一种开关柜健康状态评估方法与流程

本发明涉及开关柜监控，具体是一种开关柜健康状态评估方法。

背景技术：

1、开关柜是电力系统中的重要组成部分，包含众多的高压电气设备。且开关柜的使用环境复杂，受温度、湿度等环境因素影响较大。因此需要对开关柜进行监测，以及时发现异常情况，从而迅速采取措施进行处理，避免设备故障的突发，提高电力系统的可靠性和安全性。

2、开关柜的健康状态的评估与多种因素存在关联，例如，开关柜的主回路直流电阻、绝缘电阻、导电连接点相对温差或温升等。为了能够掌握开关柜的工作情况，对开关柜的健康状态评估十分重要。现有技术中，一般只针对其中的一项或者部分几项参数来对开关柜的健康状态进行评估，对于开关柜的健康状态的评价是片面的，从而无法真正地掌握开关柜的健康状态。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种开关柜健康状态评估方法，以解决现有技术中无法全面地掌握开关柜的健康状态的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、本发明的一种开关柜健康状态评估方法，包括：

4、获取开关柜的每种健康评价因子的值，其中，所述健康评价因子包括多种运行环境因子、多种电气性能因子、多种设备状态因子以及维护因子；

5、构建开关柜的物元分析模型，并基于所述健康评价因子的值以及所述物元分析模型确定每种健康评价因子的值与物元分析模型中多种评价等级的关联度，其中，所述物元分析模型包括每种评价因子的多个经典域和关联函数，每个经典域对应一种评价等级；

6、基于每种健康评价因子的值与物元分析模型中多种评价等级的关联度构建关联矩阵；

7、确定每种健康评价因子的权重，并基于所述每种健康评价因子的权重构建权重向量；

8、将所述关联矩阵与所述权重向量相乘，得到多种评价等级的综合评价值。

9、在本技术一实施例中，所述物元分析模型的构建过程包括：

10、确定开关柜的每种健康评价因子的多个经典域和节域，其中，同一健康评价因子的节域包含对应的多个经典域；

11、提取开关柜的第个健康评价因子的第个经典域的典型值，其中，所述典型值为经典域对应取值范围的中值或者平均值；

12、基于健康评价因子的多个经典域的典型值构建健康评价因子的关联函数，其中，所述关联函数的数学表达式为：

13、式中，为健康评价因子的值，为第个健康评价因子的值与对应的第个经典域的关联度，为健康评价因子的节域的上限，为健康评价因子的节域的下限；

14、基于开关柜的每种健康评价因子的多个经典域以及每种健康评价因子的关联函数构建物元分析模型。

15、在本技术一实施例中，确定开关柜的每种健康评价因子的多个经典域和节域，包括：

16、获取每种健康评价因子在多个历史时间点的值；

17、基于所述健康评价因子在多个历史时间点的值确定每种健康评价因子的取值范围，得到每种健康评价因子的节域，其中，所述节域的上限，所述节域的下限，为健康评价因子在多个历史时间点的最大值，为健康评价因子在多个历史时间点的最小值，和均为扩大系数；

18、将所述节域进行划分，得到多个子域；并对所述多个子域定义评价等级，得到多个经典域。

19、在本技术一实施例中，确定每种健康评价因子的权重，包括：

20、获取开关柜的历史检测数据，其中，所述历史检测数据包括多个历史时间点的开关柜状态以及每种健康评价因子的值；

21、从所述历史检测数据中筛选出开关柜状态为故障的多个目标时间点的目标数据；

22、从所述目标数据中提取出满足目标特征的第个目标健康评价因子，其中，所述目标特征包括：目标健康评价因子的值与预先确定的稳态值的差值超过预设阈值；

23、确定所述目标健康评价因子的出现频次，并计算出现频次与所述目标时间点的数量的比值；

24、对非目标健康评价因子赋予最小权重，并对所有目标健康评价因子的比值以及所有非目标健康评价因子的最小权重进行归一化处理，得到每个健康评价因子的权重。

25、在本技术一实施例中，基于每种健康评价因子的值与物元分析模型中多种评价等级的关联度构建关联矩阵，包括：

26、将所述健康评价因子的值带入至所述关联函数中，得到所述健康评价因子与对应的多个经典域的关联度；

27、基于所有健康评价因子域对应的多个经典域的关联度构建关联矩阵，其中，所述关联矩阵的数学表达式为：

28、

29、式中，为第一种健康评价因子的值与对应的第一个经典域的关联度，为第一种健康评价因子的值与对应的第个经典域的关联度，为第种健康评价因子的值与对应的第一个经典域的关联度，为第种健康评价因子的值与对应的第个经典域的关联度。

30、在本技术一实施例中，所述权重向量的数学表达式为：，式中，为第一种健康评价因子的权重，为第种健康评价因子的权重。

31、在本技术一实施例中，多种评价等级的综合评价值的数学表达式为：

32、

33、式中，为评价等级的数量。

34、在本技术一实施例中，还包括：

35、对所有评价等级的综合评价值进行归一化处理，并基于归一化处理后的所有评价等级的综合评价值对所述所有评价等级进行排序，并将排序后的评价等级以及评价等级的综合评价值发送至目标对象。

36、在本技术一实施例中，所述多种运行环境因子包括温度、湿度和粉尘浓度，所述多种电气性能因子包括柜内电气连接点温度、柜体的绝缘体电阻值和主回路直流电阻，所述多种设备状态因子包括运行声音量级和主线功率，所述维护因子为维护综合值。

37、在本技术一实施例中，获取开关柜的维护综合值，包括：

38、获取开关柜的维护记录；

39、从所述维护记录中确定维护频率和维护时间点；

40、确定任意两个相邻的维护时间点的维护间隔时长，并计算多个维护间隔时长的方差，得到维护均匀度；

41、对所述维护均匀度和所述维护频率进行加权求和，得到维护综合值。

42、本发明的有益效果是：本发明的一种开关柜健康状态评估方法，通过获取开关柜的每种健康评价因子的值；构建开关柜的物元分析模型，并基于健康评价因子的值以及物元分析模型确定每种健康评价因子的值与物元分析模型中多种评价等级的关联度，其中，物元分析模型包括每种评价因子的多个经典域和关联函数，每个经典域对应一种评价等级；基于每种健康评价因子的值与物元分析模型中多种评价等级的关联度构建关联矩阵；确定每种健康评价因子的权重，并基于每种健康评价因子的权重构建权重向量；将关联矩阵与权重向量相乘，得到多种评价等级的综合评价值。本技术构建物元分析模型，对获取的开关柜的多种健康评价因子进行分析，从运行环境、电气性能、设备状态和维护情况等多个方面来对开关柜的健康状态进行综合评价，从而使得开关柜的健康状态评价结果更加合理。

43、

技术特征：

1.一种开关柜健康状态评估方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种开关柜健康状态评估方法，其特征在于，所述物元分析模型的构建过程包括：

3.根据权利要求2所述的一种开关柜健康状态评估方法，其特征在于，确定开关柜的每种健康评价因子的多个经典域和节域，包括：

4.根据权利要求1所述的一种开关柜健康状态评估方法，其特征在于，确定每种健康评价因子的权重，包括：

5.根据权利要求4所述的一种开关柜健康状态评估方法，其特征在于，基于每种健康评价因子的值与物元分析模型中多种评价等级的关联度构建关联矩阵，包括：

6.根据权利要求5所述的一种开关柜健康状态评估方法，其特征在于，所述权重向量的数学表达式为：，式中，为第一种健康评价因子的权重，为第种健康评价因子的权重。

7.根据权利要求6所述的一种开关柜健康状态评估方法，其特征在于，多种评价等级的综合评价值的数学表达式为：

8.根据权利要求1所述的一种开关柜健康状态评估方法，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求1所述的一种开关柜健康状态评估方法，其特征在于，所述多种运行环境因子包括温度、湿度和粉尘浓度，所述多种电气性能因子包括柜内电气连接点温度、柜体的绝缘体电阻值和主回路直流电阻，所述多种设备状态因子包括运行声音量级和主线功率，所述维护因子为维护综合值。

10.根据权利要求9所述的一种开关柜健康状态评估方法，其特征在于，获取开关柜的维护综合值，包括：

技术总结
本发明涉及开关柜监控技术领域，具体涉及一种开关柜健康状态评估方法，用于解决现有技术中无法全面地掌握开关柜的健康状态的问题；通过构建开关柜的物元分析模型确定每种健康评价因子的值与物元分析模型中多种评价等级的关联度；基于每种健康评价因子的值与物元分析模型中多种评价等级的关联度构建关联矩阵；确定每种健康评价因子的权重，并基于每种健康评价因子的权重构建权重向量；将关联矩阵与权重向量相乘，得到多种评价等级的综合评价值。本申请构建物元分析模型，对获取的开关柜的多种健康评价因子进行分析，从运行环境、电气性能、设备状态和维护情况等多个方面来对开关柜的健康状态进行综合评价，使得开关柜的健康状态评价结果更加合理。

技术研发人员：董世军,袁永超,王勇,喻梁杰
受保护的技术使用者：成都新创界自动化设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23