[发明专利]一种基于层次分析法的保护设备状态预警方法

说明书

本发明公开了一种基于层次分析法的保护设备状态预警方法，包括如下步骤，步骤一：建立层次分析结构模型；步骤二：构造判断矩阵；步骤三：确定层次的排序，使用根式法来确定特征向量；步骤四：检验排序的一致性，通过计算来检验排序的一致性；步骤五：确定各个要素的相对重要度从而选择最优方案提供科学的决策依据。本发明运用模糊层次分析法(FAHP)理论对继电保护设备进行状态异常预警，该方法能很好地解决模糊的、难以量化的问题，适合各种非确定性问题的解决。通过该方法实现对继电保护设备及其元件的实时监视、异常分析，实现对保护装置隐患的异常监测、预警。

技术领域

本公开涉及到电力系统继电保护领域，具体涉及一种运用模糊AHP理论对继电保护设备状态进行预警的方法。

背景技术

随着智能电网的不断发展，二次设备监测的数字化、智能化水平有了大幅度提高，为二次设备的在线监测及状态预警应用奠定了基础。目前，国家电网和南方电网都在进行设备在线监测、状态检修等方面的研究，通过在变电站建设完整、准确、实时的信息采集系统，实现电网运行数据的全面采集和实时共享，构建和完善各种智能设备的状态预警能力。但受限于设备本身的智能化程度，多数研究尚停留在理论模型研究阶段，也没有形成常规变电站和数字化变电站二次设备在线状态异常预警和远程运维的标准规范。

目前对于实现继电保护设备的元件级状态监视与预警、远程运维及综合故障分析等应用方面研究较少，部分地区电网有相关研究，但不够深入，没有对继电保护设备元件级状态指标的建模、数据采集及进行预警的能力。

发明内容

本发明的目的在于解决目前没有对继电保护设备元件级状态指标的建模及进行预警能力问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种基于层次分析法的保护设备状态预警方法，包括如下步骤，

步骤一：建立层次分析结构模型，收集所能获得的变电站继电保护综合故障信息，分析继电保护设备及其元件的保护状态，梳理出系统中影响继电保护设备及其元件的各个因素，确定各因素之间的因果关系，对影响设备异常的各种要素进行风险预警级别的划分，建立多级递阶结构模型；

步骤二：构造判断矩阵，根据步骤一建立的多级递阶结构模型，对同一层次的要素以上一级的要素为准则进行两两比较，并根据评定尺度确定其相对重要程度，最后据此建立模糊判断矩阵；

步骤三：确定层次的排序，使用根式法来确定特征向量；

步骤四：检验排序的一致性，通过计算来检验排序的一致性；

步骤五：确定各个要素的相对重要度，通过综合重要度的计算，对所有的替代方案进行优先排序，从而选择最优方案提供科学的决策依据。

进一步，步骤一中，建立后的层次分析结构模型从上到下依次包括目标层、准则层和方案层；目标层用于给出风险预警级别；准则层用于对影响装置健康的各风险指标进行排序和对电网厂站类别根据实际运行情况进行划分，影响装置健康的各风险指标排序依次为：二次设备及二次回路异常、通道异常、双通道异常、反措未执行、家族性缺陷、超期服役、超期未检，根据电网实际运行情况，将电网厂站划分为关键厂站、次关键厂站、一般厂站；方案层用于划分风险级别，风险级别告警共分为五级，从风险一级告警至风险五级告警。

进一步，步骤二中的模糊判断矩阵建立流程如下：

(1)在模糊层次分析中，作因素间的两两比较判断时，采用一个因素比另一个因素的重要程度定量表示，则得到的模糊判断矩阵A＝(a_ij)n×n，如果真具有如下性质，则得到模糊判断矩阵。

3)a_ii＝0.5,i＝1,2,…,n；

4)a_ij+a_ji＝1,i,j＝1,2,…,n；

(2)推出模糊互补判断矩阵权重公式：