是配电网中重要设备的其中一种，担负电能分配的作用。然而，环网柜在日常运行中受制造质量或外部环境的影响，容易出现故障或异常的运行状态。

2、为了预防环网柜局部放电等缺陷造成危害，及时发现并处理局部放电等异常情况，对环网柜健康度进行科学检测，对确保电力系统的安全稳定运行十分重要。现有的环网柜健康度检测方法主要是通过人工定期检测以及根据特定指标的定性检测，这些检测方法可靠性低，无法做到精确到获知环网柜的健康度，从而无法在故障或异常出现之前提前消除风险。

技术实现思路

1、针对现有技术中的不足，本发明提供了一种环网柜健康度评价方法及系统，该方法及系统通过计算环网柜健康度评估值并基于健康度评估值获得环网柜的精确健康状态，可以实现对环网柜健康度的量化评价，使得可以更加精确可靠地评价环网柜健康度，从而可以提前消除环网柜出现故障或异常的风险。

2、具体地，本发明是通过以下技术方案来实现的：

3、第一方面，本发明提供了一种环网柜健康度评价方法，所述方法包括：获取环网柜的监测数据，其中所述监测数据包括所述环网柜的基础数据、运行数据以及环境数据；对所述监测数据按照类别进行标准化处理，得到所述监测数据的标准化值；从所述监测数据的标准化值中确定评价指标，并根据健康影响程度计算各个评价指标的权重系数；基于所述评价指标的标准化值及其权重系数得到环网柜健康度评估值，并基于预设的健康度划分区间处理所述健康度评估值，得到相应的环网柜健康度，其中所述健康度划分区间包括良好区间、正常区间、可疑区间、可靠性下降区间和危险状态区间，所述环网柜健康度为对应所述良好区间的良好状态，对应所述正常区间的正常状态，对应所述可疑区间的可疑状态，对应所述可靠性下降区间的可靠性下降状态，对应所述危险状态区间的危险状态。

4、进一步地，所述评价指标包括设备运行状态指标、设备工况状态指标、环境感知状态指标，并且所述设备运行状态指标进一步包括电压、电流、现场频率、短路开断电流、批次运行故障率以及运行年限，所述设备工况状态指标进一步包括地电波、地电波波形、超声波以及超声波波形，并且所述环境感知状态指标进一步包括温度和湿度。

5、进一步地，对所述监测数据按照类别进行标准化处理包括：将所述监测数据分类为极小型数据、中间型数据、区间型数据、波动型数据，其中所述极小型数据为值越小健康度越好的检测数据，其计算方式如下：

6、

7、其中，x为评价指标的标准化值；max(x)、min(x)分别为评价指标的上下限；

8、所述中间型数据为取特定值时最优的检测数据，其计算方式如下：

9、

10、其中：x为评价指标的标准化值；a为评价指标的最优值；m、m分别为评价指标中的最大值与最小值；

11、所述区间型数据为其值在一定区间内最优的检测数据，其计算方式如下：

12、

13、其中：x为评价指标的标准化值；q1为评价指标最优区间的下限值，q2为评价指标最优区间的上限值；m为评价指标中的最小值；m为评价指标中的最大值；

14、所述波动型数据为波动的多维数据而无法直接作为评价模型的输入，其处理方式为：对波动型数据进行数据转换而降维成一维可输入数据。

15、进一步地，根据健康影响程度计算各个评价指标的权重系数包括：使用集结合主观赋权法和客观赋权法的组合赋权法来计算各个评价指标的权重系数，其中所述主观赋权法是基于实际过程经验来确定各个评价指标的权重系数的方法，所述客观赋权法是实际数据为基础，通过计算分析数据相互之间所固有的内在信息来获得权重系数的方法。

16、进一步地，所述客观赋权法计算过程如下：

17、对于m个样本、n个评价指标，第j个样本关于评价指标i的数值为uij，构造评价指标矩阵u，

18、

19、然后计算各评价指标反熵：

20、

21、其中

22、最后将各评价指标的反熵归一化处理得到客观权重系数：

23、

24、进一步地，在得到主观权重系数和客观权重系数后，基于相对熵的组合方法对综合权重系数构建优化函数，使最终的综合权重系数与主观权重系数和客观权重系数之间的差别最小，并通过算术平均得到各个评价指标的权重系数。

25、进一步地，基于评价指标的标准化值及其权重系数得到环网柜健康度评估值包括：通过如下等式计算环网柜健康度评估值：

26、

27、其中，ωi为第i个评价指标的权重系数，xi为第i个评价指标的标准化值，s为环网柜健康度评估值。

28、第二方面，本发明提供了一种环网柜健康度评价系统，该系统包括：监测数据采集单元，获取环网柜的监测数据，其中所述监测数据包括所述环网柜的基础数据、运行数据以及环境数据；监测数据处理单元，对所述监测数据按照类别进行标准化处理，得到所述监测数据的标准化值；评价指标确定单元，基于所述监测数据的标准化值确定评价指标，并根据健康影响程度计算各个评价指标的权重系数；健康度评估单元，基于所述评价指标的标准化值及其权重系数得到环网柜健康度评估值，并基于预设的健康度划分区间处理所述健康度评估值，得到相应的环网柜健康度，其中所述健康度划分区间包括良好区间、正常区间、可疑区间、可靠性下降区间和危险状态区间，所述环网柜健康度为对应所述良好区间的良好状态，对应所述正常区间的正常状态，对应所述可疑区间的可疑状态，对应所述可靠性下降区间的可靠性下降状态，对应所述危险状态区间的危险状态。

29、第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面中的任一项所述的环网柜健康度评价方法的步骤。

30、第四方面，本发明提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中的任一项所述的环网柜健康度评价方法的步骤。

31、本发明提供的环网柜健康度评价方法及系统，可以通过基于监测数据确定环网柜评价指标及其权重系数，基于评价指标及其权重系数计算环网柜健康度评估值并基于健康度评估值获得环网柜的精确健康状态，从而可以实现对环网柜健康度的量化评价，使得可以更加精确可靠地评价环网柜健康度，由此可以提前消除环网柜出现故障或异常的风险。

技术特征：

1.一种环网柜健康度评价方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述评价指标包括设备运行状态指标、设备工况状态指标、环境感知状态指标，并且

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述监测数据按照类别进行标准化处理包括：将所述监测数据分类为极小型数据、中间型数据、区间型数据、波动型数据，

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据健康影响程度计算各个评价指标的权重系数包括：使用集结合主观赋权法和客观赋权法的组合赋权法来计算各个评价指标的权重系数，其中所述主观赋权法是基于实际过程经验来确定各个评价指标的权重系数的方法，所述客观赋权法是实际数据为基础，通过计算分析数据相互之间所固有的内在信息来获得权重系数的方法。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述客观赋权法计算过程如下：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在得到主观权重系数和客观权重系数后，基于相对熵的组合方法对综合权重系数构建优化函数，使最终的综合权重系数与主观权重系数和客观权重系数之间的差别最小，并通过算术平均得到各个评价指标的权重系数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于评价指标的标准化值及其权重系数得到环网柜健康度评估值包括：通过如下等式计算环网柜健康度评估值：

8.一种环网柜健康度评价系统，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。

技术总结本发明提供一种环网柜健康度评价方法，该方法包括：获取环网柜的监测数据；对监测数据按照类别进行标准化处理，得到监测数据的标准化值；从监测数据的标准化值中确定评价指标，并根据健康影响程度计算各个评价指标的权重系数；基于评价指标的标准化值及其权重系数得到环网柜健康度评估值，并基于预设的健康度划分区间处理健康度评估值，得到相应的环网柜健康度，其中环网柜健康包括良好状态、正常状态、可疑状态、可靠性下降状态以及危险状态。通过本发明，可以对环网柜健康度进行量化评价，使得环网柜健康度评价更加精确可靠，从而可以环网柜出现故障或异常之前提前消除风险。技术研发人员：王隽,黄会兵,范良成,万宗保,李琴,王玄浩,王耀,赵琪,贾泽受保护的技术使用者：国网湖北省电力有限公司神农架供电公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29