基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修正方法及系統的製作方法

2023-05-31 18:28:26

基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修正方法及系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修正方法，其包括以下步驟：步驟1、專家根據經驗以及相關資料進行判斷，給出綜合建議下的變電設備扣分值結果；步驟2、根據所述近年來打分制狀態評估數據和變電設備扣分值結果構造回歸所需的向量及矩陣，建立狀態量的多元線性回歸模型；步驟3、通過所述多元線性回歸模型計算理論回歸修正係數，所述理論回歸修正係數即為理論修正權重值；步驟4、根據所述理論回歸修正係數進行結果分析，獲取最終狀態評價權重值。本發明還公開了一種基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修正系統。本發明通過多元線性回歸模型對變電設備評估權重進行修正，提高打分制狀態評估的準確度。
【專利說明】基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修正方法及系 統

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修正方法及系統，屬 於高壓交流輸電【技術領域】。

【背景技術】
[0002]權重反映的設備各狀態量在評估過程中的地位和作用，是保證設備狀態評估質量 和準確度非常關鍵的一個環節。目前，權重確定方法有多種，研究結果也層出不窮,但是沒 有一種權重的確定方法是完美無缺的，如基於未確知有理數法的專家打分法、熵權法、主層 次分析法、聚類分析法、層次分析法等。
[0003]如一些學者所採用的未確知和決策層次分析法中，可以有效減小專家主觀性對權 重量化結果的影響，但其以職稱、工齡、學歷來確定專家權重的強制比較法缺少更多的科學 依據。另一部分學者所提出層次分析法是建立在專家諮詢基礎上，建立起一個多層次的分 析評判模型，根據綜合專家的判斷，通過兩兩比較的方式確定層次中各因素的相對重要性， 以決定各因素的權重係數；其方法的一個突出問題是計算繁複，需要對一個狀態量進行多 大量的反覆比對和判斷，且當評價指標數較多時，易產生模糊判斷。
[0004]除此之外，目前，多數的電力設備狀態評估導則的評估方式，如圖1所示。其主流 方式是通過研究，確定出用於設備狀態評估、可反映設備運行狀態的狀態量指標，而狀態量 視劣化程度確定基本扣分制，再乘以該狀態量的權重，確定出該狀態量的扣分值，其中，狀 態量正常時不扣分。設備的整體或部件狀態由單項狀態量扣分和合計扣分共同決定，一般 可分別四個等級，分別為正常、注意、異常和嚴重。
[0005]但上述方法一個顯著缺陷是，缺少對設備扣分值的有效反饋閉環。大多數權重均 為，定權重，不會因為長期狀態評價結果和實際運行情況數據的積累而發生調整，不能體 現運行設備的個性與運行環境的差異性，眾多相似設備千篇一律的使用同一權重，長期以 往，基於導則的打分制評估準確度顯著下降。為能夠減小對專家的過度依賴，主要以統計運 行數據和數學手段為基礎，同時，也融入專家的基於大量一線工作的而積累的判斷經驗，將 主觀與客觀相結合，共同建立起基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修正模型。 [000 6]針對上述現有技術的缺點，本發明是在國家8(33計劃項目基金（2012M050209)資 助下'提出了一種《基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修正方法及系統》。


【發明內容】

[0007]本發明的目的之一在於提供一種基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修 正方法，其通過多元線性回歸模型對變電設備評估權重進行修正，解決當前評估權重多為 權重，不會因為長期狀態評價結果和實際運行情況數據的積累而發生調整，不能體現 運行設備的個性與運行環境的差異性，眾多相似設備千篇一律的使用同一權重而導致的基 於導則的打分制評估準確度顯著下降的情況。
[0008]為解決上述問題，本發明採取的技術方案是：
[0009] -種基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修正方法，其包括以下步驟：
[0010]步驟1、專家根據經驗以及相關資料進行判斷，給出綜合建議下的變電設備扣分值 結果，所述相關資料為近年來打分制狀態評估數據，其包括狀態量信息和歷史扣分值，以及 歷史狀態評定結果；
[0011]步驟2、根據所述近年來打分制狀態評估數據和變電設備扣分值結果構造回歸所 需的向量及矩陣，建立狀態量的多元線性回歸模型；
[0012]步驟3、通過所述多元線性回歸模型計算理論回歸修正係數，所述理論回歸修正系 數即為理論修正權重值；
[0013]步驟4、根據所述理論回歸修正係數進行結果分析，並結合專家建議，進行原始權 重值的調整，以獲取最終狀態評價權重值。
[0014]所述步驟1中的歷史扣分值為非零數值。
[0015]在步驟1前還包括：確定變電設備的評估模式，所述評估模式包括整體評估和部 件評估。
[0016] 所述步驟2包括以下步驟：
[0017]步驟21、根據所述近年來打分制狀態評估數據構造回歸矩陣，所述回歸矩陣X為：
[0018]

【權利要求】
1. 一種基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修正方法，其特徵在於，其包括以 下步驟： 步驟1、專家根據經驗以及相關資料進行判斷，給出綜合建議下的變電設備扣分值結 果，所述相關資料為近年來打分制狀態評估數據，其包括狀態量信息和歷史扣分值，以及歷 史狀態評定結果； 步驟2、根據所述近年來打分制狀態評估數據和變電設備扣分值結果構造回歸所需的 向量及矩陣，建立狀態量的多元線性回歸模型； 步驟3、通過所述多元線性回歸模型計算理論回歸修正係數，所述理論回歸修正係數即 為理論修正權重值； 步驟4、根據所述理論回歸修正係數進行結果分析，並結合專家建議，進行原始權重值 的調整，以獲取最終狀態評價權重值。
2. 根據權利要求1所述的基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修正方法，其特 徵在於，所述步驟1中的歷史扣分值為非零數值。
3. 根據權利要求1所述的基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修正方法，其特 徵在於，在步驟1前還包括：確定變電設備的評估模式，所述評估模式包括整體評估和部件 評估。
4. 根據權利要求3所述的基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修正方法，其特 徵在於，所述步驟2包括以下步驟： 步驟21、根據所述近年來打分制狀態評估數據構造回歸矩陣，所述回歸矩陣X為：
其中，n為狀態量的數量，Xm為第n個狀態量的第m次歷史扣分值結果，I<m，I<n， 當評估模式為整體評估時，則n=I; 步驟22、根據變電設備扣分值結果建立扣分值向量Y，所述扣分值向量Y為針對變電設 備整體進行m次的扣分向量：
其中，ym為所述變電設備扣分值結果中第m次對該變電設備的總體評價，所述總體評價 為對變電設備中的n個狀態量進行扣分的總和； 步驟23、建立狀態量的多元線性回歸模型：
其中，f為理論回歸修正係數，I,,為回歸常量，4為變電設備中的第n個狀態量的理論 回歸修正係數。
5. 根據權利要求4所述的基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修正方法，其特 徵在於，所述步驟4中最終狀態評價權重值為將狀態量的原始權重值與步驟23中計算得到 的該狀態量的理論回歸修正係數進行比對獲取：如果理論回歸修正係數為零，則原始權重 值即為最終狀態評價權重值；如果理論回歸修正係數與其相接近的正整數之差在±0. 4範 圍內時，調整原始權重值為所述相接近的正整數，形成最終狀態評價權重值；反之，如果理 論回歸修正係數與其相接近的正整數之差在±0. 4範圍外時，暫不對該狀態量的最終狀態 評價權重值進行調整，原始權重值即為最終狀態評價權重值，所述相接近的正整數為1-4。
6. -種基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修正系統，其特徵在於，其包括： 數據採集單元，用於專家根據經驗以及相關資料進行判斷，給出綜合建議下的變電設 備扣分值結果，所述相關資料為近年來打分制狀態評估數據，其包括狀態量信息和歷史扣 分值，以及歷史狀態評定結果； 生成單元，用於根據所述近年來打分制狀態評估數據和變電設備扣分值結果構造回歸 所需的向量及矩陣，建立狀態量的多元線性回歸模型； 計算單元，用於通過所述多元線性回歸模型計算理論回歸修正係數，所述理論回歸修 正係數即為理論修正權重值； 調整單元，根據所述理論回歸修正係數進行結果分析，並結合專家建議，進行原始權重 值的調整，以獲取最終狀態評價權重值。
7. 根據權利要求6所述的基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修正系統，其特 徵在於，所述數據採集單元中的歷史扣分值為非零數值。
8. 根據權利要求6所述的基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修正系統，其特 徵在於，該系統還包括選擇單元，用於確定變電設備的評估模式，所述評估模式包括整體評 估和部件評估。
9. 根據權利要求8所述的基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修正系統，其特 徵在於，所述生成單元包括： 回歸矩陣建立單元，用於根據所述近年來打分制狀態評估數據構造回歸矩陣，所述回 歸矩陣X為：
其中，n為狀態量的數量，Xm為第n個狀態量的第m次歷史扣分值結果，I<m，I<n， 當評估模式為整體評估時，則n=I; 扣分值向量建立單元，用於根據變電設備扣分值結果建立扣分值向量Y，所述扣分值向 量Y為針對變電設備整體進行m次的扣分向量：
其中，ym為所述變電設備扣分值結果中第m次對該變電設備的總體評價，所述總體評價 為對變電設備中的n個狀態量進行扣分的總和； 多元線性回歸模型建立單元，用於建立狀態量的多元線性回歸模型：
其中，f為理論回歸修正係數，麼為回歸常量，為變電設備中的第n個狀態量的理 論回歸修正係數。
10.根據權利要求9所述的基於多元線性回歸的變電設備狀態評價權重修正系統，其 特徵在於，所述調整單元中最終狀態評價權重值為將狀態量的原始權重值與多元線性回歸 模型建立單元中計算得到的該狀態量的理論回歸修正係數進行比對獲取：如果理論回歸修 正係數為零，則原始權重值即為最終狀態評價權重值；如果理論回歸修正係數與其相接近 的正整數之差在±0. 4範圍內時，調整原始權重值為所述相接近的正整數，形成最終狀態 評價權重值；反之，如果理論回歸修正係數與其相接近的正整數之差在±0. 4範圍外時，暫 不對該狀態量的最終狀態評價權重值進行調整，原始權重值即為最終狀態評價權重值，所 述相接近的正整數為1-4。
【文檔編號】G06F19/00GK104268367SQ201410384546
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月6日 優先權日:2014年8月6日
【發明者】錢海, 呂金壯, 陳嶽, 鄧軍, 常安, 張晗, 宋雲海, 陳翔宇, 胡軍 申請人:中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心, 清華大學