＠专言鬻訾
电力自动化设备
Ｖ０１．３４Ｎｏ．４Ｅｌｅｃｔｒｉｃ
ＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ
Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
Ａｐｒ．２０１４
基于熵权法的绝缘子污闪状态模糊综合评价
杨志超１，张成龙１，葛
乐１，龚灯才２，顾云峰３，黄天衡３
（１．南京工程学院配电网智能技术与装备江苏省协同创新中心，江苏南京２１０００３；
２．南通供电公司运维检修部，江苏南通２２６００６；３．启东市供电公司，江苏启东２２６２００）
摘要：为了评价绝缘子污闪状态，提出基于熵权法的绝缘子污闪状态模糊综合评价模型。建立表征绝缘子污闪状态的模糊评价指标体系以及评语集．运用熵权法确定各评价指标的权重，采用三角形和半梯形结合
的隶属度函数描述各指标的模糊性。重点研究和分析了评价模型的建立过程．包括评价指标选取及层次划
分、权重确定方法。对某５００ｋＶ线路绝缘子污闪案例进行分析评价，结果与实际状况相符，证明了所提方法的正确性。
关键词：绝缘子：污闪；模糊综合评价；隶属度函数：权重；熵权法；模型中图分类号：ＴＭ
２１６
文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｉ．ｉｓｓｎ．１００６—６０４７．２０１４．０４．０１６
引言
紫外光斑面积、间歇性紫外光斑重复次数３个参数，电力工业是国民经济发展的基础。随着经济社
考虑到视频和图像分析结果的模糊性．建立基于模糊逻辑推理的绝缘子污秽状态评估模型．但测量数会的快速发展．自然环境状况发生很大变化．各种类型污染物不断增多，雾霾、沙尘暴等恶劣天气也越来据主要基于实验室数据．对现场运行绝缘子需进一越严重。电力线路和设备污闪事故时有发生．对电步研究；文献［１０一１１］运用模糊数学方法进行绝缘子力系统所造成的危害越来越大［”］。由历史数据得出．污闪状态评价．有效地解决了污闪影响因素和评价线路绝缘污闪事故数仅次于雷击．然而由于污闪造知识的模糊性问题．但权重确定时受到主观因素影成的停电损失却是雷击事故的１０倍以上［４］。
响：文献『１２．１３］运用熵权法确定指标权重，根据评长期以来．绝缘子污闪研究是电网安全运行的价对象之间的差异程度．充分利用客观信息增强评重要课题，一直受到业界广泛关注。文献［５］提出利价结果的客观性．在电网规划等领域取得了良好的用快速傅里叶变换和功率谱估计结合的方法计算泄效果．为确定评价指标权重提供一种新思路。
漏电流的２个频谱特征量，比单一时序分析更准确．基于上述分析．本文采用基于熵权法的模糊综但需要进行大量试验以判别污闪状态；文献『６］提出合评判模型对绝缘子污闪状态进行评价．运用熵权基于最小二乘支持向量机的绝缘子污秽评定方法．法确定指标权重．解决模糊评价过程中权重确定主以泄漏电流有效值、泄漏电流峰值、泄漏电流脉冲频观性强的问题．
度、环境湿度、温度５个影响因素为输入变量，评定１
模糊综合评价及熵权法相关理论
结果比多项式核函数准确率更高．但是在确定输入变量时没有考虑污闪因素的不确定性和模糊性：文１．１模糊综合评价
献『７．８］提出利用智能算法对绝缘子污秽进行预测模糊综合评价方法是运用模糊数学中线性变换评价．以泄漏电流和盐密为特征量，通过模糊神经原理及最大隶属度原则．考虑多种不确定因素影响．网络进行污闪电压评估．为污闪状态模糊评价提供
运用模糊数学工具对事物做出综合评价［１４］。通过隶一种新思路，但需要大量数据作为训练样本；文献［９］
属度函数把定性因素定量化．依据各指标权重对各运用图像处理算法提取平稳紫外光斑面积、间歇性
因素进行综合评价．从而对多因素影响对象做出相对客观的评价。
收稿日期：２０１３一０８—０７；修回日期：２０１４—０３—２２
基金项目：江苏省高校自然科学基金面上项目（１３ｌ（ＪＢ４７０００６）；模糊综合评价的基本步骤［１４］如下：
江苏省电力公司科技项目（Ｊ２０１４０９０）：江苏省电力公司科技ａ．考虑评价目的和实际需要，确定评价目标：项目（南通２０１３）；南京工程学院自然科学研究基金重点资助
项目（ＯⅪＡ２０１１００４）
ｂ．依据评价目标的影响因素．给出模糊评判项Ｐｍｉｅｃｔ
ｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂ丫ｔｌｌｅＧｅｎｅｒａｌ
Ｐｍ舯ｍ
ｏｆｔｈｅＮａｔｕｒａｌ目层及评价指标层，建立评价对象的评价指标体系：
ＳｃｉｅｎｃｅＦｂｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ（１３ＫＪＢ４７０００６），ｔｈｅ
ａＩｌｄＴｅｃｈｎｏｌｏ耵ＰｍｇｒａｍｏｆＳｔａｔｅＧ谢Ｊｉａｎ鼬ｕＥｌｅｃｔｒｉｃｃ．按照模糊评判理论．给出评语集：Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｊ２０１４０９０），ｔｌｌｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＰｍｇｒａｍｄ．确定评价指标的权重分配向量：
ＳｔａｔｅＧｒｉｄＪｉａｎｇｓｕＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｍｐａｎｙ（Ｎａｌｌｔｏｎｇ２０１３）ａｎｄｔｈｅ
Ｋｅｖ
Ｐｒｏｇｍｍ
ｏｆｔｈｅ
ＮａｔｕｍｌＳｃｉｅｎｃｅ
Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒ
ｅ．建立各评价指标的模糊隶属度函数．通过各ＮＪｌｌｒ（Ｏｌ（ＪＡ２０１１００４）
评价指标的模糊评价以及模糊隶属度函数．计算各
万方数据
Ｏ
ＳｃｉｅｎｃｅＰｏｗｅｒｏｆ
第４期杨志超．等：基于熵权法的绝缘子污闪状态模糊综合评价
指标隶属度，建立模糊关系矩阵：
ｆ．进行模糊合成并做出决策．对权重向量与模糊关系矩阵运用模糊运算求解最终的评价结果。
模糊综合评价方法有２个关键点：寻找合适的方法确定各指标的权重向量：选择合适的模糊隶属度函数。其流程如图１所示。
ｌ监测数据ｌ’ｆ度函数ｌ
ｌ盎磊Ｈ篙黧ｌ隋翼定恼
匝到尝男№蓝团圆
方法
Ｉ］竺竺：坠兰ｌ
图ｌ模糊综合评价流程图
Ｆｉｇ．１ｎｏｗｃｈａｎ０ｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｆｕｚｚｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
１．２评价指标的熵权
权重反映各个指标在综合评价过程中所占的地位和所起的作用，权重的大小直接影响评价结果［坫］。为了使评价结果更加客观．应当充分利用所掌握的客观信息。按照熵的思想．在评价过程中充分利用已知信息．按照指标信息的多少和质量决定各评价指标的权重，使评价结果更加科学、精度更高。因此，熵权法是确定多指标综合评价问题中各指标权重的有效方法［１５］。
熵权法是按照评价体系中各指标的差异程度．利用信息熵的方法计算出各指标的熵权．通过熵权对评价指标的权重进行修正．得到客观的指标权重。熵权值反映该指标在不同评价方案中的差异度．揭示了客观数据所蕴含的有效信息［ｔ引。
２绝缘子污闪状态模糊综合评判模型的建立
２．１模糊评判指标的选取
根据输电线路基础数据和绝缘子污闪试验的相关资料，基于绝缘子固有因素和运行环境因素，建立绝缘子污闪状态模糊综合评价指标体系如图２所示。
目标层
项目层
指标层
一篓粪辇皇掌掣ｌＨ固有因素（曰。）｝ｌ绝缘子的破损、龟裂、
Ｔｌ老化、憎水性情况（ｃ。：）
ｌ绝缘子污闪ｌ
Ｕ运行年限（ｃ。，）ｌ
ｌ状态模糊｝
ｌ综合评判（Ａ）ｌ
Ｈ绝缘子表面污秽状况（ｃ２，）
Ｌ１环境因素（段）｝
十气象条件（ｃ２２）１
咂囹
．１望壁！鱼！ｌ
图２模糊综合评价指标体系
Ｆｉｇ．２Ｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｆｕｚｚ）ｒｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
图２中目标层绝缘子污闪状态可分解成项目层中的２个评判项目，即Ａ＝｛Ｂ。，Ｂ：｝，然后建立各项目
万方数据
层下的指标体系，例如Ｂｌ＿｛Ｃｕ，Ｃ。：，Ｃ，，｝。２．２评语集及其各层评价矩阵的建立及标准化
按照模糊数学理论．５级制能对被评价事物做出较准确的描述。本文将绝缘子污闪状态分为“优秀”、“良好”、“合格”、“注意”、“严重”这５级．评价指标集如下．
￡＝｛优秀，良好，合格，注意，严重｝－｛Ｚ。，Ｚ：，Ｚ，，ｆ４，Ｚ５｝
针对评价体系中的指标．由评语集可得到待评价对象的评价矩阵：
６：。６：：
…６厶曰’＝
６ｉ１
６主２
…６乞
：
●
６二。６二２…６二
由于评价指标分为越大越优型与越小越优型２类，对于不同类型的指标有不同的标准化处理方法。
６９＝型生产等江１，２，…，ｍＪ＝ｌ，２，…，ｎ（２）对于越大越优型指标，标准化处理方法为：
。ｍａ）【Ｄｊ—ｍｌｎ６：
。
６９＝Ｊ竺净告江１，２，…，ｍ∥＝１，２，…，ｎ（３）
对于越小越优型指标，标准化处理方法为：
ＩＩｌａｘｕ
Ｆ—ＩＩｌＩＩｌｃ，孽
经过标准化处理后，得到标准化的评价矩阵为：
６１１６１２…６１。Ｂ＝
６２１
６笠
…６知
：
（４）
●
６。ｌ６把…６。
２．３评价指标权重的确定
本文利用熵权法确定指标权重．通过由Ｍ个专
家对Ⅳ个评价指标的评价结果．形成搬Ⅳ阶评价矩
阵Ｒ’＝［ｒ≈］村。Ⅳ，其中ｒ０表示第｜ｊ｝个专家对第ｇ个评
价指标的评价结果。评价矩阵经过标准化处理后为足＝［‰］搬Ⅳ。第ｇ个评价指标的熵定义为：
肼
以＝一Ｋ．乏尼ｌ畈ｇ＝ｌ，２，…，Ⅳ
（５）
村
Ｋ＝１／１ｎ肘，厶＝ｋ／，乏％
其中，４Ｅ［０，１］，且规定当丘＝Ｏ时如ｌＩ如＝０。相应
地，第ｇ个指标的熵权定义为：
％＝Ｊ弓ｋ
（６）
Ｎ一∑Ｈ。
。
ｇ＝Ｉ
Ⅳ
其中，Ｏ≤‰≤１且∑％＝１。
ｇ＝１
最后得到权重Ａ＝［∞ｌ，∞２，…，∞『ｖ］。
２．４评判指标隶属度函数及模糊评价矩阵的构造
隶属度函数表征属于模糊集合Ｌ的程度或等级，即模糊特征函数。本文的绝缘子污闪状态模糊综合评价模型中，评语因素既有定性因素也有定量因素．根据因素集的数据特点．选择三角形和半梯形组合的
雹
分布函数形式［１１］，如图３所示。
ｆ（ｚ）
ｌ
电力自动化设备
』ｖ
第３４卷
ｑ＝乏％％Ｊ＝１，２，…，Ⅳ＃ｌ
最后得到的模糊综合评判结果为：
Ｃ＝［ｃｌｃ２…ｃⅣＪ
（８）
０
ｌ
并
这种运算是界限和运算．同时考虑了主要因素和非主要因素的影响．适合于系统综合指标的评判。向量Ｃ是综合评判结果，根据隶属度最大原则，最大的ｃｉ即为相应的２ｉ的评估结果。
在模糊综合评判模型建立过程中．指标层各指标隶属度函数与各层评判指标权重是模型建立的关键。
图３三角形与半梯形联合隶属度函数
Ｆｉｇ．３
Ｃｏｍｂｉｎｅｄｔｒｉａｎｇｕｌａｒａｎｄｓｅｍｉ一ⅡａｐｅｚｏｉｄａＪ
ｍｅｒＩｌｂｅｒｓｈｉｐｆｕｎｃｔｉｏｎ
隶属度函数的具体确定方法：根据相关的设计数据、实验结果以及监测数据，确定如图３所示三角形和半梯形的分布函数．给出５种状态等级的模糊分界区间，最后建立各状态等级的隶属度函数。如对于气象条件Ｃ笼评判指标，对应的各状态隶属度函数分别为：
１
戈＜Ｏ．２０．２≤戈≤０．４戈＞０．４０．２≤戈＜Ｏ．４Ｏ．４≤戈＜０．５戈≥０．５０．４≤咒＜０．５０．５≤算≤０．７
３１
３算例分析
本文应用基于熵权法的模糊综合评判模型．对某省５００ｋＶ输电线路绝缘子冬季积污期进行为期ｄ跟踪评价．评价结果与实际污闪状态比较接近，表明评价结果具有较高准确度。同时．与层次分析法中０—１０标度法确定指标权重评价结果进行对比．结果如图４所示。可以看出．采用熵权法确定权重得到的评价结果更准确．而采用层次分析法由于受主观因素的影响．其评价结果出现偏差。
严重拍注意
Ｚ１（石）＝｛２—５戈
１０
ｆ５戈一ｌ
Ｚ２（戈）＝｛５—１０戈
０１０戈一４
Ｚ３（算）＝｛３．５—５戈
Ｏ１５ｚ一２．５
菇＜０．４或ｚ＞０．７
０．５≤戈＜０．７０．７≤戈≤０．８
薹合格
崆良好
优秀
Ｏ
ＩＯ
２０￡／ｄ
３０
４０
厶（戈）＝｛８—１０戈
０１０石一７
戈＜０．５或戈＞０．８
０．７≤石＜０．９省≥Ｏ．９石＜０．７
一实际污闪状态．一一层次分析法
Ｚｓ（戈）＝｛１
１０
一熵权法
ｈｖｏ
图４２种权重确定方法评价结果对比
Ｆｉｇ．４
其中，ｆ，（菇）一ｆ５（ｚ）分别是绝缘子运行环境气象条件
为咒时，对应Ｚ。一如的隶属度函数。同理也可以得到其他评判指标的隶属度函数。
用第ｉ个项目层的第ｆ个评判指标Ｇ对绝缘子污闪状态进行评估，评语集中的状态Ｚ。ｆ、ｂ、ｂ、如、岛的隶属度分别为口『ｌ、秽灿秽『３、秽『４、秒ｆ５，则可用隶属度集
Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ
ｂｅｔｗｅｅｎ
ｏｆｅｖａｌｕａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ
ｍｅｔｈｏｄｓ
以３月２０日发生污闪事故为例进行对比计算．线路基础数据及运行情况如表１所示。按照气象条件与污闪概率的关系（如表２、３所示）以及输电线路
表１绝缘子状况及气象环境
Ｔａｂ．１Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
ｏｆｉｎｓｕｌａｔｏｒａｎｄ
ｍｅｔｅｏｍｌｏｇｉｃａＩｅｎｖｉｍｎｍｅｎｔ
Ｋ＝［％・ｑ２吁３坼啪］
表示对指标Ｃｉ进行评估的结果。于是，该子项目层的所有评判指标就构成了其评价矩阵。如以项目层中固有因素Ｂ。为例，其评价矩阵为：
参数运行年限爬电比距气象条件
温度
参数值
１３
ａ
参数污区等级
绝缘子污秽程度
参数值
ｄｌ
２５．２ｍｆｒｖｌ【Ｖ
偏高良好
９２％
大雾无风１２℃
憎水性等
相对湿度
Ｋ，＝ｌＫ．：ｌ＝Ｉ％移恐秽２３秽２４移２ｓ
陬］｜％％如％％］
ｌｙａ，Ｊ【口，，”３２秽３３秽３４秽３５ｊ
（７）
表２气象条件与污闪概率的关系
Ｔａｂ．２Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｍｅｔｅｏｍｌｏ舀ｃａｌ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎｄｎａｓｈｏｖｅｒｐｍｂａｂｉｌｉｔｙ
２．５模糊计算模型和模糊评价矩阵处理
为了保证模糊综合评价结果的客观性与真实性．不仅要考虑主要评判指标对绝缘子污闪状态的影响．还要保留单个评判指标的所有信息，故本文选择加权平均型模糊综合评判模型［Ｍ］，即：
气象条件
雾
污闪概率／％
３８．７１６．１２２．６９．７
气象条件
中大雨阴天不明
污闪概率／％
３．２６．５３．２
露
雪毛毛雨
注：污闪概率合计为１００％。
万方数据
第４期
杨志超，等：基于熵权法的绝缘子污闪状态模糊综合评价
＠
表３相对湿度与污闪概率的关系
Ｔａｂ．３
Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｒｅｌａｔｉｖｅｈｕｍｉｄｉｔ），
ａｎｄｎａｓｈｏｖｅｒｐｍｂａｂｉｌｉｔｙ
相对湿度／％
污闪次数
相对湿度／％污闪次数
（０，６５）
Ｏ［８５，８９］８［６５，６９］Ｏ［９０，９４］１４［７０，７４］ｌ［９５，９９］
４［７５，７９］２１００
Ｏ
［８０，８４］
４
设计规范，分别对各评价指标作出评价，并按照式
（２）一（３）进行标准化处理后结果如表４所示。
表４评价结果标准化后的数据
Ｔａｂ．４Ｄａｔａｏｆｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔ
指标
评分
指标
评分
ＣＩＩＯ．６５Ｃ笠０．２３Ｃ１２０．８３Ｃ∞０．６６Ｃ１３’
Ｏ．６５Ｃ２Ｉ
Ｏ．４２
ｃ２。
Ｏ．３６
利用本文介绍的隶属度函数确定方法．分别确定在５种不同状态下的隶属度函数．求得各评价指标的隶属度，即可得到评判矩阵。例如，气象状况为大雾无风．按照表２所示污闪与气象条件关系．对此项指标的标准化值为０．２３，按照Ｚ，一Ｚ，得到评判结果：
—乙＝【０．８５
Ｏ．１５００
０】
同理。可以得到其他评价指标的评判结果，最后
可形成评价矩阵：
ｒ
１
ｒ
１
Ｖ，ｃ１，ｌ
Ｏ．４１０．５９０００１％：Ｉ＝ｌ００ｏ．２１０．７９０Ｋ，ｌｏｏｏ．６５ｏ．３５ｏ％。Ｏ．３４０．６６００Ｏ吃０．８５０．１５０００纥
０００．５５０１４５０圪，
０．７８
０．２２
０
０
０
利用熵权法确定权重，按照式（５）、（６）得到各评价指标的权重，如表５所示。
表５各指标的权重
Ｔａｂ．５
Ｗｅｉｇｈｔｓ
ｏｆｉｎｄｅｘｅｓ
采用加权平均型模糊综合评判模型．按照式（８）将评价矩阵与权重向量进行计算，得到项目层评价结果。
Ｋ，ｌ
０．２３４０．３３７０．１７９０．２５００ｌｌ么Ｊｌ
０．５６９
０．３２８
０．０５７
０．０４６
０
Ｊ
万方数据
同理．最后计算得到绝缘子污闪状态模糊综合评判结果为：
Ｃ＝［０．３９０
０．３３３
０．１２２
Ｏ．１５５
０］
ｍａ）【ｃｉ＝０．３９０，根据最大隶属度原则，绝缘子处于污闪“严重”状态．与实际发生污闪事故结果相符。
而采用层次分析法确定权重，得到计算结果如下：Ｃ’＝［０．３３８
０．３４７
０．１３７
０．１７７
０］
可以看出，ｍａｘｃ暑０．３４７，评价结果表明绝缘子
状态为“注意”，与实际发生污闪事故有一定偏差。
４结论
本文将熵权法和模糊理论应用于绝缘子污闪状态评价中．针对污闪影响因素和评价知识具有模糊性的特点．利用隶属度理论把定性评价转化为定量评价：为了减少主观因素对评价结果的影响，引入熵权法，通过熵权对评价指标权重进行修正．增强了评价结果的客观性。通过算例对比表明。熵权法确定权重与用０一ｌＯ标度法比较，评价结果更准确。本文所建模型评价结果．可为电力运行部门进行外绝缘校核和制订维修计划提供科学依据。本文已较好地解决了绝缘子污闪评价的模糊性问题．在下一步研究中．考虑引入粗糙集理论解决影响因素的不一致、不完备性问题，以进一步提高评价结果的精确性。参考文献：
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ｌｅａｋａｇｅ
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ｆｕｚｚｙ
ｃ，ＣＨＡＮＤＲＡＳＥＫＡＲＳ，ＣＨＲＩＳｒｌｌＡＮＭ．Ａｄａｐｔｉｖｅ［１３］赵家庆，王珂，杨胜春，等．输电网复杂结构安全性评估指标分
析［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１３，４１（１４）：４８—５３．
ＺＨＡ０ｆｏｒ
ｉｎｆｅｒｅｎｃｅ
５ｙｓｔｅｍ－ｂ鹊ｅｄ
ｉｎ
ｐｏｌｌｕｔｉｏｎｓｅｖｅｒｉｔｙＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎ
ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ
ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓＮｅｕｒａｌ
ｐｏｗｅｒｔｒａＪｌｓｆｎｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓ［Ｊ］．Ａｄｖ肌ｃｅｓ
Ｊｉａｑｉｎｇ，ＷＡＮＧ
ｉｎｄｅｘｅｓ
Ｋｅ，ＹＡＮＧ０ｆ
ｃｏｍｐｌｅｘＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ
Ｓｈｅｎｇｃｈｕｎ，ｅｔａ１．Ａｎａｌｙｓｉｓｔ阳ｍｓＩＩｌｉｓｓｉｏｎ
Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ
Ｓｙｓｔｅｍｓ，２０１１，９（１０）：ｌ一９．
ｎａｓｈｏｖｅｒ
ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｔｍｃｔｕｒａＩｉｎ
［８］ＧＥＮｅ０ＧＬＵ
ｏｎ
ＭＴ，ＣＥＢＥＣｌＭ．ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｐｏＵｕｔｉｏｎ
ｉｎｓｕｌａｔｏ瑙ｕｓｉｎｇ
ａｎｉｆｉｃｉａｌ
ｎｅｕｒａｌ
ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．Ｐ０ｗｅｒ
４８—５３．
Ｓｙｓｔｅｍ
ａｎｄＣｏｎｔｍｌ，２０１３，４１（１４）：
ｈｉｇＩＩ
ｖｏｌｔａｇｅ
ｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］．
ＥｘｐｅｒｔＳｙｓｔｅｍｓＷｉｔｈＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２００８，３６（４）：７３３８—７３４５．
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Ｚｈｉｈｏｎｇ，ＹＵＮ
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ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ
ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
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ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ
ｂａｓｅｄｏｆ
ｏｎ
Ｊｉｎｇｎａｎ．Ｅｎｔｍｐｙ
ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｉｎ
ｍｅｔｈｏｄｆｏｒｄｅ—
ａ１．Ｃ０ｎｔ咖ｉｎａｔｉｏｎｄｉｓｃｈａｒｇｅｌｌｌ恤ｖｉｏｌｅｔ
ｔｅＨＩｌｉｎａｔｉｏｎｏｆｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｎｔａｌ
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ｗｅｉｇｈｔ
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ｅｖａｌｕａｔｉｎｇｆｕｚｚｙｓｙＩｌｔｈｅｔｉｃ
０ｆＥｎｖｉｍｎ－
ｑｕａｌｉｔ）『ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｊｏｕｍａｌ
ｉｍａ西ｎｇｐａｍｍｅｔｅｒｓ［Ｊ］．Ｔｒ８Ｉｌｓａｃｔｉｏｎｓ
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ＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｍｔｅｃｈｎｉｃａｌＳｏ—
ｓｃｉｅｎｃｅｓ。２００６，１８（５）：１０２０一１０２３．
Ｔ
Ｇ，ＭＥＨＭＥＴ
ｃ．Ｔｈｅ
ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ
ｆＩａｓｈｏｖｅｒ
ｏｎ
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ｖｏｌｔａｇｅ
ｈｉ曲
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Ｆｅｉ，ｓｕ
ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ［Ｊ］＿Ｅ１ｅｃ而ｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２００８，７８
（２００８）：１９１４—１９２１．
０ｆ
Ｈ∞ｙｉ，ｅｔａ１．彤ｓｋ
ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ
ｃｌｏｕｄ
ｈｉｇｈ
作者简介
ｉｎｓｕｌａｔｏｒｃｏｎｔａＩＩｌｉｎａｔｉｏｎ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｂｙｔｈｅｏｒｙ［Ｊ］。
ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍ
Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄ
Ｃｏｎｔｒｏｌ，２０１２，４０（１５）：５７—６２．
杨志超（１９６０一），男，江苏常州人，副教
授．主要研究方向为电力设备在线监测与状态评估、主动配电网电能质量补偿控制技术
［１１］姚树友．污秽绝缘子状态评估与预测系统的研究［Ｄ］．重庆：重
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ＹＡ０Ｓｈｕｙｏｕ．ｏｆ
Ｓｔｕｄｙ
ｏｎ
ｓｙｓｔｅｍ
ｆｏｒ
ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ粕ｄ
ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
ｃｏｎｔ哪ｉｎａｔｅｄ
ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ［Ｄ］．Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ：Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ
（Ｂｍａｉｌ：ｙａＩｌｇｚｃｎｊ＠１２６．ｃｏｍ）；
张成龙（１９８７一），男，江苏潍坊人，硕士
２００８．
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ＬＵ０
研究生．主要研究方向为电力设备在线监测
杨志超
与状态评估：
Ｙｉ，ＵＹｕｌｏｎｇ．Ｃｏｍｐｒｅｈｅｌｌｓｉｖｅ
ｎｅｔｗｏｒｋ
ｐｌａｌｌｎｉｎｇ
ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ｄｅｃｉｓｉｏｎ—ｍｋｉｎｇ
ｅｎ
ｏｆｔｒａｎｓ—
葛
乐（１９８２一），男，江苏泰州人，讲师，
ｒｌｌｉｓｓｉｏｎ
ｔｍｐｙｗｅｉｇｈｔ
ａｎｄ
ｇｒｅｙ
硕士，主要研究方向为电力系统运行与控制。
ｅｎｔｒｏｐｙｗｅｉｇｈｔｍｅｔｈｏｄ
ＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｆｈｚｚｙｅＶａｌｕａｔｉｏｎｂａｓｅｄ
ＹＡＮＧｚｈｉｃｈａ０１，ｚＨＡＮＧ
ｏｎ
ｆｂｒｉｎ＿ｓｕｌａｔｏｒｎａｓｈｏｖｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎ
ｃｈｅｎｄｏｎ９１，ＧＥＬｅｌ，ＧＯＮＧＤｅｎｇｃａｉ２，Ｇｕ
Ｙｕｎｆｅｎ矿，ＨｕＡＮＧＴｉａｎｈｅｎ矿
（１．ＪｉａｎｇｓｕＣｏⅡａｂｏｒａｔｉｖｅＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｏｆＳｍａｎＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＮｅＭｏｒｋ，ＮａｎｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
Ｎａｎｊｉｎｇ
ＡｂｓｔＩ．ａｃｔ：
Ａ
２１０００３，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｅｐａｎｌＩｌｅｎｔｏｆ０ｐｅＩａｔｉｏｎａｎｄＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅ，ＮａｎｔｏｎｇＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙ，Ｎａｎｔｏｎｇ
２２６００６，Ｃｈｉｎａ；３．Ｑｉｄｏｎｇ
ｆｕｚｚｙ
ｅｖａＪｕａｔｉｏｎ
ＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙｃｏｍｐａｎｙ，Ｑｉｄｏｎｇ２２６２００，Ｃｈｉｎａ）
ｏｎ
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ｍｏｄｅｌｂａｓｅｄ
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ａｍｂｉｇｕｉｔｙ
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ａｎｄ
ｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙａｎａｌｙｚｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ
ｉｎｄｅｘ
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ｄｉＶｉｓｉｏｎ
ｗｅｉｇｈｔ
ｄｅｔｅ瑚ｉｎａｔｉｏｎ．Ａ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：
ｏｆ５００ｋＶｌｉｎｅｉｎｓｕｌａｔｏｒｎａｓｈｏｖｅｒｉｓａｎａｌｙｚｅｄ
ｍｅｔｈｏｄ．
ａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｃｏｉｎｃｉｄｅｗｉｔｈｔｈｅａｃｔｕａｌ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｖｅｒｉｆｙｉｎｇｔｈｅｖａＬｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ；
ｅｌｅｃｔｒｉｃ
ｎａｓｈｏｖｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎ；
ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｆｕｚｚｙｅＶａｌｕａｔｉｏｎ；
ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ
ｆｕｎｃｔｉｏｎ；
ｗｅｉｇｈｔ；ｅｎｕＤｐｙｗｅｉｇｈｔｍｅｔｈｏｄ；ｍｏｄｅｌｓ
万方数据
基于熵权法的绝缘子污闪状态模糊综合评价
作者：作者单位：
杨志超， 张成龙， 葛乐， 龚灯才， 顾云峰， 黄天衡， YANG Zhichao， ZHANG Chenglong， GE Le， GONG Dengcai， GU Yunfeng， HUANG Tianheng
杨志超,张成龙,葛乐,YANG Zhichao,ZHANG Chenglong,GE Le(南京工程学院配电网智能技术与装备江苏省协同创新中心,江苏南京,210003)， 龚灯才,GONG Dengcai(南通供电公司运维检修部,江苏南通,226006)， 顾云峰,黄天衡,GU Yunfeng,HUANG Tianheng(启东市供电公司,江苏启东,226200)电力自动化设备
Electric Power Automation Equipment2014,34(4)6次
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引用本文格式：杨志超. 张成龙. 葛乐. 龚灯才. 顾云峰. 黄天衡. YANG Zhichao. ZHANG Chenglong. GE Le. GONG Dengcai. GU Yunfeng. HUANG Tianheng 基于熵权法的绝缘子污闪状态模糊综合评价[期刊论文]-电力自动化设备 2014(4)
＠专言鬻訾
电力自动化设备
Ｖ０１．３４Ｎｏ．４Ｅｌｅｃｔｒｉｃ
ＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ
Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
Ａｐｒ．２０１４
基于熵权法的绝缘子污闪状态模糊综合评价
杨志超１，张成龙１，葛
乐１，龚灯才２，顾云峰３，黄天衡３
（１．南京工程学院配电网智能技术与装备江苏省协同创新中心，江苏南京２１０００３；
２．南通供电公司运维检修部，江苏南通２２６００６；３．启东市供电公司，江苏启东２２６２００）
摘要：为了评价绝缘子污闪状态，提出基于熵权法的绝缘子污闪状态模糊综合评价模型。建立表征绝缘子污闪状态的模糊评价指标体系以及评语集．运用熵权法确定各评价指标的权重，采用三角形和半梯形结合
的隶属度函数描述各指标的模糊性。重点研究和分析了评价模型的建立过程．包括评价指标选取及层次划
分、权重确定方法。对某５００ｋＶ线路绝缘子污闪案例进行分析评价，结果与实际状况相符，证明了所提方法的正确性。
关键词：绝缘子：污闪；模糊综合评价；隶属度函数：权重；熵权法；模型中图分类号：ＴＭ
２１６
文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｉ．ｉｓｓｎ．１００６—６０４７．２０１４．０４．０１６
引言
紫外光斑面积、间歇性紫外光斑重复次数３个参数，电力工业是国民经济发展的基础。随着经济社
考虑到视频和图像分析结果的模糊性．建立基于模糊逻辑推理的绝缘子污秽状态评估模型．但测量数会的快速发展．自然环境状况发生很大变化．各种类型污染物不断增多，雾霾、沙尘暴等恶劣天气也越来据主要基于实验室数据．对现场运行绝缘子需进一越严重。电力线路和设备污闪事故时有发生．对电步研究；文献［１０一１１］运用模糊数学方法进行绝缘子力系统所造成的危害越来越大［”］。由历史数据得出．污闪状态评价．有效地解决了污闪影响因素和评价线路绝缘污闪事故数仅次于雷击．然而由于污闪造知识的模糊性问题．但权重确定时受到主观因素影成的停电损失却是雷击事故的１０倍以上［４］。
响：文献『１２．１３］运用熵权法确定指标权重，根据评长期以来．绝缘子污闪研究是电网安全运行的价对象之间的差异程度．充分利用客观信息增强评重要课题，一直受到业界广泛关注。文献［５］提出利价结果的客观性．在电网规划等领域取得了良好的用快速傅里叶变换和功率谱估计结合的方法计算泄效果．为确定评价指标权重提供一种新思路。
漏电流的２个频谱特征量，比单一时序分析更准确．基于上述分析．本文采用基于熵权法的模糊综但需要进行大量试验以判别污闪状态；文献『６］提出合评判模型对绝缘子污闪状态进行评价．运用熵权基于最小二乘支持向量机的绝缘子污秽评定方法．法确定指标权重．解决模糊评价过程中权重确定主以泄漏电流有效值、泄漏电流峰值、泄漏电流脉冲频观性强的问题．
度、环境湿度、温度５个影响因素为输入变量，评定１
模糊综合评价及熵权法相关理论
结果比多项式核函数准确率更高．但是在确定输入变量时没有考虑污闪因素的不确定性和模糊性：文１．１模糊综合评价
献『７．８］提出利用智能算法对绝缘子污秽进行预测模糊综合评价方法是运用模糊数学中线性变换评价．以泄漏电流和盐密为特征量，通过模糊神经原理及最大隶属度原则．考虑多种不确定因素影响．网络进行污闪电压评估．为污闪状态模糊评价提供
运用模糊数学工具对事物做出综合评价［１４］。通过隶一种新思路，但需要大量数据作为训练样本；文献［９］
属度函数把定性因素定量化．依据各指标权重对各运用图像处理算法提取平稳紫外光斑面积、间歇性
因素进行综合评价．从而对多因素影响对象做出相对客观的评价。
收稿日期：２０１３一０８—０７；修回日期：２０１４—０３—２２
基金项目：江苏省高校自然科学基金面上项目（１３ｌ（ＪＢ４７０００６）；模糊综合评价的基本步骤［１４］如下：
江苏省电力公司科技项目（Ｊ２０１４０９０）：江苏省电力公司科技ａ．考虑评价目的和实际需要，确定评价目标：项目（南通２０１３）；南京工程学院自然科学研究基金重点资助
项目（ＯⅪＡ２０１１００４）
ｂ．依据评价目标的影响因素．给出模糊评判项Ｐｍｉｅｃｔ
ｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂ丫ｔｌｌｅＧｅｎｅｒａｌ
Ｐｍ舯ｍ
ｏｆｔｈｅＮａｔｕｒａｌ目层及评价指标层，建立评价对象的评价指标体系：
ＳｃｉｅｎｃｅＦｂｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ（１３ＫＪＢ４７０００６），ｔｈｅ
ａＩｌｄＴｅｃｈｎｏｌｏ耵ＰｍｇｒａｍｏｆＳｔａｔｅＧ谢Ｊｉａｎ鼬ｕＥｌｅｃｔｒｉｃｃ．按照模糊评判理论．给出评语集：Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｊ２０１４０９０），ｔｌｌｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＰｍｇｒａｍｄ．确定评价指标的权重分配向量：
ＳｔａｔｅＧｒｉｄＪｉａｎｇｓｕＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｍｐａｎｙ（Ｎａｌｌｔｏｎｇ２０１３）ａｎｄｔｈｅ
Ｋｅｖ
Ｐｒｏｇｍｍ
ｏｆｔｈｅ
ＮａｔｕｍｌＳｃｉｅｎｃｅ
Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒ
ｅ．建立各评价指标的模糊隶属度函数．通过各ＮＪｌｌｒ（Ｏｌ（ＪＡ２０１１００４）
评价指标的模糊评价以及模糊隶属度函数．计算各
万方数据
Ｏ
ＳｃｉｅｎｃｅＰｏｗｅｒｏｆ
第４期杨志超．等：基于熵权法的绝缘子污闪状态模糊综合评价
指标隶属度，建立模糊关系矩阵：
ｆ．进行模糊合成并做出决策．对权重向量与模糊关系矩阵运用模糊运算求解最终的评价结果。
模糊综合评价方法有２个关键点：寻找合适的方法确定各指标的权重向量：选择合适的模糊隶属度函数。其流程如图１所示。
ｌ监测数据ｌ’ｆ度函数ｌ
ｌ盎磊Ｈ篙黧ｌ隋翼定恼
匝到尝男№蓝团圆
方法
Ｉ］竺竺：坠兰ｌ
图ｌ模糊综合评价流程图
Ｆｉｇ．１ｎｏｗｃｈａｎ０ｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｆｕｚｚｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
１．２评价指标的熵权
权重反映各个指标在综合评价过程中所占的地位和所起的作用，权重的大小直接影响评价结果［坫］。为了使评价结果更加客观．应当充分利用所掌握的客观信息。按照熵的思想．在评价过程中充分利用已知信息．按照指标信息的多少和质量决定各评价指标的权重，使评价结果更加科学、精度更高。因此，熵权法是确定多指标综合评价问题中各指标权重的有效方法［１５］。
熵权法是按照评价体系中各指标的差异程度．利用信息熵的方法计算出各指标的熵权．通过熵权对评价指标的权重进行修正．得到客观的指标权重。熵权值反映该指标在不同评价方案中的差异度．揭示了客观数据所蕴含的有效信息［ｔ引。
２绝缘子污闪状态模糊综合评判模型的建立
２．１模糊评判指标的选取
根据输电线路基础数据和绝缘子污闪试验的相关资料，基于绝缘子固有因素和运行环境因素，建立绝缘子污闪状态模糊综合评价指标体系如图２所示。
目标层
项目层
指标层
一篓粪辇皇掌掣ｌＨ固有因素（曰。）｝ｌ绝缘子的破损、龟裂、
Ｔｌ老化、憎水性情况（ｃ。：）
ｌ绝缘子污闪ｌ
Ｕ运行年限（ｃ。，）ｌ
ｌ状态模糊｝
ｌ综合评判（Ａ）ｌ
Ｈ绝缘子表面污秽状况（ｃ２，）
Ｌ１环境因素（段）｝
十气象条件（ｃ２２）１
咂囹
．１望壁！鱼！ｌ
图２模糊综合评价指标体系
Ｆｉｇ．２Ｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｆｕｚｚ）ｒｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
图２中目标层绝缘子污闪状态可分解成项目层中的２个评判项目，即Ａ＝｛Ｂ。，Ｂ：｝，然后建立各项目
万方数据
层下的指标体系，例如Ｂｌ＿｛Ｃｕ，Ｃ。：，Ｃ，，｝。２．２评语集及其各层评价矩阵的建立及标准化
按照模糊数学理论．５级制能对被评价事物做出较准确的描述。本文将绝缘子污闪状态分为“优秀”、“良好”、“合格”、“注意”、“严重”这５级．评价指标集如下．
￡＝｛优秀，良好，合格，注意，严重｝－｛Ｚ。，Ｚ：，Ｚ，，ｆ４，Ｚ５｝
针对评价体系中的指标．由评语集可得到待评价对象的评价矩阵：
６：。６：：
…６厶曰’＝
６ｉ１
６主２
…６乞
：
●
６二。６二２…６二
由于评价指标分为越大越优型与越小越优型２类，对于不同类型的指标有不同的标准化处理方法。
６９＝型生产等江１，２，…，ｍＪ＝ｌ，２，…，ｎ（２）对于越大越优型指标，标准化处理方法为：
。ｍａ）【Ｄｊ—ｍｌｎ６：
。
６９＝Ｊ竺净告江１，２，…，ｍ∥＝１，２，…，ｎ（３）
对于越小越优型指标，标准化处理方法为：
ＩＩｌａｘｕ
Ｆ—ＩＩｌＩＩｌｃ，孽
经过标准化处理后，得到标准化的评价矩阵为：
６１１６１２…６１。Ｂ＝
６２１
６笠
…６知
：
（４）
●
６。ｌ６把…６。
２．３评价指标权重的确定
本文利用熵权法确定指标权重．通过由Ｍ个专
家对Ⅳ个评价指标的评价结果．形成搬Ⅳ阶评价矩
阵Ｒ’＝［ｒ≈］村。Ⅳ，其中ｒ０表示第｜ｊ｝个专家对第ｇ个评
价指标的评价结果。评价矩阵经过标准化处理后为足＝［‰］搬Ⅳ。第ｇ个评价指标的熵定义为：
肼
以＝一Ｋ．乏尼ｌ畈ｇ＝ｌ，２，…，Ⅳ
（５）
村
Ｋ＝１／１ｎ肘，厶＝ｋ／，乏％
其中，４Ｅ［０，１］，且规定当丘＝Ｏ时如ｌＩ如＝０。相应
地，第ｇ个指标的熵权定义为：
％＝Ｊ弓ｋ
（６）
Ｎ一∑Ｈ。
。
ｇ＝Ｉ
Ⅳ
其中，Ｏ≤‰≤１且∑％＝１。
ｇ＝１
最后得到权重Ａ＝［∞ｌ，∞２，…，∞『ｖ］。
２．４评判指标隶属度函数及模糊评价矩阵的构造
隶属度函数表征属于模糊集合Ｌ的程度或等级，即模糊特征函数。本文的绝缘子污闪状态模糊综合评价模型中，评语因素既有定性因素也有定量因素．根据因素集的数据特点．选择三角形和半梯形组合的
雹
分布函数形式［１１］，如图３所示。
ｆ（ｚ）
ｌ
电力自动化设备
』ｖ
第３４卷
ｑ＝乏％％Ｊ＝１，２，…，Ⅳ＃ｌ
最后得到的模糊综合评判结果为：
Ｃ＝［ｃｌｃ２…ｃⅣＪ
（８）
０
ｌ
并
这种运算是界限和运算．同时考虑了主要因素和非主要因素的影响．适合于系统综合指标的评判。向量Ｃ是综合评判结果，根据隶属度最大原则，最大的ｃｉ即为相应的２ｉ的评估结果。
在模糊综合评判模型建立过程中．指标层各指标隶属度函数与各层评判指标权重是模型建立的关键。
图３三角形与半梯形联合隶属度函数
Ｆｉｇ．３
Ｃｏｍｂｉｎｅｄｔｒｉａｎｇｕｌａｒａｎｄｓｅｍｉ一ⅡａｐｅｚｏｉｄａＪ
ｍｅｒＩｌｂｅｒｓｈｉｐｆｕｎｃｔｉｏｎ
隶属度函数的具体确定方法：根据相关的设计数据、实验结果以及监测数据，确定如图３所示三角形和半梯形的分布函数．给出５种状态等级的模糊分界区间，最后建立各状态等级的隶属度函数。如对于气象条件Ｃ笼评判指标，对应的各状态隶属度函数分别为：
１
戈＜Ｏ．２０．２≤戈≤０．４戈＞０．４０．２≤戈＜Ｏ．４Ｏ．４≤戈＜０．５戈≥０．５０．４≤咒＜０．５０．５≤算≤０．７
３１
３算例分析
本文应用基于熵权法的模糊综合评判模型．对某省５００ｋＶ输电线路绝缘子冬季积污期进行为期ｄ跟踪评价．评价结果与实际污闪状态比较接近，表明评价结果具有较高准确度。同时．与层次分析法中０—１０标度法确定指标权重评价结果进行对比．结果如图４所示。可以看出．采用熵权法确定权重得到的评价结果更准确．而采用层次分析法由于受主观因素的影响．其评价结果出现偏差。
严重拍注意
Ｚ１（石）＝｛２—５戈
１０
ｆ５戈一ｌ
Ｚ２（戈）＝｛５—１０戈
０１０戈一４
Ｚ３（算）＝｛３．５—５戈
Ｏ１５ｚ一２．５
菇＜０．４或ｚ＞０．７
０．５≤戈＜０．７０．７≤戈≤０．８
薹合格
崆良好
优秀
Ｏ
ＩＯ
２０￡／ｄ
３０
４０
厶（戈）＝｛８—１０戈
０１０石一７
戈＜０．５或戈＞０．８
０．７≤石＜０．９省≥Ｏ．９石＜０．７
一实际污闪状态．一一层次分析法
Ｚｓ（戈）＝｛１
１０
一熵权法
ｈｖｏ
图４２种权重确定方法评价结果对比
Ｆｉｇ．４
其中，ｆ，（菇）一ｆ５（ｚ）分别是绝缘子运行环境气象条件
为咒时，对应Ｚ。一如的隶属度函数。同理也可以得到其他评判指标的隶属度函数。
用第ｉ个项目层的第ｆ个评判指标Ｇ对绝缘子污闪状态进行评估，评语集中的状态Ｚ。ｆ、ｂ、ｂ、如、岛的隶属度分别为口『ｌ、秽灿秽『３、秽『４、秒ｆ５，则可用隶属度集
Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ
ｂｅｔｗｅｅｎ
ｏｆｅｖａｌｕａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ
ｍｅｔｈｏｄｓ
以３月２０日发生污闪事故为例进行对比计算．线路基础数据及运行情况如表１所示。按照气象条件与污闪概率的关系（如表２、３所示）以及输电线路
表１绝缘子状况及气象环境
Ｔａｂ．１Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
ｏｆｉｎｓｕｌａｔｏｒａｎｄ
ｍｅｔｅｏｍｌｏｇｉｃａＩｅｎｖｉｍｎｍｅｎｔ
Ｋ＝［％・ｑ２吁３坼啪］
表示对指标Ｃｉ进行评估的结果。于是，该子项目层的所有评判指标就构成了其评价矩阵。如以项目层中固有因素Ｂ。为例，其评价矩阵为：
参数运行年限爬电比距气象条件
温度
参数值
１３
ａ
参数污区等级
绝缘子污秽程度
参数值
ｄｌ
２５．２ｍｆｒｖｌ【Ｖ
偏高良好
９２％
大雾无风１２℃
憎水性等
相对湿度
Ｋ，＝ｌＫ．：ｌ＝Ｉ％移恐秽２３秽２４移２ｓ
陬］｜％％如％％］
ｌｙａ，Ｊ【口，，”３２秽３３秽３４秽３５ｊ
（７）
表２气象条件与污闪概率的关系
Ｔａｂ．２Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｍｅｔｅｏｍｌｏ舀ｃａｌ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎｄｎａｓｈｏｖｅｒｐｍｂａｂｉｌｉｔｙ
２．５模糊计算模型和模糊评价矩阵处理
为了保证模糊综合评价结果的客观性与真实性．不仅要考虑主要评判指标对绝缘子污闪状态的影响．还要保留单个评判指标的所有信息，故本文选择加权平均型模糊综合评判模型［Ｍ］，即：
气象条件
雾
污闪概率／％
３８．７１６．１２２．６９．７
气象条件
中大雨阴天不明
污闪概率／％
３．２６．５３．２
露
雪毛毛雨
注：污闪概率合计为１００％。
万方数据
第４期
杨志超，等：基于熵权法的绝缘子污闪状态模糊综合评价
＠
表３相对湿度与污闪概率的关系
Ｔａｂ．３
Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｒｅｌａｔｉｖｅｈｕｍｉｄｉｔ），
ａｎｄｎａｓｈｏｖｅｒｐｍｂａｂｉｌｉｔｙ
相对湿度／％
污闪次数
相对湿度／％污闪次数
（０，６５）
Ｏ［８５，８９］８［６５，６９］Ｏ［９０，９４］１４［７０，７４］ｌ［９５，９９］
４［７５，７９］２１００
Ｏ
［８０，８４］
４
设计规范，分别对各评价指标作出评价，并按照式
（２）一（３）进行标准化处理后结果如表４所示。
表４评价结果标准化后的数据
Ｔａｂ．４Ｄａｔａｏｆｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔ
指标
评分
指标
评分
ＣＩＩＯ．６５Ｃ笠０．２３Ｃ１２０．８３Ｃ∞０．６６Ｃ１３’
Ｏ．６５Ｃ２Ｉ
Ｏ．４２
ｃ２。
Ｏ．３６
利用本文介绍的隶属度函数确定方法．分别确定在５种不同状态下的隶属度函数．求得各评价指标的隶属度，即可得到评判矩阵。例如，气象状况为大雾无风．按照表２所示污闪与气象条件关系．对此项指标的标准化值为０．２３，按照Ｚ，一Ｚ，得到评判结果：
—乙＝【０．８５
Ｏ．１５００
０】
同理。可以得到其他评价指标的评判结果，最后
可形成评价矩阵：
ｒ
１
ｒ
１
Ｖ，ｃ１，ｌ
Ｏ．４１０．５９０００１％：Ｉ＝ｌ００ｏ．２１０．７９０Ｋ，ｌｏｏｏ．６５ｏ．３５ｏ％。Ｏ．３４０．６６００Ｏ吃０．８５０．１５０００纥
０００．５５０１４５０圪，
０．７８
０．２２
０
０
０
利用熵权法确定权重，按照式（５）、（６）得到各评价指标的权重，如表５所示。
表５各指标的权重
Ｔａｂ．５
Ｗｅｉｇｈｔｓ
ｏｆｉｎｄｅｘｅｓ
采用加权平均型模糊综合评判模型．按照式（８）将评价矩阵与权重向量进行计算，得到项目层评价结果。
Ｋ，ｌ
０．２３４０．３３７０．１７９０．２５００ｌｌ么Ｊｌ
０．５６９
０．３２８
０．０５７
０．０４６
０
Ｊ
万方数据
同理．最后计算得到绝缘子污闪状态模糊综合评判结果为：
Ｃ＝［０．３９０
０．３３３
０．１２２
Ｏ．１５５
０］
ｍａ）【ｃｉ＝０．３９０，根据最大隶属度原则，绝缘子处于污闪“严重”状态．与实际发生污闪事故结果相符。
而采用层次分析法确定权重，得到计算结果如下：Ｃ’＝［０．３３８
０．３４７
０．１３７
０．１７７
０］
可以看出，ｍａｘｃ暑０．３４７，评价结果表明绝缘子
状态为“注意”，与实际发生污闪事故有一定偏差。
４结论
本文将熵权法和模糊理论应用于绝缘子污闪状态评价中．针对污闪影响因素和评价知识具有模糊性的特点．利用隶属度理论把定性评价转化为定量评价：为了减少主观因素对评价结果的影响，引入熵权法，通过熵权对评价指标权重进行修正．增强了评价结果的客观性。通过算例对比表明。熵权法确定权重与用０一ｌＯ标度法比较，评价结果更准确。本文所建模型评价结果．可为电力运行部门进行外绝缘校核和制订维修计划提供科学依据。本文已较好地解决了绝缘子污闪评价的模糊性问题．在下一步研究中．考虑引入粗糙集理论解决影响因素的不一致、不完备性问题，以进一步提高评价结果的精确性。参考文献：
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ｖｏｌｔａｇｅ
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ｖｅｃｔｏｒ
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ＺＨＡ０ｆｏｒ
ｉｎｆｅｒｅｎｃｅ
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ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ
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ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
０ｆ
ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ
ｂａｓｅｄｏｆ
ｏｎ
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ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｉｎ
ｍｅｔｈｏｄｆｏｒｄｅ—
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ｔｅＨＩｌｉｎａｔｉｏｎｏｆｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｎｔａｌ
ｆｏｒ
ｗｅｉｇｈｔ
ｗａｔｅｒ
ｅｖａｌｕａｔｉｎｇｆｕｚｚｙｓｙＩｌｔｈｅｔｉｃ
０ｆＥｎｖｉｍｎ－
ｑｕａｌｉｔ）『ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｊｏｕｍａｌ
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Ｔ
Ｇ，ＭＥＨＭＥＴ
ｃ．Ｔｈｅ
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ｆＩａｓｈｏｖｅｒ
ｏｎ
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ｖｏｌｔａｇｅ
ｈｉ曲
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ｖｏｌｔａｇｅ
Ｆｅｉ，ｓｕ
ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ［Ｊ］＿Ｅ１ｅｃ而ｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２００８，７８
（２００８）：１９１４—１９２１．
０ｆ
Ｈ∞ｙｉ，ｅｔａ１．彤ｓｋ
ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ
ｃｌｏｕｄ
ｈｉｇｈ
作者简介
ｉｎｓｕｌａｔｏｒｃｏｎｔａＩＩｌｉｎａｔｉｏｎ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｂｙｔｈｅｏｒｙ［Ｊ］。
ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍ
Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄ
Ｃｏｎｔｒｏｌ，２０１２，４０（１５）：５７—６２．
杨志超（１９６０一），男，江苏常州人，副教
授．主要研究方向为电力设备在线监测与状态评估、主动配电网电能质量补偿控制技术
［１１］姚树友．污秽绝缘子状态评估与预测系统的研究［Ｄ］．重庆：重
庆大学．２００８．
ＹＡ０Ｓｈｕｙｏｕ．ｏｆ
Ｓｔｕｄｙ
ｏｎ
ｓｙｓｔｅｍ
ｆｏｒ
ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ粕ｄ
ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
ｃｏｎｔ哪ｉｎａｔｅｄ
ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ［Ｄ］．Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ：Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ
（Ｂｍａｉｌ：ｙａＩｌｇｚｃｎｊ＠１２６．ｃｏｍ）；
张成龙（１９８７一），男，江苏潍坊人，硕士
２００８．
［１２］罗毅，李昱龙．基于熵权法和灰色关联矩阵法的输电网规划方
案综合决策［Ｊ］．电网技术，２０１３，３７（１）：７７－８１．
ＬＵ０
研究生．主要研究方向为电力设备在线监测
杨志超
与状态评估：
Ｙｉ，ＵＹｕｌｏｎｇ．Ｃｏｍｐｒｅｈｅｌｌｓｉｖｅ
ｎｅｔｗｏｒｋ
ｐｌａｌｌｎｉｎｇ
ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ｄｅｃｉｓｉｏｎ—ｍｋｉｎｇ
ｅｎ
ｏｆｔｒａｎｓ—
葛
乐（１９８２一），男，江苏泰州人，讲师，
ｒｌｌｉｓｓｉｏｎ
ｔｍｐｙｗｅｉｇｈｔ
ａｎｄ
ｇｒｅｙ
硕士，主要研究方向为电力系统运行与控制。
ｅｎｔｒｏｐｙｗｅｉｇｈｔｍｅｔｈｏｄ
ＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｆｈｚｚｙｅＶａｌｕａｔｉｏｎｂａｓｅｄ
ＹＡＮＧｚｈｉｃｈａ０１，ｚＨＡＮＧ
ｏｎ
ｆｂｒｉｎ＿ｓｕｌａｔｏｒｎａｓｈｏｖｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎ
ｃｈｅｎｄｏｎ９１，ＧＥＬｅｌ，ＧＯＮＧＤｅｎｇｃａｉ２，Ｇｕ
Ｙｕｎｆｅｎ矿，ＨｕＡＮＧＴｉａｎｈｅｎ矿
（１．ＪｉａｎｇｓｕＣｏⅡａｂｏｒａｔｉｖｅＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｏｆＳｍａｎＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＮｅＭｏｒｋ，ＮａｎｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
Ｎａｎｊｉｎｇ
ＡｂｓｔＩ．ａｃｔ：
Ａ
２１０００３，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｅｐａｎｌＩｌｅｎｔｏｆ０ｐｅＩａｔｉｏｎａｎｄＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅ，ＮａｎｔｏｎｇＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙ，Ｎａｎｔｏｎｇ
２２６００６，Ｃｈｉｎａ；３．Ｑｉｄｏｎｇ
ｆｕｚｚｙ
ｅｖａＪｕａｔｉｏｎ
ＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙｃｏｍｐａｎｙ，Ｑｉｄｏｎｇ２２６２００，Ｃｈｉｎａ）
ｏｎ
ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ
ｍｏｄｅｌｂａｓｅｄ
ｅｎｔｒｏｐｙ
ｗｅｉ曲ｔ
ｉｓ
ｍｅｔｈｏｄｉｓ
ｐｍｐｏｓｅｄ
ａｒｅ
ｆｏｒ
ｉｎｓｕｌａｔｏｒｎａｓｈｏｖｅｒｐｏＵｕｔｉｏｎ，ｆｏｒｗｈｉｃｈ，ａｆｕｚｚ）ｒｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
ｔｏ
ｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍ
ｗｅｉｇｈｔ
ａｎｄｉｔｓｃｏＩｌｌ］ｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ
ａｐｐｌｉｅｄ
ｓｅｔｔｏ
ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ
ｔｈｅｉｓ
ａｒｅ
ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ
ｔｈｅｉｎｓｕｌａｔｏｒ
ｎａｓｈｏｖｅｒ
ａＪｌｄ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ｔｈｅｏｆ
Ｔｈｅ
ｅｎｔｒｏｐｙ
ｄｅｔｅｎｎｉｎｅ
ｆｕｎｃｔｉｏｎ
ｗｅ培ｈｔｓ
ａｄｏｐｔｅｄ
ｏｆ
ｔｏ
ｅＶａｌｕａｔｉｏｎｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｕｄｉｅｄ
ｃａｓｅ
ｉｎｄｅｘｅｓｔｈｅａｎｄ
ｃｏｍｂｉｎｅｄｅａｃｈ
ｔｒｉａｎｇｕｌａｕｒａｎｄ
ｓｔｅｐｓ
ｓｅｍｉ—ｔｒ印ｅｚｏｉｄａｌ
ｏｆ
ｅＶａｌｕａｔｉｏｎ
ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐｍｏｄｅｌ
ａｍｂｉｇｕｉｔｙ
ｉｎｄｅｘ．Ｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ
ａｎｄ
ｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙａｎａｌｙｚｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ
ｉｎｄｅｘ
ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ
ｄｉＶｉｓｉｏｎ
ｗｅｉｇｈｔ
ｄｅｔｅ瑚ｉｎａｔｉｏｎ．Ａ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：
ｏｆ５００ｋＶｌｉｎｅｉｎｓｕｌａｔｏｒｎａｓｈｏｖｅｒｉｓａｎａｌｙｚｅｄ
ｍｅｔｈｏｄ．
ａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｃｏｉｎｃｉｄｅｗｉｔｈｔｈｅａｃｔｕａｌ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｖｅｒｉｆｙｉｎｇｔｈｅｖａＬｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ；
ｅｌｅｃｔｒｉｃ
ｎａｓｈｏｖｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎ；
ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｆｕｚｚｙｅＶａｌｕａｔｉｏｎ；
ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ
ｆｕｎｃｔｉｏｎ；
ｗｅｉｇｈｔ；ｅｎｕＤｐｙｗｅｉｇｈｔｍｅｔｈｏｄ；ｍｏｄｅｌｓ
万方数据
基于熵权法的绝缘子污闪状态模糊综合评价
作者：作者单位：
杨志超， 张成龙， 葛乐， 龚灯才， 顾云峰， 黄天衡， YANG Zhichao， ZHANG Chenglong， GE Le， GONG Dengcai， GU Yunfeng， HUANG Tianheng
杨志超,张成龙,葛乐,YANG Zhichao,ZHANG Chenglong,GE Le(南京工程学院配电网智能技术与装备江苏省协同创新中心,江苏南京,210003)， 龚灯才,GONG Dengcai(南通供电公司运维检修部,江苏南通,226006)， 顾云峰,黄天衡,GU Yunfeng,HUANG Tianheng(启东市供电公司,江苏启东,226200)电力自动化设备
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引用本文格式：杨志超. 张成龙. 葛乐. 龚灯才. 顾云峰. 黄天衡. YANG Zhichao. ZHANG Chenglong. GE Le. GONG Dengcai. GU Yunfeng. HUANG Tianheng 基于熵权法的绝缘子污闪状态模糊综合评价[期刊论文]-电力自动化设备 2014(4)