(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111612813.2 (22)申请日 2021.12.27 (71)申请人 武汉大学 地址 430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山 武汉大学 (72)发明人 董旭柱　侯澳港　邓永清　阮江军　 张琛　陈乔峰　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 代理人 彭艳君 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种主客观结合的变压器健康状态综合评 价方法 (57)摘要 本发明涉及变压器健康状态评价技术， 具体 涉及一种主客观结合的变压器健康状态综合评 价方法， 包括： 首先建立含有一级指标和二级指 标的变压器状态评价指标体系； 其次选用层次分 析法确定了变压器状态评价指标体系中各评价 指标的主观权重， 选取熵权 法确定了各评价指标 的客观权重， 并计算出主客观权重的综合赋权； 再次采用半梯形和三角形的分布函数构建了电 气和油气、 绝缘油中溶解气体的隶属函数， 并将 最终得到的权重值应用于隶属度函数中； 最后计 算得到变压器健康程度评估因子， 表征变压器的 健康状态。 该方法使用层次分析法、 熵权法和模 糊统计法相融合的方法计算变压器指标的综合 权重， 最大限度减少权重受主观 性差异和矩阵阶 数的影响。 权利要求书3页 说明书9页 附图2页 CN 114418329 A 2022.04.29 CN 114418329 A 1.一种主客观结合的变压器健康状态综合评价方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤1、 建立变压器评价指标体系； 步骤2、 对评价指标进行归一化处理； 变压器状态评价等级为： 正常， 注意， 异常， 严重； 采用计算相对劣化度的手段对变压器 状态进行评估； 步骤3、 基于层次分析法AHP确定各指标的主观权 重； 步骤4、 基于熵权法确定各指标的客观权 重； 步骤5、 基于隶属度函数确定 权重， 计算得到变压器健康程度评估因子 。 2.根据权利要求1所述主客观结合的变压器健康状态综合评价方法， 其特征在于： 步骤 1所述变压器评价指标包括一级指标和二级指标； 一级指标包括电气指标、 油气指标和绝缘 油中溶解气 体指标； 二级指标分别为电气指标包括的绝缘电阻、 绕组绝缘电阻吸收比、 泄漏 电流和绕组绝缘指标， 油气指标包括的油中微水含量和绝缘油介损， 绝缘油中溶解气体指 标包含的H2、 CH4、 C2H4、 C2H6和C2H2。 3.根据权利要求1所述主客观结合的变压器健康状态综合评价方法， 其特征在于： 步骤 2所述对评价指标进行归一 化处理的具体步骤如下： 对于数值越大越理想的指标采用式(1)进行归一化； 对于数值越小越理想的指标采用 式(2)进行归一 化； 式中， x为相对劣化度， 其值越小说明对应指标状态越好； X为评价指标的实测数据； Xmax 和Xmin为相关规程定义的最大值和最小值； 当指标相对劣化度x<0时， x的值取0； 当x>1时， x 的值取1， 使得x取值介于 0～1之间。 4.根据权利要求1所述主客观结合的变压器健康状态综合评价方法， 其特征在于： 步骤 3所述基于层次分析法AHP确定各指标的主观权 重具体步骤如下： 步骤3.1、 确定目标和评价因素集； 步骤3.2、 构造判断矩阵； 利用传统 的9标度法构建判断矩阵A， 多名领域专家利用标度法对变压器相关定量指标 重要性程度进行的评分； aij为判断标度， 取值范围为： 1/9～9； 1表示两个元素相比， 具有同样的重要性， 3表示两 个元素相比， 前者比后者稍重要， 5表示两个元素相比， 前者比后者明显重要， 7表示两个元 素相比， 前者比后者极其重要， 9表示两个元素相比， 前者比后者强烈重要； 2， 4， 6， 8分别表 示上述相邻判断的中间值； 1～9的倒数表示： 若元素i和元素j的重要性之比为aij,那么元素权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114418329 A 2j与元素i的重要性之比为aji＝1/aij； 步骤3.3、 计算重要性 排序； 根据判断矩阵A， 求出最大特征和所对应的特征向量； 所求特征向量即为各个评价因素 重要性排序， 实现权数分配； 步骤3.4、 检验评判矩阵A； 通过求解检验系数CR确定矩阵A是否通过一 致性检验； 步骤3.5、 计算各指标的主观权 重； 当判断矩阵满足一 致性检验时， 最大 特征值对应的特 征向量即为主观权 重向量。 5.根据权利要求1所述主客观结合的变压器健康状态综合评价方法， 其特征在于： 步骤 4所述基于熵权法确定各指标的客观权重包括： 对于变压器的二级指标： 电气指标包含的绝 缘电阻、 绕组绝缘电阻吸收比、 泄漏电流和绕组绝缘指标， 油气指标包含的油中微水含量和 绝缘油介损， 绝缘油中溶解气体指标包含的H2、 CH4、 C2H4、 C2H6和C2H2现场采集m组数据， 每组 数据都有n项状态评价指标， 对于电气指标和油气指标n＝6， 对于绝缘油中溶解气体指标n ＝5， 构造状态评价指标 数据矩阵Xmn： 对于第j项状态评价指标， 若各组数据的状态评价指标值xij间的差异越大， 则该状态评 价指标在诊断过程中所起的作用就越大， 即权 重越大； 用熵权法确定各二级指标客观权 重的步骤如下： 步骤4.1、 计算状态评价指标值xij在状态评价指标量j下的比值pij： 步骤4.2、 计算状态评价指标量j的熵值hj： 其中， k＞1， 且0 ≤hj≤1； 对于状态评价指标j， xij间的差异越大， 则hj越小； xij间的差异越小， 则hj越大； 如果xij 全部相等， 则hj＝hmax＝1， 此时状态评价指标j不 起作用， 客观权 重视为0； 步骤4.3、 计算状态评价指标的差异性系数gj： gj＝1‑h， (0≤hj≤1)      (7)； 步骤4.4、 计算各状态评价指标的客观权 重qj：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114418329 A 3