基于熵权法的电力二次设备健康状态评估
谭金龙1
王开科2
于冰3
南东亮2
刘欢庆2
1.重庆大学 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆 400030;国网新疆电力有限公司电力科学研究院,新疆乌鲁木齐 8300112.国网新疆电力有限公司电力科学研究院,新疆乌鲁木齐 8300113.国网新疆电力有限公司电力调度控制中心,新疆乌鲁木齐 830011
摘要：[目的]开展电力系统二次设备的状态评价工作,有助于防范电网运行风险,提升电网运行可靠性.针对电力系统二次设备评价模型在数值差异处理方面的局限性,为解决层次分析法的逻辑性问题和熵权法主观判断能力方面的不足,设计提出了一种改进熵权法的二次设备健康状态评估算法.[方法]按照电力系统二次设备的基本特征,分别构建了用于二次设备状态评估的技术指标和管理指标,并采用正向映射、反向映射和梯形映射关系对指标参数进行了标准化处理.在此基础上,采用基于正态分布的隶属度函数进行评价,既保留了高隶属度区间的有效信息,又涵盖了低隶属度区间的信息,而且避免了低隶属度区间比重过大而造成的误判.利用层次分析的权重原则建立各评价指标的判断矩阵,根据各个指标算术平均值和标准差引入熵权法的变异系数,实现了对评价指标权重的客观表达.建立了电力系统二次设备状态评价综合模型,以某变电站内36套保护装置为例对模型进行验证.[结果]验证结果显示,评价结果和站内实际保护装置运行状态一致.评语为"良好"的隶属度值为0.890 1,"一般"的隶属度值为0.097 9,由此可以判断出该变电站内的220 kV主变保护装置处于良好运行状态,与变电站内实际保护装置的运行状态一致.样本数据的对比分析结果显示,采用层次分析法得到的评价指标隶属度函数极差为0.321 0,熵权法极差为0.341 4,可能出现误判.纵向比较AHP-熵权法、熵值法赋权算法后发现,两者隶属度极差值分别为0.125 0和0.1849,最小值分别为0.806 5和0.708 8,不会出现误判.本文算法得到的隶属度极差值为0.048 1,最大值和最小值分别为0.900 0和0.851 9,数据的波动范围更小,判断的可靠性更高.[结论]本文创新点在于:一方面采用层次分析法和熵权法相结合的组合赋权方式,有效规避了主观赋权法带来的人为因素干扰;另一方面充分考虑了设备评价的客观因素,引入了基于变异系数的熵权法权值计算方法,使得权值计算更好地反映了设备的实际运行状态.实际测算结果显示,本文方法能够更优地反映设备运行的实际状态,为设备运维提供了关键支撑.
关键词：二次设备熵权法层次分析法状态评估综合指标变异系数运行状态指标权重
分类号：TM744(输配电工程、电力网及电力系统)
资助基金：新疆维吾尔自治区重大科技专项(2022A01004-6)
论文发表日期：2025-07-25
在线出版日期：2025-09-18（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 425-431 )
英文信息