一种变电站防误闭锁装置健康水平评价方法及系统与流程

1.本发明涉及的技术领域是电力系统变电站防误操作技术领域，尤其涉及一种变电站防误闭锁装置健康水平评价方法及系统。


背景技术：

2.对断路器、隔离开关、接地开关等电气设备进行倒闸操作是变电站运行人员的基本工作职责，防误闭锁装置是变电站运行人员执行操作时强有力的技术保障，确保变电站防误闭锁装置的正常工作对于保障防止电气误操作事件发生具有至关重要的意义。倒闸过程中若发生误操作事故，轻则可能造成设备损坏、供电中断、电量损失，重则可能引起电网大面积停电、人员伤亡甚至群死群伤事故。
3.由于目前对于变电站防误闭锁装置健康水平评价仍未得到重视，相关评价方法仍较为缺乏，因此为加强对变电站防误闭锁装置运行情况的整体掌控，全面且客观地对变电站防误闭锁装置健康水平进行评价具有重要的意义。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于上述存在的问题，提出了本发明。
6.因此，本发明解决的技术问题是：由于变电站防误闭锁装置不能正确闭锁设备，不仅可能会致使误操作事件发生，甚至可能会因不良的连锁反应而引起整个电网崩溃，导致大面积停电，给人们的正常生活、社会的经济发展以及稳定带来严重的负面影响等技术问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
8.第一方面，本发明实施例提供了一种变电站防误闭锁装置健康水平评价方法，包括：
9.采集基础评价指标，建立变电站防误闭锁装置健康水平评价指标体系；
10.确定变电站防误闭锁装置健康水平基础评价指标权重系数；
11.采集变电站防误闭锁装置运行维护统计数据，基于所述权重系数，在所述变电站防误闭锁装置健康水平评价指标体系中计算各个基础评价指标以及健康水平总得分。
12.作为变电站防误闭锁装置健康水平评价方法的一种优选方案，其中：
13.所述基础评价指标包括：开锁成功率c1、闭锁逻辑正确率c2、操作记录完整率c3、装置缺陷率c4和装置服役年龄c5。
14.作为变电站防误闭锁装置健康水平评价方法的一种优选方案，其中：
15.所述开锁成功率c1指的是使用防误电脑钥匙成功解除装置闭锁次数与尝试解除装置闭锁总次数的百分比，计算公式为：
[0016][0017]
式中，n
uls
为评价周期内使用防误电脑钥匙成功解除装置闭锁次数，n
ula
为评价周期内尝试解除装置闭锁总次数；
[0018]
所述闭锁逻辑正确率c2指的是符合变电站电气操作闭锁规则的逻辑项数占闭锁逻辑总项数的百分比，计算公式为：
[0019][0020]
式中，n
lc
为评价周期内符合变电站电气操作闭锁规则的逻辑项数，n
ac
为评价周期内闭锁逻辑总项数；
[0021]
所述操作记录完整率c3指的是评价周期内防误闭锁装置中完整记录的电气操作次数占评价周期内执行的电气操作总次数的百分比，计算公式为：
[0022][0023]
式中，n
oc
为评价周期内防误闭锁装置中完整记录的电气操作次数，n
oa
为评价周期内执行的电气操作总次数；
[0024]
所述装置缺陷率c4指的是评价周期内变电站防误闭锁装置发生的缺陷次数与评价周期末装置总数量之比，常用单位为次/百台
·
年，计算公式为：
[0025][0026]
式中，n
dg
为评价周期内发生的缺陷次数，mz为评价周期末在运防误闭锁装置总数量；
[0027]
所述装置平均服役年龄c5指的是在运防误闭锁装置自投运起已运行时间，单位为年。
[0028]
作为变电站防误闭锁装置健康水平评价方法的一种优选方案，其中：
[0029]
所述确定变电站防误闭锁装置健康水平基础评价指标权重系数包括：对变电站防误闭锁装置运行统计数据的进行无量纲化处理，变为可直接进行对比计算的无量纲化数据；计算基础评价指标的标准差sj以表征指标数据的波动性；计算基础评价指标的相关系数θ
j,k
以表征指标间的冲突性；计算基础评价指标信息量σj；计算第j个基础评价指标的权重wj。
[0030]
作为变电站防误闭锁装置健康水平评价方法的一种优选方案，其中：
[0031]
所述对变电站防误闭锁装置运行统计数据进行无量纲化处理包括：
[0032]
正向指标无量纲化处理：正向指标的数值越大，代表性能越优，公式如下：
[0033][0034]
负向指标无量纲化处理：负向指标的数值越大，代表性能越差，公式如下：
[0035][0036]
其中，x
ij
为第i个评价对象关于第j个指标的原始统计指标值；x
ijmax
和x
ijmin
分别为
第j个指标原始统计值的最大值和最小值。
[0037]
作为变电站防误闭锁装置健康水平评价方法的一种优选方案，其中：
[0038]
所述计算基础评价指标的标准差sj包括：计算公式为：
[0039][0040]yij
表示第k个评价对象关于第j个指标的无量纲化数值；表示均值；
[0041]
所述计算基础评价指标的相关系数θ
j,k
包括：计算公式为：
[0042][0043]
作为变电站防误闭锁装置健康水平评价方法的一种优选方案，其中：
[0044]
所述计算基础评价指标的信息量σj包括：计算公式为：
[0045][0046]
所述计算第j个基础评价指标的权重wj包括：计算公式为：
[0047][0048]
第二方面，本发明实施例提供了一种变电站防误闭锁装置健康水平评价系统，其特征在于，包括：
[0049]
采集模块，用于采集基础评价指标，建立变电站防误闭锁装置健康水平评价指标体系；
[0050]
权重确立模块，用于确定变电站防误闭锁装置健康水平基础评价指标权重系数；
[0051]
评价模块，用于采集变电站防误闭锁装置运行维护统计数据，基于所述权重系数，在所述变电站防误闭锁装置健康水平评价指标体系中计算各个基础评价指标以及健康水平总得分。
[0052]
第三方面，本发明实施例提供了一种计算设备，包括：
[0053]
存储器和处理器；
[0054]
所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明任一实施例所述的变电站防误闭锁装置健康水平评价方法。
[0055]
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述的变电站防误闭锁装置健康水平评价方法。
[0056]
本发明的有益效果：本发明提出的评价指标体系较为充分地考虑了变电站防误闭锁装置运行维护的特点，提取出多个能够反映变电站防误闭锁装置健康水平的表征因素；本发明考虑了基础评价指标间存在重要性差异，并采用了表征指标波动性和冲突性的综合信息量实现指标权重确定，使得评价结果更可信，具有较为广泛的应用前景；解决了现有技
术存在的由于变电站防误闭锁装置不能正确闭锁设备，不仅可能会致使误操作事件发生，甚至可能会因不良的连锁反应而引起整个电网崩溃，导致大面积停电，给人们的正常生活、社会的经济发展以及稳定带来严重的负面影响等技术问题。
附图说明
[0057]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0058]
图1是本发明第一个实施例所述的变电站防误闭锁装置健康水平评价方法的整体流程图；
[0059]
图2是本发明第一个实施例所述的变电站防误闭锁装置健康水平评价方法中的变电站防误闭锁装置健康水平评价指标体系框架图；
[0060]
图3是本发明第一个实施例所述的变电站防误闭锁装置健康水平评价方法中的变电站防误闭锁装置健康水平评价流程图。
具体实施方式
[0061]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
[0062]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0063]
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0064]
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0065]
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0066]
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0067]
实施例1
[0068]
参照图1-3，为本发明的第一个实施例，该实施例提供了一种变电站防误闭锁装置健康水平评价方法，包括：
[0069]
s1：采集基础评价指标，建立变电站防误闭锁装置健康水平评价指标体系；
[0070]
具体的，所述基础评价指标包括：开锁成功率c1、闭锁逻辑正确率c2、操作记录完整率c3、装置缺陷率c4和装置服役年龄c5。
[0071]
更进一步的，所述开锁成功率c1指的是使用防误电脑钥匙成功解除装置闭锁次数与尝试解除装置闭锁总次数的百分比，计算公式为：
[0072][0073]
式中，n
uls
为评价周期内使用防误电脑钥匙成功解除装置闭锁次数，n
ula
为评价周期内尝试解除装置闭锁总次数；
[0074]
所述闭锁逻辑正确率c2指的是符合变电站电气操作闭锁规则的逻辑项数占闭锁逻辑总项数的百分比，计算公式为：
[0075][0076]
式中，n
lc
为评价周期内符合变电站电气操作闭锁规则的逻辑项数，n
ac
为评价周期内闭锁逻辑总项数；
[0077]
所述操作记录完整率c3指的是评价周期内防误闭锁装置中完整记录的电气操作次数占评价周期内执行的电气操作总次数的百分比，计算公式为：
[0078][0079]
式中，n
oc
为评价周期内防误闭锁装置中完整记录的电气操作次数，n
oa
为评价周期内执行的电气操作总次数；
[0080]
所述装置缺陷率c4指的是评价周期内变电站防误闭锁装置发生的缺陷次数与评价周期末装置总数量之比，常用单位为次/百台
·
年，计算公式为：
[0081][0082]
式中，n
dg
为评价周期内发生的缺陷次数，mz为评价周期末在运防误闭锁装置总数量；
[0083]
所述装置平均服役年龄c5指的是在运防误闭锁装置自投运起已运行时间，单位为年。
[0084]
s2：确定变电站防误闭锁装置健康水平基础评价指标权重系数；
[0085]
具体的，所述确定变电站防误闭锁装置健康水平基础评价指标权重系数包括：对变电站防误闭锁装置运行统计数据的进行无量纲化处理，变为可直接进行对比计算的无量纲化数据；计算基础评价指标的标准差sj以表征指标数据的波动性；计算基础评价指标的相关系数θ
j,k
以表征指标间的冲突性；计算基础评价指标信息量σj；计算第j个基础评价指标的权重wj。
[0086]
更进一步的，所述对变电站防误闭锁装置运行统计数据进行无量纲化处理包括：
[0087]
正向指标无量纲化处理：正向指标的数值越大，代表性能越优，公式如下：
[0088][0089]
负向指标无量纲化处理：负向指标的数值越大，代表性能越差，公式如下：
[0090][0091]
其中，x
ij
为第i个评价对象关于第j个指标的原始统计指标值；x
ijmax
和x
ijmin
分别为第j个指标原始统计值的最大值和最小值。
[0092]
所述计算基础评价指标的标准差sj包括：计算公式为：
[0093][0094]yij
表示第i个评价对象关于第j个指标的无量纲化数值；表示均值；
[0095]
所述计算基础评价指标的相关系数θ
j,k
包括：计算公式为：
[0096][0097]
所述计算基础评价指标的信息量σj包括：计算公式为：
[0098][0099]
所述计算第j个基础评价指标的权重wj包括：计算公式为：
[0100][0101]
s3：采集变电站防误闭锁装置运行维护统计数据，基于所述权重系数，在所述变电站防误闭锁装置健康水平评价指标体系中计算各个基础评价指标以及健康水平总得分。
[0102]
具体的，采集变电站防误闭锁装置运行维护统计数据，基于所述权重系数，在所述变电站防误闭锁装置健康水平评价指标体系中计算各个基础评价指标以及第i个评价对象的健康水平总得分pi，计算公式为：
[0103][0104]
实施例2
[0105]
参照表1-6，为本发明的一个实施例，提供了一种变电站防误闭锁装置健康水平评价方法，为了验证本发明的有益效果，通过仿真实验进行科学论证。
[0106]
以x地区a、b、c三座相同电压等级变电站的防误闭锁装置作为对比分析计算的实例来对本发明所述方法进行论证，包括以下步骤：
[0107]
步骤1：建立变电站防误闭锁装置健康水平评价指标体系。
[0108]
步骤2：变电站防误闭锁装置健康水平基础评价指标权重确定。
[0109]
通过收集变电站防误闭锁装置实际运行数据，通过无量纲化后得到各基础评价指
标的无量纲化属性值如表1所示：
[0110]
表1基础评价指标无量纲化属性值
[0111][0112][0113]
进一步的，计算得到各基础评价指标的标准差如表2所示：
[0114]
表2基础评价指标标准差
[0115][0116]
进一步的，计算得到各基础评价指标间的相关系数如表3所示：
[0117]
表3基础评价指标相关系数
[0118][0119]
进一步的，计算得到各基础评价指标的权重系数如表4所示：
[0120]
表4基础评价指标权重系数
[0121][0122]
步骤3：变电站防误闭锁装置健康水平评价
[0123]
结合表1中的变电站防误闭锁装置关于各个基础评价指标上的无量纲化属性值与表4中的评价指标权重系数，得到各个评价对象关于各指标的得分值如表5所示：
[0124]
表5变电站防误闭锁装置各评价指标得分值
[0125][0126]
根据表5中各个基础评价指标的得分值，计算各变电站防误闭锁装置健康水平总得分如表6所示：
[0127]
表6评价结果
[0128][0129]
可以看出，本发明提出的评价指标体系较为充分地考虑了变电站防误闭锁装置运行维护的特点，提取出多个能够反映变电站防误闭锁装置健康水平的表征因素；本发明考虑了基础评价指标间存在重要性差异，并采用了表征指标波动性和冲突性的综合信息量实现指标权重确定，使得评价结果更可信，具有较为广泛的应用前景。
[0130]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种变电站防误闭锁装置健康水平评价方法，其特征在于，包括：采集基础评价指标，建立变电站防误闭锁装置健康水平评价指标体系；确定变电站防误闭锁装置健康水平基础评价指标权重系数；采集变电站防误闭锁装置运行维护统计数据，基于所述权重系数，在所述变电站防误闭锁装置健康水平评价指标体系中计算各个基础评价指标以及健康水平总得分。2.如权利要求1所述的变电站防误闭锁装置健康水平评价方法，其特征在于，所述基础评价指标包括：开锁成功率c1、闭锁逻辑正确率c2、操作记录完整率c3、装置缺陷率c4和装置服役年龄c5。3.如权利要求1或2所述的变电站防误闭锁装置健康水平评价方法，其特征在于，包括：所述开锁成功率c1指的是使用防误电脑钥匙成功解除装置闭锁次数与尝试解除装置闭锁总次数的百分比，计算公式为：式中，n
uls
为评价周期内使用防误电脑钥匙成功解除装置闭锁次数，n
ula
为评价周期内尝试解除装置闭锁总次数；所述闭锁逻辑正确率c2指的是符合变电站电气操作闭锁规则的逻辑项数占闭锁逻辑总项数的百分比，计算公式为：式中，n
lc
为评价周期内符合变电站电气操作闭锁规则的逻辑项数，n
ac
为评价周期内闭锁逻辑总项数；所述操作记录完整率c3指的是评价周期内防误闭锁装置中完整记录的电气操作次数占评价周期内执行的电气操作总次数的百分比，计算公式为：式中，n
oc
为评价周期内防误闭锁装置中完整记录的电气操作次数，n
oa
为评价周期内执行的电气操作总次数；所述装置缺陷率c4指的是评价周期内变电站防误闭锁装置发生的缺陷次数与评价周期末装置总数量之比，常用单位为次/百台
·
年，计算公式为：式中，n
dg
为评价周期内发生的缺陷次数，m
z
为评价周期末在运防误闭锁装置总数量；所述装置平均服役年龄c5指的是在运防误闭锁装置自投运起已运行时间，单位为年。4.如权利要求3所述的变电站防误闭锁装置健康水平评价方法，其特征在于，所述确定变电站防误闭锁装置健康水平基础评价指标权重系数包括：对变电站防误闭锁装置运行统计数据的进行无量纲化处理，变为可直接进行对比计算的无量纲化数据；计算基础评价指标的标准差s
j
以表征指标数据的波动性；计算基础评价指标的相关系数θ
j,k
以表征指标间的冲突性；计算基础评价指标信息量σ
j
；计算第j个基础评价指标的权重w
j
。5.如权利要求4所述的变电站防误闭锁装置健康水平评价方法，其特征在于，所述对变
电站防误闭锁装置运行统计数据进行无量纲化处理包括：正向指标无量纲化处理：正向指标的数值越大，代表性能越优，公式如下：负向指标无量纲化处理：负向指标的数值越大，代表性能越差，公式如下：其中，x
ij
为第i个评价对象关于第j个指标的原始统计指标值；x
ijmax
和x
ijmin
分别为第j个指标原始统计值的最大值和最小值。6.如权利要求5所述的变电站防误闭锁装置健康水平评价方法，其特征在于，包括：所述计算基础评价指标的标准差s
j
包括：计算公式为：y
ij
表示第k个评价对象关于第j个指标的无量纲化数值；表示均值；所述计算基础评价指标的相关系数θ
j,k
包括：计算公式为：7.根据权利要求6所述的一种变电站防误闭锁装置健康水平评价方法，其特征在于：所述计算基础评价指标的信息量σ
j
包括：计算公式为：所述计算第j个基础评价指标的权重w
j
包括：计算公式为：8.一种变电站防误闭锁装置健康水平评价系统，其特征在于，包括：采集模块，用于采集基础评价指标，建立变电站防误闭锁装置健康水平评价指标体系；权重确立模块，用于确定变电站防误闭锁装置健康水平基础评价指标权重系数；评价模块，用于采集变电站防误闭锁装置运行维护统计数据，基于所述权重系数，在所述变电站防误闭锁装置健康水平评价指标体系中计算各个基础评价指标以及健康水平总得分。9.一种计算设备，包括：存储器和处理器；所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述变电站防误闭锁装置健康水平评价方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处
理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述变电站防误闭锁装置健康水平评价方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种变电站防误闭锁装置健康水平评价方法及系统，方法包括：采集基础评价指标，建立变电站防误闭锁装置健康水平评价指标体系；确定变电站防误闭锁装置健康水平基础评价指标权重系数；采集变电站防误闭锁装置运行维护统计数据，基于所述权重系数，在所述变电站防误闭锁装置健康水平评价指标体系中计算各个基础评价指标以及健康水平总得分；本发明提出的评价指标体系较为充分地考虑了变电站防误闭锁装置运行维护的特点，提取出多个能够反映变电站防误闭锁装置健康水平的表征因素；考虑了基础评价指标间存在重要性差异，并采用了表征指标波动性和冲突性的综合信息量实现指标权重确定，使得评价结果更可信，具有较为广泛的应用前景。有较为广泛的应用前景。有较为广泛的应用前景。


技术研发人员：张俊杰 张历 李鑫卓 毛先胤 曾华荣 祝健杨 王宇 范强 辛明勇 陈肖 刘溪 许逵 李欣 刘君 高吉普 罗显跃 冯起辉 李博文 曹雷 董英华 张宇潇 朱石剑 李金鑫 郑磊 周子雅 龙黔 周敬余 唐卫华
受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/9/9