[发明专利]一种结合邻域粗糙集与证据理论的变压器油纸绝缘状态综合评估方法

权利要求书

1.一种结合邻域粗糙集与证据理论的变压器油纸绝缘状态综合评估方法，其特征在于，

基于RVM测量数据建立不同绝缘状态的变压器原始数据库，得到绝缘状态评估的特征量；

采用邻域粗糙集计算各特征量的属性重要度与待评估变压器的基本信度分配函数；

结合加权证据理论并综合各证据得到变压器关于不同绝缘状态的置信度，从而实现对油纸绝缘状态综合诊断；

其中，所述采用邻域粗糙集计算各特征量的属性重要度具体包括以下步骤：

步骤S21：令特征量u_rmax、s_r、t_peak、R_g、C_g为条件属性集合P＝{p_i│i＝1,2…,5}，按照式(1)计算出每个条件属性的邻域半径δ_i：

δ_i＝Std(p_i)/λ (1)；

式中，Std(p_i)表示属性p_i数据的标准差，λ表示分类精度控制参数；其中，u_rmax为回复电压极化谱的回复电压最大值、s_r为初始斜率、t_peak为峰值时间、R_g为基于扩展德拜模型的绝缘电阻、C_g为几何电容；

步骤S22：根据式(1)得到的邻域半径δ_i对原始数据库的U个对象进行邻域划分，第u个对象x_u关于所有属性的邻域集合NX_P(u)为：

条件属性集合P删除属性p_i后剩余属性集合P_i的邻域集合为：

步骤S23：根据式(4)，并结合式(2)～(3)，得到不可分辨关系如下：

式中，|P|与|P_i|分别表示P与的基数，Card{*}表示集合内论域元素u的总个数；

步骤S24：根据式(5)计算出特征量p_i相对于属性集P的重要度

其中，所述待评估变压器的基本信度分配函数采用以下方法得到：

根据待测变压器的特征量p_i值与确定的邻域半径δ_i，得到邻域集合δ(p_i)；根据决策属性对数据库划分得到2个不可分辨集合IND(Q₁)和IND(Q₂)；设识别框架Θ＝{Q₁,Q₂,Q}，子证据体{p_i，i＝1,2…,5}，则基本信度分配函数为：

式中，Q＝Q₁∪Q₂，m_pi(Q)表示命题Q的置信度，同时也表示子证据体p_i的不确定度。

2.根据权利要求1所述的一种结合邻域粗糙集与证据理论的变压器油纸绝缘状态综合评估方法，其特征在于，所述基于RVM测量数据建立不同绝缘状态的变压器原始数据库包括以下步骤：

步骤S11：基于不同绝缘状态的油纸绝缘变压器的回复电压实测数据，提取基于回复电压极化谱的回复电压最大值u_rmax、初始斜率s_r、峰值时间t_peak、基于扩展德拜模型的绝缘电阻R_g、几何电容C_g，将上述提取到的参数作为绝缘状态评估的特征量，建立回复电压原始数据库；

步骤S12：对步骤S11所建立的原始数据库，通过模糊C均值聚类法，将数据库分为2组数据，分别对应2种绝缘状态：Ⅰ级为绝缘良好，无需检修；Ⅱ级为绝缘老化，需要检修。

3.根据权利要求1所述的一种结合邻域粗糙集与证据理论的变压器油纸绝缘状态综合评估方法，其特征在于，所述结合加权证据理论并综合各证据得到变压器关于不同绝缘状态的置信度，从而实现对油纸绝缘状态综合诊断具体包括以下步骤：

步骤S31：采用属性重要度对每个证据进行加权，令属性重要度最高的子证据体p_s为首要证据，其他为次要证据，次要证据相对于首要证据权重w_i由式(7)得到，w_s＝1：

步骤S32：采用下式对基本信度分配函数进行加权，得到加权后的基本信度函数：

m'_pi(Q_j)＝w_im_pi(Q_j)

m'_pi(Q)＝w_im_pi(Q)+(1-w_i) (8)；

步骤S33：根据DS证据合成公式(9)，计算出不同绝缘状态等级的置信度值与不确定值，最大置信度的绝缘状态等级即为待评估对象的绝缘状态等级：

式中，A表示识别框架Θ＝{Q₁,Q₂,Q}的命题，当A等于Q_j时，m(A)表示Q_j置信度值；当A等于Q时，m(A)表示子证据体p_i的不确定度；B_i表示识别框架Θ中的命题。