[发明专利]一种真空断路器状态综合评估方法

权利要求书

1.一种真空断路器状态综合评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：对真空断路器进行在线监测，得到分合闸线圈电流辨识比、真空度、电寿命和隔离触头温度四项评估指标参数真实值，其中真空灭弧室内真空度取3个灭弧室中劣化最严重的灭弧室的真空度，隔离触头温度取6个触头中特性最差的触头的温度；

步骤S2：将真空断路器的状态评判划分为正常、一般、注意和严重四个等级，分别用H₁、H₂、H₃、H₄表示，其中，

状态①，正常状态H₁级：断路器运行状态良好，可适当延长检修计划；

状态②，一般状态H₂级：断路器运行状态基本正常，应加强运行监视，正常按计划检修；

状态③，注意状态H₃级：断路器存在事故隐患，还可以短期带故障运行，应适时安排停电检修；

状态④，严重状态H₄级：断路器存在重大事故隐患，需要进行复测或其他检测手段进行故障确认并及时进行停电维修；

根据划分的状态评价等级，确定各评价指标属于四个等级的评价等级论域；

步骤S3：对各评估指标的重要程度进行主观权重评定；

真空断路器的运行状态受n个评估指标综合决定，m个专家会根据自身经验知识对任意两个指标进行比较，第t个专家得到的判断矩阵为为:其中表示第t个专家在比较评估指标i和评估指标j的相对重要程度时得到的量化值，用1～9标度法进行专家意见的量化；在构造判断矩阵的过程中必须满足同一位专家在两两判断时如果对三个指标的重要性排序分别有和，则一定有，这种次序一致性则是必须严格遵守的准则，否则会导致指标间关系混乱无序；构造的判断矩阵为互反阵，因此构造反对称矩阵：；

按照如下公式1确定专家评估的总体标准差：

(1)

若，表明各专家所提供的指标间相对重要性的意见相对统一，则直接以各反对称阵的平均阵作为专家组判断的结果，其中，根据公式2～3构造判断矩阵的拟优传递阵和最优传递矩阵:

(2)

(3)

拟优传递阵是满足一致性准则，应用方根法求取各评估指标的主观权重；

若，则表明各专家所给意见存在较大差异，再利用计算平均阵的方法显然不再合理；

此时利用最优传递矩阵法求得使公式(4)最小的最优传递矩；

(4)

其中：，令，为邻级评语客观重要程度比值，介于1.1～1.3之间；

此时矩阵满足一致性准则的，应用方根法求取各评估指标的主观权重；

步骤S4：采用模糊正态分布隶属度函数确定所述四项评估指标对于上述四种状态等级的隶属度，各状态等级隶属度的计算公式为：

(5)

(6)

(7)

(8)

上述公式5～8中，表示评估指标的真实值，为各评估指标对于正常状态H₁的隶属度，为各评估指标对于一般状态H₂的隶属度，为各评估指标对于注意状态H₃的隶属度，为各评估指标对于严重状态H₄的隶属度，、、、分别表示各状态等级区间的期望，、、、、、分别表示各状态等级隶属度函数的宽度；

由所述的隶属度函数计算得到所述评估指标对所述评估等级的评估矩阵：；其中，m为状态评估等级的个数，n为评估指标的个数；

步骤S5：根据所述的评估矩阵和以下公式计算所述评估指标的客观权重：

(9)

式中，为第j个评估等级下指标i的隶属度，为所述各评估指标的客观权重，m为状态评估等级的个数，n为评估指标的个数；

步骤S6：将所述评估指标主观权重和所述评估指标客观权重按照如下公式10～11确定各指标组合权重；

(10)

(11)

其中，为所述评估指标主观权重，为所述评估指标客观权重，和分别为各评估指标主观和客观权重重要系数，为各评估指标的组合权重，n为评估指标的个数；

步骤S7：利用如下公式12确定所述各评估指标的基本信任函数：

(12)

其中，为第j个评估等级下指标i的基本信任函数，为第j个评估等级下指标i的隶属度，m为状态评估等级的个数；

步骤S8：融合所述各评估指标的基本信任函数，获取真空断路器运行状态的综合评估结果，具体融合过程包括：

步骤S81：根据公式13计算得到融合结果中最大值的下标：

(13)

式中，，为待融合的两个基本信任函数，为的取值特征，是第个基本信任函数的凸度，、分别为、的最大值下标，为融合结果中最大值的下标，n为状态评估等级的个数;

步骤S82：根据求出的值对各状态评估等级所处位置的基本信任函数进行初始分配，分配结果寄存在如下公式14的数组中：

(14)

步骤S83：初始分配后，将各评估等级对应位置下剩余的基本信任函数值进行分配，得到最终的融合结果：

首先，按照公式15计算每个位置上待分配的基本信任函数：

(15)

然后，根据公式16计算所述待分配的基本信任函数应分的份数和每一份的大小：

(16)

最后，确定分配规则，完成融合：

当时，从到每个位置分得一份，将剩余的BPA值分给位置；当时，从到每个位置分得一份，将剩余的BPA值分给位置；

步骤S9：比较所述融合结果的元素值：

若第一个元素值最大，则判断真空断路器状态为正常；

若第二个元素值最大，则判断真空断路器状态为一般；

若第三个元素值最大，则判断真空断路器状态为注意；

若第四个元素值最大，则判断真空断路器状态为严重。