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加权距离判别法在变压器状态评价中的应用
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2019 年(第六届)电力科技管理论坛 - 214 - 加权距离判别法在变压器状态评价中的应用 佛山供电局,张开轩、常怡东 摘 要:通过权重分析改进马氏距离判别法,并将该方法应用于变压器状态评价中,建立变压器状态评价的加权距 离判别分析模型。首先,结合工程实际选取运行油温、电容量等 12 个主要状态量作为变压器状态等级判别因子,利用模 糊集值统计法确定状态量权重。利用状态等级标准限值的变压器为样本状态等级总体进行学习,建立相应的判别函数, 然后对待判变压器的状态等级进行判别分类。最后,由实例分析验证了本文提出的变压器状态评价方法的准确性和可靠 性,为变压器的状态评价提供了一种新思路。 关键词:变压器, 状态评价, 模糊集值, 权重, 马氏距离 变压器在整个电力系统中占据着至关重要的作 用,变压器是否正常运行在一定程度上决定了电力 系统的安全可靠运行。变压器一旦发生故障,最直 接的影响是造成用户停电,带来巨大的经济损失, 而且变压器的维修需要花费大量的人力物力,因此, 在变压器运行过程中对变压器进行状态评价是十分 必要的,通过变压器的实时数据对其进行状态评价, 及时发现潜在故障于萌芽状态并制定相应的检修策 略,从而保障变压器持续正常工作,使得整个变压 器系统能够稳定、安全的运行。 变压器的状态评价属于一个多参量的决策过 程,目前国内外关于变压器状态评价模型的建立大 多都是使用权重与状态量值的线性加权的方式进行 单个设备的状态评价,没有考虑同类型不同变压器 状态之间的关系。对于多台变压器的状态评价及状 态等级划分,本文引入距离判别法 [1],通过状态量矩 阵计算变压器之间的距离得到不同变压器状态好坏 程度的差异,由样本变压器到各个变压器总体的距 离判断样本变压器所处的状态等级,对于各个变压 器总体的变压器也可以进行回代计算,从而判断其 最初的状态等级是否准确。 判别分析 [2]又称“分辨法” ,是在分类确定的条 件下,根据某一研究对象的各种特征值判别其类型 归属问题的一种多变量统计分析方法。其基本 原理是按照一定的判别准则,建立一个或多个判别 函数,用研究对象的大量资料确定判别函数中的待 定系数,并计算判别指标。判别分析目前在各领域 内广泛应用,距离判别法是判别分析中的一种,其 基本思想是:计算样本到总体之间距离,距离样本 最近的总体就判断为样本所在的总体。 常用的距离有马氏距离和欧式距离。欧氏距离 的计算依赖变量之间的量纲,而且没有考虑样本的 分布情况,因此无法考虑状态量之间的相关性,度 量的是样本之间的直线距离。马氏距离是印度著名 统计学家马哈拉诺比斯定义的一种距离,表示数据 的协方差距离,可有效计算两个未知样本集的相似 度。马氏距离的优势是考虑了各状态量之间的相关 性,距离与状态量量纲无关 [3-4]。传统的马氏距离对 各个指标的重要性同等对待,夸大一些微小状态量 指标的作用 [5]。本文借鉴距离判别法的思想,引入权 重分析,建立变压器的加权马氏距离判别模型,既 考虑了变压器状态量在变压器状态评价中的重要性 存在差异的情况,又利用了马氏距离判别法与判别

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