电力变压器风险评估方法与应用

侯昭辉，牛志丹

江苏核电有限公司，江苏连云港 222042

步入21 世纪以来，我国经济得到全面的发展，各个行业蓬勃发展。电力行业作为生活、工作中不可或缺的重要组成部分，也面临着严峻的挑战。电力供应中出现的问题越来越突出，所以，电力行业的建设步伐越来越快。用电负荷的增加，对电力变压器的可靠性运行提出了更高的要求。由此，对电力变压器进行风险评估，意义可见一斑。

1 我国电力变压器风险评估的现状

1.1 变压器风险评估的概念

可靠性评估是对变压器进行风险评估的基础。对其进行评估的实质就是量化变压器设备的潜在风险对社会造成的影响。考虑成本、环境和安全等多方面因素的评估方法。在对变压器进行风险评估的过程中，对于所涉及到的各要素都要得到一定程度的反映。所涉及的各要素包括：变压器设备本身、系统以及对社会的影响，要从技术与经济角度考虑其设备与资产的双重属性。对于变压器设备进行风险评估主要是以其运行风险作为指标，综合起来考虑其在资产、损失程度以及设备故障等方面的作用

1.2 电力变压器风险评估的现状

由于变压器在电力行业中的很重要作用，我国对于这方面的也渐渐深入，对变压器设备风险评估做出了一系列的研究。比较突出的有以下几点：

1）引入风险矩阵图，并作出一定的改进，对于风险评估准确性以及效率得到有效的提高；

2）在将风险评估向定量方向发展的过程中，一个很重要的理论就是将风险矩阵与半定量风险评估方法相结合；

3）风险指标变化率与电压风险指标相结合，得出电压脆弱度；

4）结合模糊数学方法，提出了电力设备故障风险定量的评价方法；

5）采用可靠性风险评估模型，定位电力系统风险评估为一种随机定量分析工具。

2 电力变压器风险评估方法的探讨

2.1 基于模糊多准则决策的风险评估

模糊多准则决策中包括了模糊理想解与模糊负理想解。模糊理想解与模糊负理想解的概念，前者是由每一种属性中的模糊指标值中的极大值组成，后者由则极小值构成，这两种解之间的差异一般使用海明距离的测度工具来度量。

2.2 基于神经网络的模糊层次分析法

模糊层次分析法中涉及到模糊因素或模糊概念，满足风险对多因素、多级的评价要求。人工神经网络具有可操作性强、结构简单、数据模拟能力强等优点，广泛适用于对于复杂系统的风险评估与分析。采用模糊层次分析法对变压器进行评估过程中，对影响变压器风险的各风险因素进行模糊一致性处理，得到绝对权重值，根据权重值可以将风险因素可分为两类：可忽略的风险因素和关键的风险因素。取关键的风险因素作为神经网络的输入，利用神经网络的特点以及特殊结构，对样本进行训练，从而得到较准确的风险值。

2.3 小世界网络应用于变压器风险评估

小世界效应的引用范围很广，一般的网络都具有小世界效应。本文基于设备的这种小世界特性建立了故障传播模型，求得了最高风险故障传播路径，为电力变压器的风险评估提供了依据。

3 电力变压器风险评估方法的应用

3.1 模糊多准则决策风险评估的应用

1）在模糊多准则决策的基础上，提出适合于评估电力变压器风险的定量评估体系；

2）模糊化处理严重度、可检测度、发生度等3 项风险评估指标，对于各权重的分析，可以采用熵重法；

3）在变压器风险评估中引入模糊多准则决策，可以有效的提升在严重度、可检测度、发生度3 项指标值的准确度；

3.2 基于神经网络的模糊层次分析法

此方法是源于层次分析法，只不过得到了一定的改进，这种改进主要表现在一致性检验标准、比较判断矩阵的构成方式以及比较判断矩阵的调整方法等方面，这种方法使得一致性检验和调整工作变得更加具有科学行、准确性。模糊层次分析法的基本操作步骤是：

1）电力变压器风险评估层次分析结构的建立；

2）引起变压器风险的各个因素的模糊互补判断矩阵的建立；

3）确定权重系数 。

3.3 小世界网络拓扑方法在电力变压器风险评估方法的应用

1）故障传播强度的确定

对变压器进行风险评估过程中，主要应该考虑到风险发生的概率、后果，小世界网络分析法的特性，即是通过引入连接边负荷来衡量具有小世界效应的网络中故障所造成的后果。连接边的负荷越大，故障就越容易通过该边迅速传播，对电力系统造成的危害也就越大。

2）故障传播模型的构建及求解

通过对故障传播强度的定义，可以得出最高风险故障传播路径即为最高故障传播强度路径。在故障传播过程中，传播路径越长，故障源在该传播路径上完成传播的概率就越小，故可设定一个概率约束条件，小于这个概率约束的故障传播可认为是小概率事件，不会发生，该故障传播过程终结。

4 变压器设备风险评估体系的选取原则

对于变压器的风险评估，必须要有一个科学、考虑全面的体系，其遵循的原则为：

1）完全性原则

评估体系能够确保变压器的工作状况的稳定。

2）简捷性原则

评价指标数量尽可能减少，同时对次要指标进行量化处理。评价指标应能简单获得，技术上可行，便于操作。

3）相对独立性原则

各评价指标之间应尽量保存独立性，避免评价指标之间相互包容。

4）客观性原则

评价指标具有可比性和通用性，避免对于不同的变压器之间评

5 结论

综上所述，电力变压器的风险评估对于维护电网的稳定运行方面具有重要的作用，对于保证用户用电方面意义重大。对于电力系统风险的评估有很多方法，要根据实际情况合理的选择方法，这样，才能及时的对变压器进行风险评估，并及时的反馈评估信息，设计出相应的处理方案，用以对变压器进行必要的维护，保证其正常运行，进而是我国电力事业的发展更上一层楼，造福于广大的用户。

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