[发明专利]牵引供电变压器的状态评估方法

说明书

本发明提供了一种牵引供电变压器的状态评估方法，包括：对运营状态的牵引供电变压器进行评估模型建立，所述评估模型包括由顶层级至底层级别的目标层、准则层和因素层，所述准则层包括多个一级指标，每个一级指标包括多个二级指标；确定各指标的主观权重和客观权重，并对所述主观权重和所述客观权重进行归一化处理生成综合权重；根据所述因素层的特征信息，选择相应的隶属度模型进行匹配确定健康状态评估等级；根据因素层中二级指标计算准则层的状态矩阵，根据所述准则层中一级指标确定目标层的状态矩阵；根据所述目标层的健康状态评估等级确定所述牵引供电变压器的健康状态。本发明能够实现牵引供电变压器状态的准确评估，能够及时的实现对牵引供电变压器的检修。

技术领域

本发明涉及牵引供电变压器，具体地，涉及一种牵引供电变压器的状态评估方法。

背景技术

近年来，随着我国基础建设的大规模发展，城市轨道轨道交通的运营里程也在逐年在增加，随着而来的维护成本越来越高，尤其是近代以来较早修建城市轨道交通的城市，比如北京、上海，这些城市部分运营线路已经逐渐开始进入故障频发期。参考欧美等国家上世纪的经验可以看出，随着运营时间的增加，轨道交通的牵引供电系统故障是引发事故的重要原因之一。但由于城市轨道交通的牵引供电系统随着运行线路遍布整个交通网络，庞大复杂的系统结构会受到多方面因素的干扰，因此对其进行维修保护会造成巨大的工作量和资源的浪费。

故障预测和健康管理(Prognostic and Health Management简称PHM)技术的提出正好为此类问题的解决提出了良好的参考方法。PHM技术的提出最初是应用于航空航天和军事领域，对武器和飞行器的检测、预判和健康管理，以此来提高精度，此后该技术受到不同领域专家的重视，并应用和拓展到其他领域，如船舶、高铁及教育等领域。

层次分析法作为PHM技术中较为常见的方法，其特点是适用于较为复杂的、多层级的系统。其原理是运用模糊数学理论把系统中各因素间定性的问题进行定量化，以清晰的数学形式进行表达，逻辑关系简单，结果直观可靠。

层次分析法中主要的工作量是通过对系统进行分析，建立系统内部影响因素的层次模型，明确隶属关系，通过对各因素的分析，分配合理的权重，权重的分配将之间影响到因素在评估过程中起到的作用。除此之外，在实际运用环境中，系统零部件从健康到非健康状态是一个逐渐过渡的过程，二者之间并无清晰的界线，无法对各因素所处的健康状态进行精确的定量描述，因此，确定其所处的健康状态也是评估过程中一个重要的步骤。对于系统健康状态的描述只能引入概率，对健康状态的隶属度的大小来描述其所处的状态。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种牵引供电变压器的状态评估方法，在传统层次分析法的基础上进行了改进，分别对上述问题进行了研究讨论，使评估结果更加接近真实状态。本发明以牵引供电变压器为例，从人为因素、环境因素和电气因素三个方面出发，运用层次分析法给变压器建立数学模型，并用合理的隶属度模型为参与评估的因素进行分析匹配，以主观权重和客观权重为基础，计算出综合权重，得出最终评估结果。

根据本发明提供的牵引供电变压器的状态评估方法，包括如下步骤：

步骤S1：对运营状态的牵引供电变压器进行评估模型建立，所述评估模型包括由顶层级至底层级别的目标层、准则层和因素层，所述准则层包括多个一级指标，每个一级指标包括多个位于因素层的二级指标；

步骤S2：确定各指标的主观权重和客观权重，并对所述主观权重和所述客观权重进行归一化处理生成综合权重；

步骤S3：根据所述因素层的特征信息，选择相应的隶属度模型进行匹配确定健康状态评估等级；

步骤S4：根据因素层中二级指标计算准则层的状态矩阵，根据所述准则层中一级指标确定目标层的状态矩阵；

步骤S5：根据所述目标层的健康状态评估等级确定所述牵引供电变压器的健康状态。