本發(fā)明涉及變壓器油紙絕緣，具體而言，涉及一種油紙絕緣狀態(tài)評估方法。

背景技術(shù)：

1、隨著我國電力工業(yè)的快速發(fā)展，輸變電設(shè)備正向著更大容量、更高電壓的方向發(fā)展，500kv交直流電氣設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，成為電網(wǎng)系統(tǒng)的核心部分。油浸式高壓變壓器是其中最重要的設(shè)備之一，因此必須具備高可靠性，以確保電網(wǎng)的安全高效運行。這種絕緣系統(tǒng)主要由油和紙組合而成，形成一種復(fù)合絕緣介質(zhì)。傳統(tǒng)的油浸式高壓變壓器采用纖維素絕緣紙。因此，越來越多的高壓變壓器開始采用新型絕緣紙，以確保最佳運行狀態(tài)。

2、目前專家學(xué)者對于絕緣老化的具體研究大多根據(jù)各項絕緣試驗所得的指標(biāo)結(jié)果來估量電纜絕緣各種性能的在運狀態(tài)，以此來評測電纜的絕緣老化程度。這些專家學(xué)者對某一或多項絕緣機理變化進(jìn)行深入研究，只是在理論方面獲取突破，而在試驗實踐方面還無法對油紙絕緣狀態(tài)進(jìn)行有效的評估，對于變壓器油紙絕緣狀態(tài)的綜合評測或壽命評估的研究還需深入和創(chuàng)新。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種油紙絕緣狀態(tài)評估方法，其能夠?qū)ψ儔浩饔图埥^緣狀態(tài)進(jìn)行有效評估，對于提高水高壓互感器的絕緣水平，維護(hù)高壓互感器的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案為：

3、本技術(shù)提供一種油紙絕緣狀態(tài)評估方法，其包括以下步驟：

4、s1、獲取油紙絕緣在不同老化溫度及時間下的交流擊穿電壓、直流電導(dǎo)率以及局部放電特征量以作為絕緣特性評價指標(biāo)；

5、s2、根據(jù)絕緣特性評價指標(biāo)建立評價指標(biāo)集，并基于序關(guān)系分析法確立評價指標(biāo)集的主觀權(quán)重；

6、s3、基于熵權(quán)法確立評價指標(biāo)集的客觀權(quán)重；

7、s4、將主管權(quán)重和客觀權(quán)重進(jìn)行結(jié)合以確立組合權(quán)重；

8、s5、根據(jù)組合權(quán)重建立組合賦權(quán)-改進(jìn)topsis模型，并利用模型對油紙絕緣的老化狀態(tài)進(jìn)行評估以得到評估結(jié)果。

9、進(jìn)一步地，步驟s1中，上述局部放電特征量包括局部放電平均放電量、最大放電量、總放電量、總放電次數(shù)和放電重復(fù)率。

10、進(jìn)一步地，步驟s2包括：

11、s21、確立序關(guān)系，根據(jù)絕緣特性評價指標(biāo)建立評價指標(biāo)集；

12、s22、按重要程度對評價指標(biāo)集中的評價指標(biāo)進(jìn)行排名，對相鄰指標(biāo)重要程度進(jìn)行量化分析，并計算權(quán)重系數(shù)；

13、其中，對相鄰指標(biāo)重要程度進(jìn)行量化分析，并計算權(quán)重系數(shù)的計算過程包括：

14、?，

15、?，

16、?，

17、式中，為第k個相鄰評價指標(biāo)與第k-1個相鄰評價指標(biāo)之間的相對重要程度比值，與分別表示第k個相鄰評價指標(biāo)的主觀權(quán)重與第k-1個相鄰評價指標(biāo)的主觀權(quán)重，i表示第i個評價對象。

18、進(jìn)一步地，步驟s3包括：

19、s31、依據(jù)評價指標(biāo)集中的評價指標(biāo)與對應(yīng)原始數(shù)據(jù)建立初始評價矩陣；其中，初始評價矩陣的表達(dá)式為：

20、；

21、s32、對初始評價矩陣進(jìn)行正向標(biāo)準(zhǔn)化處理以得到正向標(biāo)準(zhǔn)化矩陣；其計算過程為：

22、絕緣狀態(tài)良好的正向指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理：

23、，

24、絕緣狀態(tài)良好的負(fù)向指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理：

25、，

26、需要說明的是，對于表示絕緣狀態(tài)良好的正向指標(biāo)，即該指標(biāo)越大表明該項絕緣特性越好，對于表示絕緣狀態(tài)良好的負(fù)向指標(biāo)，即該指標(biāo)越小表明該項絕緣特性越好；

27、正向標(biāo)準(zhǔn)化矩陣：

28、；

29、s33、對正向標(biāo)準(zhǔn)化矩陣進(jìn)行歸一化處理后計算評價指標(biāo)信息熵；

30、其中，歸一化處理的計算公式為：

31、，

32、，

33、計算評價指標(biāo)信息熵的計算公式為：

34、；

35、s34、根據(jù)評價指標(biāo)信息熵計算評價指標(biāo)相應(yīng)熵權(quán)；其中，計算評價指標(biāo)相應(yīng)熵權(quán)的公式為：

36、

37、式中，即為初始評價矩陣，表示第i個評價對象對應(yīng)第j個指標(biāo)相應(yīng)原始數(shù)據(jù)對應(yīng)值，i表示第i個評價對象，j表示第j個指標(biāo)，m為評價對象個數(shù)，n為評價指標(biāo)個數(shù)，vij為正向化后的原始數(shù)據(jù)，v為正向標(biāo)準(zhǔn)化矩陣，zij表示第i個評價對象對應(yīng)第j個指標(biāo)的正向標(biāo)準(zhǔn)歸一化矩陣參數(shù)，z表示正向標(biāo)準(zhǔn)歸一化矩陣，表示對應(yīng)第j個評價指標(biāo)的信息熵，即代表第j個評價指標(biāo)相應(yīng)熵權(quán)。

38、進(jìn)一步地，步驟s4中，組合權(quán)重的計算過程包括：

39、建立各絕緣特性指標(biāo)的組合權(quán)重：

40、，

41、主客觀權(quán)重加權(quán)屬性的偏離程度：

42、，

43、以主客觀權(quán)重加權(quán)屬性的最小偏離程度為目標(biāo)函數(shù)計算主客觀權(quán)重參與系數(shù)：

44、，

45、，

46、式中，wj為各絕緣特性指標(biāo)的組合權(quán)重， l為拉格朗日函數(shù)，為常數(shù)；為主觀權(quán)重系數(shù)，滿足×≥0，+=1；為第j個評價指標(biāo)的主觀權(quán)重，為客觀權(quán)重系數(shù)，為第j個評價指標(biāo)相應(yīng)熵權(quán)，vij為正向化后的原始數(shù)據(jù)，表示第i個評價對象相應(yīng)主客觀權(quán)重加權(quán)屬性偏離程度，m為評價對象個數(shù)，n為評價指標(biāo)個數(shù)。

47、進(jìn)一步地，步驟s5中，建立組合賦權(quán)-改進(jìn)topsis模型的計算過程為：

48、將正向標(biāo)準(zhǔn)歸一化矩陣與組合權(quán)重相乘得到加權(quán)規(guī)范化矩陣：

49、，

50、根據(jù)加權(quán)規(guī)范化矩陣確定各絕緣評價指標(biāo)相應(yīng)正理想解與負(fù)理想解：

51、，

52、，

53、計算各絕緣老化評價對象的歐式距離：

54、，

55、計算各絕緣老化評價對象的正、負(fù)理想解的灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)：

56、，

57、對歐式距離與灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)進(jìn)行無量綱歸一化處理：

58、?，

59、合并歐式距離和灰色關(guān)聯(lián)度：

60、，

61、計算各絕緣老化樣本的相對貼近度：

62、，

63、式中，y為加權(quán)規(guī)范化矩陣，wj為各絕緣特性指標(biāo)的組合權(quán)重，yij表示第i個評價對象對應(yīng)第j個指標(biāo)的加權(quán)規(guī)范化矩陣參數(shù)，zij表示第i個評價對象對應(yīng)第j個指標(biāo)的正向標(biāo)準(zhǔn)歸一化矩陣參數(shù)，m為評價對象個數(shù)，n為評價指標(biāo)個數(shù)，y+為正理想解集合，y-為負(fù)理想解集合，y+n為第n個正理想解，y-n為第n個負(fù)理想解，y+j為第j個指標(biāo)的正理想解，y-j為第j個指標(biāo)的負(fù)理想解，di+為絕緣老化評價對象相對于正理想解的歐氏距離，di-為絕緣老化評價對象相對于負(fù)理想解的歐氏距離，h+ij、h-ij分別為各絕緣老化周期條件下正、負(fù)理想解關(guān)于第j個絕緣特性指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)，為分辨系數(shù)；gi+、gi-分別為各絕緣老化評價對象相對于正、負(fù)理想解的灰色關(guān)聯(lián)度，di+為正理想解的歐氏距離，di-為負(fù)理想解的歐氏距離，gi+為正理想解的灰色關(guān)聯(lián)度，gi-為負(fù)理想解的灰色關(guān)聯(lián)度，ai+表示為第i個絕緣老化樣本各特性指標(biāo)與理想最優(yōu)絕緣運行狀態(tài)接近程度；ai-表示為第i個絕緣老化樣本各特性指標(biāo)與理想最優(yōu)絕緣運行狀態(tài)遠(yuǎn)離程度，和分別為歐式距離和灰色關(guān)聯(lián)度的相對參與系數(shù)，滿足相加為一；ti+為各絕緣老化樣本的相對貼近度。

64、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明至少具有如下優(yōu)點或有益效果：

65、（1）本發(fā)明一種油紙絕緣狀態(tài)評估方法，通過建立了考慮主、客觀權(quán)重的組合賦權(quán)-改進(jìn)topsis模型來對不同溫度下絕緣樣本的老化狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)評估，顯著提升了評估準(zhǔn)確率，對于提高高壓互感器的絕緣水平和維護(hù)高壓互感器的安全穩(wěn)定運行具有重要意義；

66、（2）本發(fā)明在topsis算法的基礎(chǔ)上計算相對貼近度的同時引入了灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)，顯著提高了數(shù)據(jù)信息的利用率，降低了成本；

67、（3）本發(fā)明模型通過使用不同溫度下所測量的電氣特征量作為評價對象，基于序關(guān)系分析法為主觀權(quán)重賦權(quán)方法，熵權(quán)法為客觀權(quán)重賦權(quán)方法，對油紙絕緣的評價對象進(jìn)行主、客觀的組合賦權(quán)，能夠進(jìn)一步實現(xiàn)對變壓器油紙絕緣狀態(tài)進(jìn)行有效評估。