[发明专利]一种变电站开关柜多运行状态智能监测系统及评估方法

权利要求书

1.一种变电站开关柜多运行状态智能监测系统，其特征在于，包括MCU及与MCU连接的局部放电传感器、温度传感器、湿度传感器、电压传感器、电流传感器、电源模块、FLASH存储器、蓝牙模块、RS485模块和GPRS模块；所述局部放电传感器用于检测开关柜内部的局部放电信号，所述温度传感器用于检测开关柜内部的温度，所述湿度传感器用于检测开关柜内部的湿度，所述电压传感器用于检测开关柜电压互感器二次侧的电压并转化为幅值小的电压，所述电流传感器用于检测开关柜电流互感器二次侧的电流并转化为幅值小的电压，所述电源模块用于接入外部电源并转换成各模块用电，所述FLASH存储器用于存储包括局部放电信号、温度、湿度、电压和电流在内的开关柜多运行状态参数信息，所述蓝牙模块用于将开关柜多运行状态参数信息通过无线方式传输给主站，所述RS485模块用于将开关柜多运行状态参数信息通过总线方式传输给主站，所述GPRS模块用于将MCU对于开关柜多运行状态的评估结果通过短信方式发送给管理人员。

2.根据权利要求1所述的变电站开关柜多运行状态智能监测系统，其特征在于，所述MCU选用意法半导体公司生产的型号为STM32F215RET6的微控制单元。

3.根据权利要求1所述的变电站开关柜多运行状态智能监测系统，其特征在于，所述局部放电传感器采用超声波传感器。

4.根据权利要求1所述的变电站开关柜多运行状态智能监测系统，其特征在于，所述电压传感器有三个，其变比为120V/3.53V，一次侧分别接入开关柜高压电压互感器二次侧A相、B相和C相的输出电压。

5.根据权利要求1所述的变电站开关柜多运行状态智能监测系统，其特征在于，所述电流传感器有三个，其变比为1.2A/3.53V，一次侧分别接入开关柜高压电流互感器二次侧A相、B相和C相的输出电流。

6.一种变电站开关柜多运行状态智能评估方法，其特征在于，所述方法根据权利要求1-5中任一项所述的变电站开关柜多运行状态智能监测系统进行智能评估，所述方法具体包括以下步骤：

S1、证据推理决策评估模型框架确定：将表征开关柜多运行状态所有可能假设的评估等级作为证据推理决策评估模型的框架，定义如下：

H＝{H₁,H₂,...,H_n,...,H_N}

其中，N是评估等级的个数；

S2、开关柜运行状态评估模型建立：根据所述智能监测系统监测的局部放电信号、温度、湿度、电压和电流建立开关柜运行状态评估模型；

S3、证据推理决策评估模型的独立证据选择：开关柜的局部放电、温度、湿度、电压和电流分别从不同层面反映了开关柜的运行状态，将其看作独立的证据或因素；

S4、根据模糊评估模型确定原始基本概率分配：通过构建模糊隶属度函数来描述模糊评估模型的指标层指标，并计算指标层的模糊综合评估结果，从而确定证据推理决策评估模型中的原始基本概率分配；

S5、置信度系数确定：通过确定各个因素的置信度系数，来修定原始基本概率分配，具体修定过程如下：

m_r(H)＝α_rM_r(H)

m_r(Θ)＝1-α_r

其中，m_r(H)是修定后的原始基本概率分配，α_r是置信度系数，M_r(H)是因素f_r的模糊综合评估结果即原始基本概率分配，m_r(Θ)是不确定证据的概率信度分配；式中所述置信度系数α_r根据下式进行计算：

其中，α_K为优先置信度系数，w_r为开关柜状态指标中的第r个权重，w_k为权重中的最大值；

S6、证据融合：执行证据合成计算，求得最后评估等级的综合概率分配，证据合成规则具体如下：

其中，m(Ψ)为证据合成概率分配，m₁(A₁)m₂(A₂)…m_r(A_r)表示r个评估因素f₁,f₂,…,f_r分别对命题Ψ的概率分配，K反映证据的冲突程度；

S7、证据推理决策：在基于决策基元属性的决策规则中，采用的决策规则是依据决策基元的信度函数值，即采用最大基本概率分配函数规则进行评估目标判定，定义如下：

其中，ε₀和ε₁为根据专家经验和技术标准预先设定的阈值，H_N0为评估等级的判定结果，m_r(H_N0)为判定结果的基本概率赋值，m_r(H_N1)为除m_r(H_N0)外的基本概率赋值的最大值，m_r(Θ)为不确定性的基本概率赋值；式中，m_r(H_N0)和m_r(H_N1)定义如下：

根据本步骤中定义的证据推理决策规则，确定开关柜运行状态评估等级的判定结果。