一種基于模糊專家系統(tǒng)的智能變電站二次健康度評分方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 分發(fā)明涉及一種用于智能變電站可靠性技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及智能變電站二次可靠 性指標(biāo)融合方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 智能變電站式智能電網(wǎng)中的樞紐環(huán)節(jié)，與整個智能電網(wǎng)的安全可靠運行密切相 關(guān)。而智能變電站二次系統(tǒng)則關(guān)系到智能變電站的狀態(tài)監(jiān)測，故障報警，一次數(shù)據(jù)采集與傳 輸?shù)戎匾δ?。因此，對于智能變電站二次的可靠性評估具有重要意義。
[0003] 電子式互感器，智能斷路器，工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)等智能技術(shù)的發(fā)展為 智能變電站二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的實現(xiàn)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。現(xiàn)有智能變電站二次設(shè)備在進行配置 時，一般以按間隔配置為原則，各間隔二次設(shè)備互相獨立且考慮冗余。伴隨著智能變電站二 次系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)與功能上的不斷升級，其可靠性評估的難度不斷增大。
[0004] 現(xiàn)有的智能變電站可靠性技術(shù)中，以定量分析方法占主導(dǎo)地位，多采用基于串并 聯(lián)結(jié)構(gòu)的可靠性框圖法，故障樹法，狀態(tài)空間法和頻率持續(xù)時間法?？紤]到智能變電站二次 結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，采用傳統(tǒng)可靠性分析方法只能獲得各個獨立的二次間隔的可靠性指標(biāo)，對 于智能變電站二次整體可靠性的定性分析并不適用，且缺乏將各個獨立的二次間隔的可靠 性指標(biāo)進行融合的有效方法。
[0005] 發(fā)明目的
[0006] 本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供了一種基于模糊專家系統(tǒng)的智能 變電站二次健康度評分方法，整體思路簡單明確，全面而清晰地考慮了二次可靠性評價體 系中各個子類指標(biāo)的綜合作用，對于更加復(fù)雜的智能變電站二次可靠性指標(biāo)體系也易于推 廣，為智能變電站二次整體的健康度評分提供了切實有效的實用方法。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案，它包括：本發(fā)明為解決技術(shù)問題采 取如下技術(shù)方案：
[0008] -種基于模糊專家系統(tǒng)的智能變電站二次健康度評分方法，是應(yīng)用于智能變電站 二次可靠性指標(biāo)體系，所述智能變電站二次可靠性指標(biāo)包括：主變二次可靠性指標(biāo)，220kV 二次可靠性指標(biāo)，500kV二次可靠性指標(biāo)；主變二次可靠性指標(biāo)包括主變二次可用度^和 主變二次重要度Pz;220kV二次可靠性指標(biāo)包括220kV二次可用度A 22(|和220kV二次重要度 P22(l;220kV二次可靠性指標(biāo)的子類指標(biāo)包括220kV母線二次可用度A 22(?和220kV母線二次 重要度P22_，220kV母聯(lián)二次可用度A 22qmJP 220kV母聯(lián)二次重要度P 2·，220kV出線二次可 用度A22c〇jP 220kV出線二次重要度P 22COi，i = 1，…，n ;500kV二次可靠性指標(biāo)包括500kV 二次可用度A5tltl和500kV二次重要度P 5(l(l;500kV二次可靠性指標(biāo)的子類指標(biāo)包括500kV母 線二次可用度A5_#P 500kV母線二次重要度P 5_x，500kV串二次可用度A5tltcj和500kV串 二次重要度 P5_.，j = 1，"'m;
[0009] 其特征在于：所述基于模糊專家系統(tǒng)的智能變電站二次健康度評分方法包括以下 步驟：
[0010] 步驟I :依據(jù)所述智能變電站二次元件工作原理與配合關(guān)系，建立所述智能變電 站二次可靠性指標(biāo)體系的遞階層次結(jié)構(gòu)模型；
[0011] 步驟2 :采用分層分析方法，根據(jù)所述二次重要度計算所述二次可用度的權(quán)重系 數(shù)；
[0012] 步驟3 :根據(jù)所述智能變電站二次可靠性指標(biāo)體系的遞階層次結(jié)構(gòu)模型，結(jié)合專 家經(jīng)驗，定義健康度評分的模糊論域，建立用于智能變電站二次可靠性指標(biāo)融合的模糊規(guī) 則庫；
[0013] 步驟4 :根據(jù)所述遞階層次結(jié)構(gòu)模型，分別對220kV二次和500kV二次和智能變電 站二次整體進行健康度評分。
[0014] 所述步驟1中所述的智能變電站二次可靠性指標(biāo)體系的遞階層次結(jié)構(gòu)模型的建 立是按如下步驟進行的：
[0015] 所述智能變電站二次可靠性指標(biāo)體系的遞階層次結(jié)構(gòu)模型包括目標(biāo)層，準(zhǔn)則層和 方案層；
[0016] 步驟1. 1，以智能變電站二次健康度評分為目標(biāo)層；
[0017] 步驟1. 2,根據(jù)智能變電站電壓等級，以所述主變二次可用度Az，所述220kV二次 可用度A22tl，所述500kV二次可用度A 5tltl的健康度評分為準(zhǔn)則層；
[0018] 步驟1. 3,以所述220kV母線二次可用度A22c?，所述220kV母聯(lián)二次可用度A22ttt, 所述220kV出線二次可用度A 22coi, i = 1，"'n,所述500kV母線二次可用度A5cwmx，所述 500kV串二次可用度A5tltcj, j = 1，…，m的健康度評分為方案層；
[0019] 所述步驟2是按照如下步驟進行的：
[0020] 步驟2. 1，獲取基于故障樹的智能變電站二次重要度參數(shù)；
[0021] 所述重要度參數(shù)包括主變二次重要度Pz，220kV二次重要度P22(l，500kV二次重要 度P 5QQ;220kV母線二次重要度P 22QMX，220kV母聯(lián)二次重要度P22ttt, 220kV出線二次重要度 P22〇CXi，i = 1，…，n ;500kV 母線二次重要度 P500MX，500kV 串二次重要度 P500CJ，j = 1，…，m ;
[0022] 步驟2. 2,利用所述主變二次重要度Pz，所述220kV二次重要度P22tl，所述500kV二 次重要度P 5t?計算所述準(zhǔn)則層的權(quán)重系數(shù)：
[0023] 步驟2. 2. 1，由式⑴獲得準(zhǔn)則層重要度判斷矩陣Φ1:
[0024]
【主權(quán)項】
1. 一種基于模糊專家系統(tǒng)的智能變電站二次健康度評分方法，是應(yīng)用于智能變電站二 次可靠性指標(biāo)體系，所述智能變電站二次可靠性指標(biāo)包括：主變二次可靠性指標(biāo)，220kV二 次可靠性指標(biāo)，500kV二次可靠性指標(biāo)；主變二次可靠性指標(biāo)包括主變二次可用度A z和主 變二次重要度Pz;220kV二次可靠性指標(biāo)包括220kV二次可用度A22c^P 220kV二次重要度 P22(l;220kV二次可靠性指標(biāo)的子類指標(biāo)包括220kV母線二次可用度A 22(?和220kV母線二次 重要度P22_，220kV母聯(lián)二次可用度A 22qmJP 220kV母聯(lián)二次重要度P 2·，220kV出線二次可 用度A22c〇jP 220kV出線二次重要度P 22COi，i = 1，…，n ;500kV二次可靠性指標(biāo)包括500kV 二次可用度A5tltl和500kV二次重要度P 5(l(l;500kV二次可靠性指標(biāo)的子類指標(biāo)包括500kV母 線二次可用度A5_#P 500kV母線二次重要度P 5_x，500kV串二次可用度A5tltcj和500kV串 二次重要度 P5_.，j = 1，"'m; 其特征在于：所述基于模糊專家系統(tǒng)的智能變電站二次健康度評分方法包括以下步 驟： 步驟1 :依據(jù)所述智能變電站二次元件工作原理與配合關(guān)系，建立所述智能變電站二 次可靠性指標(biāo)體系的遞階層次結(jié)構(gòu)模型； 步驟2 :采用分層分析方法，根據(jù)所述二次重要度計算所述二次可用度的權(quán)重系數(shù)； 步驟3 :根據(jù)所述智能變電站二次可靠性指標(biāo)體系的遞階層次結(jié)構(gòu)模型，結(jié)合專家經(jīng) 驗，定義健康度評分的模糊論域，建立用于智能變電站二次可靠性指標(biāo)融合的模糊規(guī)則 庫； 步驟4 :根據(jù)所述遞階層次結(jié)構(gòu)模型，分別對220kV二次和500kV二次和智能變電站二 次整體進行健康度評分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模糊專家系統(tǒng)的智能變電站二次健康度評分方法，其特 征是：所述步驟1中所述的智能變電站二次可靠性指標(biāo)體系的遞階層次結(jié)構(gòu)模型的建立是 按如下步驟進行的： 所述智能變電站二次可靠性指標(biāo)體系的遞階層次結(jié)構(gòu)模型包括目標(biāo)層，準(zhǔn)則層和方案 層； 步驟1. 1，以智能變電站二次健康度評分為目標(biāo)層； 步驟1. 2,根據(jù)智能變電站電壓等級，以所述主變二次可用度Az，所述220kV二次可用 度A22tl，所述500kV二次可用度A5tltl的健康度評分為準(zhǔn)則層； 步驟1. 3,以所述220kV母線二次可用度A22c?，所述220kV母聯(lián)二次可用度A22tm,所述 220kV出線二次可用度A22coi，i = 1，…，n，所述500kV母線二次可用度A_x，所述500kV串 -次可用度A5ticcj, j = 1，…，m的健康度評分為方案層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于模糊專家系統(tǒng)的智能變電站二次健康度評分方法， 其特征是：所述步驟2是按照如下步驟進行的： 步驟2. 1，獲取基于故障樹的智能變電站二次重要度參數(shù)； 所述重要度參數(shù)包括主變二次重要度Pz，220kV二次重要度P22tl, 500kV二次重要度P5tltl; 220kV母線二次重要度P22QMX，220kV母聯(lián)二次重要度P22MC，220kV出線二次重要度P 22coi, i =1，…，n ;500kV母線二次重要度P5qqmx, 500kV串二次重要度P5_，j = 1，…，m ; 步驟2. 2,利用所述主變二次重要度Pz，所述220kV二次重要度P22tl，所述500kV二次重 要度P5t?計算所述準(zhǔn)則層的權(quán)重系數(shù)： 步驟2. 2. 1，由式（1)獲得準(zhǔn)則層重要度判斷矩陣Φ1:
步驟2. 2. 2,計算所述準(zhǔn)則層重要度判斷矩陣O1的特征向量： 將準(zhǔn)則層重要度判斷矩陣O1帶入特征方程I λΕ-Φ」=0求解最大特征值λ Φ1_，利 用最大特征值求解特征向量ω1= {ω CO1,2, CO1,3};其中，ω1;1代表所述主變二次可用度 Az的權(quán)重系數(shù)，ω 12代表所述220kV二次可用度A 22(|的權(quán)重系數(shù)，ω 13代表所述500kV二 次可用度A5t