基于模糊综合评价的硅橡胶复合绝缘子状态评估

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硅橡胶复合绝缘子具有重量轻、机械强度高、憎水性和憎水迁移性强、耐污闪电压高、制造工艺简单、维护方便等优点,使用后能有效遏制电网污闪事故的发生,在国内外得到了广泛的应用。但是复合绝缘子长期在室外运行过程中会不可避免的受到光照、潮湿、温差和污秽等各种环境因素的影响,还有自身受到强电场、强机械力的作用,复合绝缘子会发生不同程度的老化,严重影响其绝缘性能,威胁电力系统的安全。因此,如何评价运行中复合绝缘子的整体工作性能,对电力系统的安全稳定运行具有重要意义。本文以硅橡胶绝缘子为研究对象,建立了相应的评价模型,具体工作如下:(1)首先从硅橡胶绝缘子的结构和配方体系出发,分析其老化过程,研究不同时期的运行性能;并且在搜集整理了大量有关硅橡胶绝缘子的国家标准、企业导则以及参考文献的基础上,最后从机械性能、憎水性能、电气性能、污秽层分析和其他因素五个方面出发,筛选出相应的指标,建立硅橡胶复合绝缘子状态评估指标体系。(2)硅橡胶复合绝缘子指标体系建立后,各个指标权重的分配问题亟待解决。论文研究了指标的各种赋权方法:在主观权重方面,从层次分析法出发,分析其优缺点,引入两阶段法构造判断矩阵对该方法做了相应的改进,使其避免了原来的一致性检验问题,更加适用于本文建立的硅橡胶绝缘子指标体系;在客观权重方面,引入熵权法,用熵值来判断硅橡胶绝缘子状态评估指标的效用价值进而得到权值;然后通过分析主客观权重组合的合理性,采用级差最大化优化模型求解硅橡胶绝缘子状态评价指标的权重值。(3)针对硅橡胶绝缘子状态评价指标信息具有模糊性和不确定性的问题,引入模糊综合评估法对硅橡胶绝缘子状态进行评估。根据硅橡胶绝缘子状态评估指标的特点结合相关的国家标准、企业标准和相关文献,将硅橡胶绝缘子状态评价标准分为4个评价等级;根据指标数据类型的不同建立不同的隶属度函数;最后分析了最大隶属度原则的不足,本文通过引入等级特征值结合二元语义的方法确定了硅橡胶绝缘子的等级状态。(4)为了阐述方法的有效性和合理性,以两组新疆地区复合绝缘子为例,通过本文构建的硅橡胶绝缘子状态评估综合评价模型,计算得到两组硅橡胶绝缘子的等级状态。评定结果与硅橡胶绝缘子实际运行情况一致,以此说明本文建立的硅橡胶绝缘子状态评价标准与综合评价方法具有良好的适用性,也为同类复合绝缘子的状态检修提供了依据。
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