變壓器是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的第一道防線，據(jù)統(tǒng)計(jì)，電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行過程中有較大比例的停電事故都是由變壓器油紙絕緣失效導(dǎo)致。因此對(duì)變壓器油紙絕緣狀態(tài)的準(zhǔn)確評(píng)估，有利于變壓器以及電力系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行。目前，國(guó)內(nèi)外研究者常利用傳統(tǒng)診斷法和介電響應(yīng)診斷法進(jìn)行油紙絕緣狀態(tài)評(píng)估。傳統(tǒng)診斷法不確定因素較多且不易測(cè)量，具有一定局限性。介電響應(yīng)診斷法中的回復(fù)電壓法（Recovery Voltage Method, RVM）具有攜帶油紙絕緣狀態(tài)信息豐富等優(yōu)點(diǎn)，適用于變壓器的現(xiàn)場(chǎng)診斷，是近年來國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。

目前已有的變壓器油紙絕緣狀態(tài)評(píng)估的研究還存在一些不足。

首先，其中部分研究都是僅限單個(gè)或少數(shù)的特征量與絕緣老化狀態(tài)的相關(guān)性分析，難以對(duì)油紙絕緣狀態(tài)進(jìn)行綜合準(zhǔn)確評(píng)估，如：

• 有學(xué)者通過加速熱老化實(shí)驗(yàn)，僅指出不同老化程度下少數(shù)特征量的變化規(guī)律；
• 有學(xué)者通過實(shí)驗(yàn)建立仿真模型，僅分析驗(yàn)證不同絕緣狀態(tài)與絕緣電阻、幾何電容等少數(shù)特征量的關(guān)聯(lián)性；
• 有學(xué)者基于時(shí)域介電譜理論，僅研究了主時(shí)間常數(shù)等單一特征量與老化受潮的關(guān)系。

對(duì)此，已有部分學(xué)者研究綜合評(píng)價(jià)法在油紙絕緣狀態(tài)評(píng)估的應(yīng)用，均得到一定成效，但對(duì)于權(quán)重分析不夠全面，如：

• 有學(xué)者引用灰色關(guān)聯(lián)度建立了變壓器絕緣狀態(tài)的綜合評(píng)估模型，有效地對(duì)變壓器絕緣狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，但未對(duì)不同特征量對(duì)評(píng)估結(jié)果所占的權(quán)重進(jìn)行分析；
• 有學(xué)者運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)診斷算法綜合評(píng)估油紙絕緣老化狀態(tài)，但只采用層次分析法確定特征量權(quán)重，易造成評(píng)估結(jié)果受主觀因素影響較大；
• 有學(xué)者利用模糊聚類分析法將不同油紙絕緣老化程度較接近的變壓器進(jìn)行歸類，以此判斷變壓器油紙絕緣的老化情況，但其研究對(duì)關(guān)鍵的隸屬度獲得缺乏足夠證據(jù)；
• 有學(xué)者采取模糊劃分建立了各特征量指標(biāo)相對(duì)劣化度的隸屬函數(shù)狀態(tài)評(píng)估體系，但僅考慮主觀權(quán)重的大小，人為因素對(duì)于各級(jí)狀態(tài)的模糊隸屬度函數(shù)的確定存在較大的影響。

其次，以上研究對(duì)于變壓器絕緣狀態(tài)等級(jí)劃分不夠細(xì)致，大大限制了油紙絕緣老化診斷的準(zhǔn)確性。再者，以上方法未對(duì)自身評(píng)估結(jié)果進(jìn)行深入細(xì)致的分析，未在評(píng)估結(jié)果中對(duì)同一絕緣等級(jí)的變壓器進(jìn)行更為細(xì)致的比較。

針對(duì)以上綜合評(píng)估方法的不足，本文采取引入多個(gè)老化特征量，考慮主客觀組合權(quán)重的方法，結(jié)合雙基點(diǎn)法搭建油紙絕緣狀態(tài)綜合評(píng)估模型。

本文基于多臺(tái)實(shí)測(cè)變壓器數(shù)據(jù)，運(yùn)用模糊C均值（Fuzzy C-Means, FCM）聚類構(gòu)建的變壓器油紙絕緣狀態(tài)時(shí)域特征量的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)參量表，其中包含四組標(biāo)準(zhǔn)參量變壓器的特征量數(shù)據(jù)，選取5個(gè)時(shí)域特征量作為評(píng)估指標(biāo)，并采用改進(jìn)層次分析法和變異系數(shù)法的主客觀綜合賦權(quán)法確定每個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，可有效降低單一主觀權(quán)重或客觀權(quán)重對(duì)于評(píng)估結(jié)果的影響，提高了評(píng)估的可靠性和準(zhǔn)確性。

同時(shí)，結(jié)合雙基點(diǎn)法對(duì)油紙絕緣狀態(tài)綜合診斷，計(jì)算比較待評(píng)估的不同絕緣狀態(tài)變壓器和每組標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)參量與評(píng)估矩陣中正理想點(diǎn)的貼近度，利用貼近度差值評(píng)估對(duì)應(yīng)的絕緣狀態(tài)。并對(duì)其評(píng)估結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，對(duì)同一絕緣等級(jí)變壓器進(jìn)行更細(xì)致的比較。通過實(shí)例驗(yàn)證，該方法可對(duì)變壓器油紙絕緣狀態(tài)進(jìn)行有效評(píng)估，為絕緣狀態(tài)評(píng)估提供一種新思路。

圖3 變壓器油紙絕緣綜合評(píng)估流程

圖4 變壓器油紙絕緣狀態(tài)指標(biāo)評(píng)估體系

結(jié)論

本文建立了基于組合賦權(quán)-雙基點(diǎn)法的綜合評(píng)估模型，并結(jié)合實(shí)例分析，得到以下結(jié)論：

• 1）分別通過回復(fù)電壓極化譜、擴(kuò)展德拜模型提取5個(gè)老化特征量，建立變壓器油紙絕緣狀態(tài)評(píng)估的指標(biāo)體系，綜合考慮不同指標(biāo)對(duì)絕緣狀態(tài)的影響，較單一特征量診斷，此方法更具有全面性。
• 2）通過改進(jìn)層次分析法與變異系數(shù)法，建立應(yīng)用組合賦權(quán)法確定各特征量指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算模型，結(jié)合了兩種主客觀賦權(quán)法的優(yōu)點(diǎn)，既有專家經(jīng)驗(yàn)為參考，又有現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)作為客觀依據(jù)。
• 3）運(yùn)用組合賦權(quán)法與雙基點(diǎn)法相結(jié)合的評(píng)估體系，評(píng)估過程計(jì)算簡(jiǎn)單，在信息較多且復(fù)雜的情況下，可以對(duì)變壓器油紙絕緣狀態(tài)進(jìn)行有效、準(zhǔn)確的評(píng)估，評(píng)估結(jié)果更細(xì)致，為今后油紙絕緣老化狀態(tài)研究提供新思路，也可為后續(xù)對(duì)變壓器絕緣的維護(hù)提供科學(xué)有效的依據(jù)。