專利名稱：SF₆高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法及智能系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于輸變電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種SF6高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法及智能系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
SF6高壓斷路器是電業(yè)部門的重要設(shè)備，作為開展?fàn)顟B(tài)維修策略的基礎(chǔ)性工作，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開始研究其狀態(tài)評(píng)估問(wèn)題，但目前對(duì)于高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估的研究工作處于探索階段，在斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方面雖然還沒有很成熟的斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品，但部分單位、高校和研究所在這方面也進(jìn)行了探索性的研究。對(duì)于高壓斷路器的狀態(tài)評(píng)估理論的研究，主要是針對(duì)斷路器的機(jī)械特性和電氣性能進(jìn)行評(píng)估，在機(jī)械特性方面采用了小波分析和證據(jù)理論的方法分析斷路器的機(jī)械振動(dòng)；在電氣性能方面采用模糊理論、突變理論對(duì)斷路器的電壽命進(jìn)行評(píng)估。通過(guò)這些方法的研究提高了斷路器狀態(tài)評(píng)估理論的水平，但是還存在著一些問(wèn)題，比如在斷路器運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估的研究中，斷路器運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的數(shù)據(jù)量比較少；同時(shí)斷路器的運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估的研究?jī)H局限于電氣性能或機(jī)械性能，缺乏系統(tǒng)性和綜合性。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種SF6高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法及智能系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括TOB服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、工控機(jī)、局部放電監(jiān)測(cè)單元、分合閘線圈電流監(jiān)測(cè)單元、開斷電流監(jiān)測(cè)單元、分合間行程監(jiān)測(cè)單元、分合間位置監(jiān)測(cè)單元、SF6氣體溫度及壓力監(jiān)測(cè)單元和傳感元件；其中TOB服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器和工控機(jī)之間的雙控端口依次連接，工控機(jī)的雙工端通過(guò)數(shù)據(jù)總線連接局部放電監(jiān)測(cè)單元、分合閘線圈電流監(jiān)測(cè)單元、開斷電流監(jiān)測(cè)單元、分合閘行程監(jiān)測(cè)單元、分合間位置監(jiān)測(cè)單元和SF6氣體溫度及壓力監(jiān)測(cè)單元的雙工端，局部放電監(jiān)測(cè)單元、分合間線圈電流監(jiān)測(cè)單元、開斷電流監(jiān)測(cè)單元、分合間行程監(jiān)測(cè)單元、分合閘位置監(jiān)測(cè)單元和SF6氣體溫度及壓力監(jiān)測(cè)單元的輸入端分別連接傳感元件。本發(fā)明一種SF6高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法，按如下步驟進(jìn)行步驟1、建立SF6高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)的指標(biāo)體系從縱向分為目標(biāo)層、項(xiàng)目層、子項(xiàng)目層和指標(biāo)層，項(xiàng)目層包括機(jī)械特性、電氣特性和絕緣特性，子項(xiàng)目層包括時(shí)間特性、速度特性、開斷特性、氣體特性和運(yùn)行特性，時(shí)間特性的指標(biāo)層包括合閘時(shí)間、分閘時(shí)間、合閘不同期性和分閘不同期性；速度特性的指標(biāo)層包括剛合閘速度、剛分閘速度和其它(合閘平均速度、分閘平均速度)；開斷特性的指標(biāo)層包括相對(duì)電磨損程度、 導(dǎo)電回路電阻、累計(jì)開斷次數(shù)和使用年數(shù)；氣體特性的指標(biāo)層包括微水含量、氣體泄漏和其它因素(密度、分解物)；運(yùn)行特性的指標(biāo)層包括斷路器的外觀情況(持絕緣子部分、操動(dòng)機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑、主體及機(jī)構(gòu)外觀和主回路端子)和環(huán)境的污穢度、濕度及溫度；步驟2、量化高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估指標(biāo)，由于評(píng)估指標(biāo)體系中即有定量指標(biāo)又有定性指標(biāo)，且具有不同的量綱和數(shù)量級(jí)，不能直接進(jìn)行比較，應(yīng)采用不同的方法進(jìn)行量化；時(shí)間特性、速度特性、開斷特性和氣體特性屬于定量指標(biāo)，量化采用升、降半梯形函數(shù)， 其中極小型指標(biāo)采用升半梯形函數(shù)，極大型指標(biāo)采用降半梯形函數(shù)； 升半梯形函數(shù)
權(quán)利要求
1. 一種SF6高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法，其特征在于按如下步驟進(jìn)行 步驟1、建立SF6高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)的指標(biāo)體系從縱向分為目標(biāo)層、項(xiàng)目層、子項(xiàng)目層和指標(biāo)層，項(xiàng)目層包括機(jī)械特性、電氣特性和絕緣特性，子項(xiàng)目層包括時(shí)間特性、速度特性、開斷特性、氣體特性和運(yùn)行特性，時(shí)間特性的指標(biāo)層包括合閘時(shí)間、分閘時(shí)間、合閘不同期性和分閘不同期性；速度特性的指標(biāo)層包括剛合閘速度、剛分閘速度、合閘平均速度和分閘平均速度；開斷特性的指標(biāo)層包括相對(duì)電磨損程度、導(dǎo)電回路電阻、累計(jì)開斷次數(shù)和使用年數(shù)；氣體特性的指標(biāo)層包括微水含量、氣體泄漏、密度和分解物； 運(yùn)行特性的指標(biāo)層包括斷路器的外觀情況即持絕緣子部分、操動(dòng)機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑、主體及機(jī)構(gòu)外觀和主回路端子和環(huán)境的污穢度、濕度及溫度；步驟2、量化高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估指標(biāo)，采用時(shí)間特性、速度特性、開斷特性和氣體特性的定量指標(biāo)進(jìn)行量化，量化采用升、降半梯形函數(shù)，其中極小型指標(biāo)采用升半梯形函數(shù)，極大型指標(biāo)采用降半梯形函數(shù)；升半梯形函數(shù)4= M tv〕n2公式(1)降半梯形函數(shù)1= &伐^瑪公式⑵ 式中，X為指標(biāo)歸一化后的值，X為指標(biāo)實(shí)測(cè)值，al，a2表示該指標(biāo)的注意值和最優(yōu)值； 步驟3、確定待評(píng)物元R，定量的待評(píng)物元可通過(guò)升半梯形函數(shù)和降半梯形函獲得，定性的待評(píng)物元可通過(guò)專家評(píng)分方式獲得；式中，P為待評(píng)物元，vn為P關(guān)于物元指標(biāo)cn的量值，即待評(píng)物元量化后的值，η為物元指標(biāo)個(gè)數(shù)；步驟4、確定模型經(jīng)典域Rj式中，Nj代表斷路器某項(xiàng)目層物元所劃分的第j個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)名稱；Ci為該物元中的第 i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)；Vji為Nj關(guān)于指標(biāo)Ci所規(guī)定的量值范圍<aji, bji>，即經(jīng)典域；根據(jù)表1，將斷路器的運(yùn)行狀態(tài)劃分為四個(gè)等級(jí)“良好”、“一般”、“注意”和“故障”，即可取所有待評(píng)物元的經(jīng)典域均為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SF6高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法，其特征在于所述的步驟 6按如下方法進(jìn)行步驟6-1、構(gòu)造可拓評(píng)判矩陣，在建立了層次結(jié)構(gòu)之后，針對(duì)第k-1層第h個(gè)因素或準(zhǔn) 貝U，將第k層與之相關(guān)的全部nk個(gè)因素，通過(guò)兩兩比較，利用可拓區(qū)間數(shù)定量表示它們的相 對(duì)優(yōu)劣程度或重要程度，構(gòu)造一個(gè)可拓區(qū)間評(píng)判矩陣A ；A = (aij)nXn中的元素aij = (aij-, aij+)是一個(gè)可拓區(qū)間數(shù)，可拓區(qū)間數(shù)的中值 (aij-+aij+)/2就是AHP方法中比較評(píng)判所采用的T. J. Saaty提出的1 9標(biāo)度中的整數(shù)， 式中i和j分別代表評(píng)判矩陣A的橫向和縱向元素個(gè)數(shù)；可拓評(píng)判矩陣A = (aij)nXn為正互反矩陣，即aij = l,aij = aij-1 = (1/aij+, 1/ aij-) (i, j = 1,2, "., nk)步驟6-2、計(jì)算綜合可拓評(píng)判矩陣和權(quán)重向量，設(shè)aijt= (aij-, aij+) (i，j = 1，2，…， nk;t= 1,2,…，T)為第t個(gè)專家給出的可拓區(qū)間數(shù)，根據(jù)式(6)，得第k層的h個(gè)綜合可 拓區(qū)間數(shù)，由此得到第k層全體因素對(duì)第k-1層的h因素的綜合可拓評(píng)判矩陣；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SF6高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法，其特征在于所述的步驟 7-1、構(gòu)建具有m個(gè)樣本η個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的歸一化后的判斷矩陣R = (Xij)nm i = 1, 2, · · · , η ； j = 1, 2, · · · , m ； 公式(11) 判斷矩陣R就是關(guān)聯(lián)度矩陣、(Vi)； 步驟7-2，計(jì)算各評(píng)級(jí)指標(biāo)的熵H 式中m為評(píng)估指標(biāo)個(gè)數(shù)，η為被評(píng)對(duì)象個(gè)數(shù)，
4.權(quán)利要求1所述的SF6高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法，其特征在于所采用的SF6高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估智能系統(tǒng)，包括WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、工控機(jī)、局部放電監(jiān)測(cè)單元、分合間線圈電流監(jiān)測(cè)單元、開斷電流監(jiān)測(cè)單元、分合間行程監(jiān)測(cè)單元、分合間位置監(jiān)測(cè)單元、SF6氣體溫度及壓力監(jiān)測(cè)單元和傳感元件；其中WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器和工控機(jī)之間的雙控端口依次連接，工控機(jī)的雙工端通過(guò)數(shù)據(jù)總線連接局部放電監(jiān)測(cè)單元、分合閘線圈電流監(jiān)測(cè)單元、開斷電流監(jiān)測(cè)單元、分合閘行程監(jiān)測(cè)單元、分合間位置監(jiān)測(cè)單元和SF6氣體溫度及壓力監(jiān)測(cè)單元的雙工端，局部放電監(jiān)測(cè)單元、分合間線圈電流監(jiān)測(cè)單元、開斷電流監(jiān)測(cè)單元、分合間行程監(jiān)測(cè)單元、分合閘位置監(jiān)測(cè)單元和SF6氣體溫度及壓力監(jiān)測(cè)單元的輸入端分別連接傳感元件。
全文摘要
一種SF6高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法及智能系統(tǒng)，屬于輸變電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、工控機(jī)、局部放電監(jiān)測(cè)單元、分合閘線圈電流監(jiān)測(cè)單元、開斷電流監(jiān)測(cè)單元、分合閘行程監(jiān)測(cè)單元、分合閘位置監(jiān)測(cè)單元、SF6氣體溫度及壓力監(jiān)測(cè)單元和傳感元件。該方法包括1建立評(píng)估智能系統(tǒng)；2量化評(píng)估指標(biāo)；3確定待評(píng)物元R；4確定模型經(jīng)典域；5確定模型節(jié)典域；6主觀權(quán)重計(jì)算；7客觀權(quán)重計(jì)算；8確定主客觀組合權(quán)重；9確定待評(píng)物元關(guān)聯(lián)度；10子項(xiàng)目層物元評(píng)估；11項(xiàng)目層物元評(píng)估；12目標(biāo)層物元評(píng)估；13確定運(yùn)行狀態(tài)等級(jí)；14確定特性指標(biāo)狀態(tài)等級(jí)趨勢(shì)。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)模型簡(jiǎn)單，評(píng)估結(jié)果直觀，自我完善特性強(qiáng)。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102289590SQ20111023786
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者徐建源, 李斌, 林莘, 滕云 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)