馮玉奇　王旭

【摘 要】使?fàn)顟B(tài)評(píng)價(jià)的精確性得到提高，能夠在繼電保護(hù)狀態(tài)檢修工作中發(fā)揮重要的作用。本文提出了以變權(quán)重系數(shù)作為理論基礎(chǔ)的繼電保護(hù)狀態(tài)模糊評(píng)價(jià)方法，將對(duì)二次回路狀態(tài)以及繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生影響的評(píng)價(jià)因素進(jìn)行提取，以保證狀態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的科學(xué)性和合理性，并且再以變權(quán)的綜合概念作為依據(jù)，從而對(duì)不同評(píng)價(jià)因素的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，之后再利用模糊三角梯形函數(shù)模型進(jìn)行合成算子的選取，保證二次回路狀態(tài)以及繼電保護(hù)裝置評(píng)價(jià)體系的準(zhǔn)確性和客觀性。本文提出的繼電保護(hù)狀態(tài)模糊綜合評(píng)價(jià)方法不但能夠?qū)Χ位芈芬约袄^電保護(hù)裝置的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，同時(shí)能夠?yàn)闋顟B(tài)檢修提供依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】變權(quán)系數(shù);繼電保護(hù);模糊綜合評(píng)價(jià)

引 言

狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)就是二次回路以及繼電保護(hù)裝置的狀態(tài)評(píng)價(jià)，能夠作為狀態(tài)檢修的關(guān)鍵參考依據(jù)。 二次回路和繼電保護(hù)裝置的檢修質(zhì)量與效果會(huì)受到評(píng)價(jià)結(jié)果的影響， 對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行具有重要的意義。 狀態(tài)的評(píng)價(jià)因素有很多，要對(duì)狀態(tài)量和評(píng)價(jià)結(jié)果之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行充分考慮，并且也要綜合考慮各個(gè)狀態(tài)之間的關(guān)系 [1] 。 由于評(píng)價(jià)結(jié)果會(huì)受到狀態(tài)因素的影響， 哪怕只是細(xì)微的狀態(tài)因素變化都會(huì)影響評(píng)價(jià)結(jié)果， 所以過(guò)去的模糊綜合評(píng)價(jià)通常利用常權(quán)重系數(shù)來(lái)進(jìn)行。 但是由于常權(quán)重系數(shù)不能夠?qū)€(gè)別偏離參數(shù)如何影響裝置運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行客觀地反映， 所以當(dāng)某個(gè)權(quán)重系數(shù)的狀態(tài)量有細(xì)微的變化對(duì)裝置造成影響時(shí)，整體的評(píng)價(jià)結(jié)果依然是正常的，因此，極容易導(dǎo)致檢修方案制定的錯(cuò)誤，造成了很多損失。本文以狀態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系作為基礎(chǔ)，首先確定常權(quán)重系數(shù)，再對(duì)每個(gè)因素的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)選取合成算子，對(duì)二次回路以及繼電保護(hù)裝置進(jìn)行綜合狀態(tài)評(píng)價(jià)， 對(duì)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行客觀的反映。

1 繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分析

對(duì)二次回路以及繼電保護(hù)裝置狀態(tài)量產(chǎn)生影響的因素非常多，并且每個(gè)因素的影響程度也是不一樣的， 所以選取影響狀態(tài)量的主要因素是一個(gè)較為困難的環(huán)節(jié)。 本文通過(guò)將設(shè)備過(guò)去的運(yùn)行數(shù)據(jù)和當(dāng)前實(shí)際運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)、全面、準(zhǔn)確的結(jié)合，來(lái)建立一個(gè)全新的指標(biāo)體系，綜合評(píng)判二次回路和繼電保護(hù)裝置的狀態(tài) [2] 。 例如，溫度的實(shí)時(shí)變化能夠?qū)Ξ?dāng)前設(shè)備實(shí)際運(yùn)行的狀況進(jìn)行反映， 但是不能夠?qū)⒃O(shè)備的老化程度反映出來(lái)， 而設(shè)備溫度如果長(zhǎng)時(shí)間的處于不正常狀態(tài)的話，那么會(huì)極大的影響設(shè)備的老化程度。 所以在歷史運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)價(jià)因素中可以引入溫度歷史平衡變化量。

2 變權(quán)重系數(shù)的確定

2.1 確定常權(quán)重系數(shù)

由多名專家研究分析得出來(lái)的確定常權(quán)重的系數(shù)方法為層次分析法，能夠?qū)Σ煌囊蛩匕凑罩匾缘牟煌x予對(duì)應(yīng)的權(quán)重。 雖然此方法能夠?qū)ΤＳ玫囊蛩貦?quán)重進(jìn)行確定， 但是由于是多名專家咨詢研究得出來(lái)的，具有較為濃厚的主觀色彩，并且由于每一位專家經(jīng)驗(yàn)的不同，很容易導(dǎo)致結(jié)果產(chǎn)生較大的分歧或者偏差。 因此，為了減少對(duì)專家經(jīng)驗(yàn)主觀因素的依賴， 將每個(gè)狀態(tài)的因素的權(quán)重客觀的反應(yīng)出來(lái)，本文確定各個(gè)因素權(quán)重的方法是熵值法。 此方法能夠按照每個(gè)指標(biāo)值不同的變異水平來(lái)對(duì)指標(biāo)權(quán)數(shù)進(jìn)行確定，作為客觀賦權(quán)法，利用熵值法確定因素的權(quán)重能夠減少人為主觀因素導(dǎo)致的偏差。 通過(guò)信息熵賦權(quán)法能夠?qū)⒚總€(gè)指標(biāo)因素的權(quán)重計(jì)算出來(lái)， 從而為模糊綜合評(píng)價(jià)提供參考依據(jù)。 具體步驟如下：首先要進(jìn)行數(shù)據(jù)矩陣的構(gòu)建，然后再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理， 標(biāo)準(zhǔn)化處理指的是將每一個(gè)狀態(tài)量的因素類型、數(shù)量級(jí)以及量綱造成的影響進(jìn)行消除 [3] 。 標(biāo)準(zhǔn)化處理結(jié)束后將綜合狀態(tài)量下的某因素占指標(biāo)的比重計(jì)算出來(lái)， 之后再計(jì)算熵冗余度和信息熵，最后將因素權(quán)重系數(shù)計(jì)算出來(lái)。

利用熵值法對(duì)各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行計(jì)算， 其根本是通過(guò)因素信息價(jià)值系數(shù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算的，如果價(jià)值系數(shù)更高，那么評(píng)價(jià)的質(zhì)量就更高，此賦權(quán)法具有較高的客觀性，能夠減少主觀因素的影響。

2.2 確定變權(quán)重系數(shù)

為了能夠?qū)Χ位芈芬约袄^電保護(hù)裝置的實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)估，通常都會(huì)將二次回路和繼電保護(hù)裝置的狀態(tài)量進(jìn)行劃分，分成多個(gè)評(píng)價(jià)因素，根據(jù)不同的評(píng)價(jià)因素進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估得到評(píng)價(jià)結(jié)果，然后再利用模糊綜合評(píng)價(jià)將二次回路和繼電保護(hù)裝置的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)得出 [4] 。 雖然利用熵值法能夠在計(jì)算過(guò)程中使主觀因素的影響得到一定程度的降低， 但是如果評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值過(guò)小且評(píng)價(jià)指標(biāo)與正常值之間偏差較大時(shí)， 通過(guò)模糊算子并不能將權(quán)重較低的評(píng)價(jià)因素凸顯出來(lái)， 因此得到的二次回路和繼電保護(hù)裝置綜合評(píng)價(jià)依然處于正常狀態(tài)，所以如果常權(quán)重系數(shù)是利用熵值法求出來(lái)的話，是無(wú)法真實(shí)反映二次回路和繼電保護(hù)裝置的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的， 這時(shí)候還需要通過(guò)變權(quán)理論來(lái)適當(dāng)調(diào)整權(quán)重系數(shù)。通過(guò)引入變權(quán)理論來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)整每一個(gè)評(píng)價(jià)狀態(tài)因素權(quán)重系數(shù)，能夠?qū)⒃u(píng)價(jià)中每一個(gè)要素狀態(tài)的均衡性反映出來(lái)， 使由于評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值過(guò)小產(chǎn)生評(píng)價(jià)結(jié)果嚴(yán)重偏離實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的問(wèn)題得到有效地解決， 能夠?qū)Χ位芈泛屠^電保護(hù)裝置中的每個(gè)狀態(tài)因素權(quán)重占比進(jìn)行準(zhǔn)確地反映。

3 狀態(tài)評(píng)價(jià)步驟分析

3.1 建立評(píng)判集和因素集

通過(guò)裝置的歷史運(yùn)行狀況 U 1 和當(dāng)前實(shí)際運(yùn)行狀況 U 2 能夠?qū)^電保護(hù)狀態(tài)的評(píng)價(jià)結(jié)果 U 進(jìn)行確定， 因此可以表示因素集為 U=[U 1 ，U 2 ] ;而通過(guò)二次回路 U 21 和繼電保護(hù)裝置 U 22 能夠?qū)?shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)估，因此可以表示因素集為 U 2 =[U 21 ， U 22 ] 。 為了方便之后對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行檢修方案和策略的制定， 將繼電保護(hù)裝置按照運(yùn)行狀態(tài)的差異進(jìn)行為多個(gè)層次的劃分，具體為嚴(yán)重異常、異常、類注意、注意、類正常、正常、良好。 在這些評(píng)級(jí)當(dāng)中類注意和類正常可以作為兩個(gè)臨界狀態(tài)，因此相關(guān)運(yùn)維人員要對(duì)其進(jìn)行特別注意。 將以上的評(píng)級(jí)可以表示為評(píng)判集 V=[v1 ， v2 ， v3 ， v4 ， v5 ， v6 ， v7] ，分別與上面的 7 個(gè)層級(jí)相互對(duì)應(yīng)。

3.2 確定隸屬函數(shù)

利用模糊集合理論來(lái)對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行解決的基礎(chǔ)就是保證確定隸屬函數(shù)的正確性。 在隸屬函數(shù)的確定過(guò)程中，通常采用的方法有以下幾種，分別是例證法、模糊統(tǒng)計(jì)法以及專家經(jīng)驗(yàn)法，而隸屬函數(shù)的分布形式在工程中常用到的有正態(tài)分布、三角分布以及梯形分布。 由于梯形分布過(guò)于理想化， 而正態(tài)分布將一些隸屬度比較低的信息屏蔽掉了， 所以繼電保護(hù)狀態(tài)分布不能夠服從梯形分布和正態(tài)分布 [5] 。對(duì)于三角形分布由于三角形的兩端分布沒有隸屬度差異， 所以也是不符合實(shí)際的。 因此，可以對(duì)三角形分布進(jìn)行改進(jìn)，使繼電保護(hù)狀態(tài)分布以及隸屬度能夠得到更準(zhǔn)確的表達(dá)， 從而保證了繼電保護(hù)裝置狀態(tài)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性以及科學(xué)性。 傳統(tǒng)的三角形分布在兩端分布中不存在梯形模糊集中心，通過(guò)改進(jìn)之后，使每個(gè)狀態(tài)等級(jí)都有隸屬度最大值存在，可以將其作為模糊集中心，保證基點(diǎn)保護(hù)狀態(tài)等級(jí)定義得到正確的表述。

3.3 合成模糊綜合評(píng)判結(jié)果

模糊綜合計(jì)算通過(guò)模型 M （ . ， v ）來(lái)合成算子，不但能夠?qū)蝹€(gè)因素評(píng)價(jià)結(jié)果的重要性進(jìn)行反映， 并且能夠?qū)⑿畔⒅袑?duì)次要因素評(píng)判突顯出來(lái)。 利用 M （ . ， v ）合成算子綜合評(píng)價(jià)二次回路和繼電保護(hù)裝置，能夠?qū)Χ位芈泛屠^電保護(hù)裝置的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確、直觀的反映 [6] 。 將本文提出的繼電保護(hù)狀態(tài)模糊綜合評(píng)價(jià)方法在某變電站的繼電保護(hù)裝置中進(jìn)行應(yīng)用之后，結(jié)果表明，能夠?qū)⒍位芈芬约袄^電保護(hù)裝置的真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)準(zhǔn)確反映出來(lái)， 此模糊綜合評(píng)價(jià)方法具有較高的準(zhǔn)確性、合理性。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文提出的以變權(quán)重系數(shù)為基礎(chǔ)的繼電保護(hù)狀態(tài)模糊綜合評(píng)價(jià)方法， 不但能夠?qū)?duì)二次回路以及繼電保護(hù)裝置狀態(tài)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性進(jìn)行提高，增加檢修工作效率，還能夠?yàn)槔^電保護(hù)狀態(tài)的檢修和維護(hù)提供有效的參考。

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