[发明专利]基于模糊层次分析法的电缆多状态安全运行评估方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及的是供电网络运行状态的评估方法，更详细地讲是关于供电网络、管网中对电力电缆进行实时监测的基于模糊层次分析法的电缆多状态安全运行评估方法。

背景技术

电力电缆作为电力系统的重要组成部分，其运行状态直接影响电力系统的安全可靠性。由于电力电缆多敷设于地下，一旦出现故障，需要花费大量的人力、物力和时间寻找事故点，且会造成难以估量的停电损失。而掌握电缆系统的运行状况，可及时发现潜在隐患，便于工作人员提前采取措施，防止事故的发生。因此，迫切需要对电力电缆运行状态进行安全评估。由于影响电力电缆运行状态的参数较多，选择一种合适的评估方法将是目前研究的重要课题和方向。

目前，常用的系统评估方法有故障树分析法、人工神经网络、层次分析方法等，各方法的特点如下：

1、故障树分析法，简称FTA(Fault Tree Analysis)，是一种评价复杂系统可靠性与安全性的重要方法。该方法用一种树形图来表示各事件的逻辑关系，把最不希望发生的事件作为故障树的顶事件，把导致这一不希望事件所有可能发生的直接和间接原因，作为过渡的中间事件，逐步往下分析，直到找出事件的基本原因，也就是故障树的底事件为止。通过对FTA的定性和定量分析，来确定系统的安全策略。故障树方法适用于系统的可靠性分析，系统的安全分析和事故分析，系统的风险评价，设备可靠性分析以及故障诊断等方面。

2、人工神经网络是由大量简单的处理单元(称为神经元)互相连接而形成的复杂网络，它是基于数值计算的知识处理系统，其模型建立在实例学习的基础上，采用并行推理方法，具有联想、记忆和归纳等特征。利用神经网络的学习功能和非线性映射能力建立分析评估和仿真模型是一种较理想的方法。利用神经网络建立评估模型时，需要学习训练的过程，如果样本改变，必须对网络重新训练 。利用人工神经网络的方法多用于负荷预测的研究中，目前也用于故障诊断、智能控制、继电保护等领域中。

3层次分析法，层次分析法的基本思想是把复杂问题分解成若干层次，在最低层次通过两两比对得出各因素的权重，通过由低到高的层层分析计算，最后计算出各事件对总目标的权数。其主要特征是将定性与定量的决策结合起来，将决策过程层次化、数量化。层次分析法可用于处理复杂的社会、政治、经济、技术等方面决策问题的综合评价与方案的比选方法。

4、模糊层次分析法，通过对各评估方法的分析，本发明将电缆的多个参数综合起来作为系统安全的评价指标，提出了一种电缆运行状态系统安全评估模型。由于电缆参数指标存在模糊性，所以确定采用多层次的模糊评估方法，经过对电缆历史数据的调查研究，确定电缆安全评价指标和各项指标分级隶属函数，从而建立电力电缆安全评价的模糊层次评估体系。

模糊层次分析法是一种基于模糊数学的多目标综合评价方法。首先把复杂过程分解成各个组成元素，按支配关系将这些元素分组，使之形成有序的递阶结构，然后通过两两比较来判断各层次中元素的相对重要性，进而得到各元素在综合评价中的权重，最后根据各元素的隶属度和权重进行综合评价。由于在评判过程中涉及模糊因素，难于用解析方法做定量分析，因而通过模糊综合评判，获得评价结果。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种基于模糊层次分析法的电缆多状态安全运行评估方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

基于模糊层次分析法的电缆多状态安全运行评估方法，具体步骤是：

（1）建立电力电缆安全评价指标体系；

（2）建立电力电缆安全评估指标评语集；

（3）建立判断矩阵；

（4）判断矩阵一致性校验，若不满足一致性，则返回步骤（3）；若满足一致性，则进入下一步骤；

（5）计算权重系数；

（6）进行模糊综合评判；

（7）由最大隶属度确定电缆的运行状态。

各步骤具体为：

（1） 建立电力电缆安全评价指标体系