【正文】 (3)對(duì)變壓器評(píng)價(jià)指標(biāo)、指標(biāo)的權(quán)重確定方法進(jìn)行深入研究，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)專家的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)學(xué)知識(shí)，探索指標(biāo)權(quán)重科學(xué)有效的確定方法，對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)在總體評(píng)估中的作用進(jìn)行動(dòng)態(tài)權(quán)衡，使風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果更加客觀、可靠。(2)將不同的評(píng)估體系和評(píng)估模型應(yīng)用于電力變壓器的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。目前，有關(guān)電力變壓器風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面的研究還處于起步階段。并用實(shí)例說(shuō)明風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程。(2)在變壓器故障模式與影響分析的基礎(chǔ)上，提出了變壓器的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，本文采用三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)故障嚴(yán)重度(S)、發(fā)生概率(O)、和可檢測(cè)程度(D)來(lái)對(duì)變壓器的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，傳統(tǒng)FMEA通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)RPN來(lái)確定故障的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，但是此種方法有一定的缺陷，傳統(tǒng)評(píng)估方法存在人為因素影響、不區(qū)分各指標(biāo)相對(duì)重要度以及因風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先級(jí)指數(shù)相同而無(wú)法評(píng)價(jià)等缺點(diǎn)，為了解決這些缺陷使變壓器的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估更為科學(xué)客觀，本文提出對(duì)三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行模糊化處理并確定三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)。研究的主要結(jié)論如下：(1)在對(duì)變壓器的結(jié)構(gòu)和功能分析的基礎(chǔ)上，完成了變壓器套管的故障模式與效應(yīng)分析表。MATLAB使本文涉及到矩陣計(jì)算的三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)的確定以及模糊關(guān)系矩陣等的計(jì)算快速簡(jiǎn)單。uu3] %定義模糊關(guān)系矩陣A=[ ]。enduu3=[u1 u2 u3 u4 u5] %定義評(píng)價(jià)指標(biāo)可檢測(cè)度(D)的評(píng)價(jià)向量uu=[uu1。elseif x10u5=1。endif x8amp。x=10u4=*x。x=8u4=*x3。else u3=0。elseif x6amp。endif x4amp。x=6u2=*x。x=4u2=*x1。x=4u1=*x。enduu2=[u1 u2 u3 u4 u5] %定義評(píng)價(jià)指標(biāo)發(fā)生概率(O)的評(píng)價(jià)向量...........................................................x=d %賦值D評(píng)分值給x，對(duì)發(fā)生概率(D)進(jìn)行模糊化處理if x=2u1=1。elseif x10u5=1。endif x8amp。x=10u4=*x。x=8u4=*x3。else u3=0。elseif x6amp。endif x4amp。x=6u2=*x。x=4u2=*x1。x=4u1=*x。enduu1=[u1 u2 u3 u4 u5] %定義評(píng)價(jià)指標(biāo)嚴(yán)重度(S)的評(píng)價(jià)向量......................................................................x=o %賦值O評(píng)分值給x，對(duì)發(fā)生概率(O)進(jìn)行模糊化處理if x=2u1=1。elseif x10u5=1。endif x8amp。x=10u4=*x。x=8 %定義模糊隸屬“高”u4=*x3。else u3=0。elseif x6amp。endif x4amp。x=6u2=*x。x=4 %定義模糊隸屬函數(shù)“低”u2=*x1。elseu1=0。elseif x2amp。d=4。程序如下所示：clcs=4。此外在MATLAB語(yǔ)句中，必須注意兩個(gè)相乘的矩陣，前一個(gè)矩陣的列數(shù)必須和后一個(gè)矩陣的行數(shù)相等。 4 0 7 9 1 3]。程序模塊n+1 end在MATLAB中我們可以利用eig函數(shù)可以快速求解矩陣的特征值與特征向量，格式是[V,D] = eig(A)。else……表達(dá)式2elseif　程序模塊1nmr=’不及格’　 elser=’及格’ 　　　end 當(dāng)針對(duì)多個(gè)條件進(jìn)行選擇時(shí)，可以采用下面的格式： 　　　　if　ifn=input(’輸入n=　　程序：　　clear下面介紹選擇結(jié)構(gòu)。如果需要反復(fù)執(zhí)行某些程序段落，可以使用循環(huán)結(jié)構(gòu)。其中順序結(jié)構(gòu)是最基本的結(jié)構(gòu)，它依照語(yǔ)句的自然順序逐條地執(zhí)行程序的各條語(yǔ)句。工具箱是MATLAB函數(shù)的子程序庫(kù)，每一個(gè)工具箱都是為某一類學(xué)科專業(yè)和應(yīng)用而定制的，主要包括信號(hào)處理、控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、小波分析和系統(tǒng)仿真等方面的應(yīng)用。另外，MATLAB網(wǎng)頁(yè)服務(wù)程序還容許在Web應(yīng)用中使用自己的MATLAB數(shù)學(xué)和圖形程序。(5)MATLAB應(yīng)用程序接口新版本的MATLAB可以利用MATLAB編譯器和C/C++數(shù)學(xué)庫(kù)和圖形庫(kù)，將自己的MATLAB程序自動(dòng)轉(zhuǎn)換為獨(dú)立于MATLAB運(yùn)行的C和C++代碼。一般來(lái)說(shuō)，它們都是由特定領(lǐng)域的專家開(kāi)發(fā)的，用戶可以直接使用工具箱學(xué)習(xí)、應(yīng)用和評(píng)估不同的方法而不需要自己編寫(xiě)代碼。另外新版本的MATLAB還著重在圖形用戶界面(GUI)的制作上作了很大的改善，對(duì)這方面有特殊要求的用戶也可以得到滿足。新版本的MATLAB對(duì)整個(gè)圖形處理功能作了很大的改進(jìn)和完善，使它不僅在一般數(shù)據(jù)可視化軟件都具有的功能(例如二維曲線和三維曲面的繪制和處理等)方面更加完善，而且對(duì)于一些其他軟件所沒(méi)有的功能(例如圖形的光照處理、色度處理以及四維數(shù)據(jù)的表現(xiàn)等)，MATLAB同樣表現(xiàn)了出色的處理能力。(4)圖形處理系統(tǒng)MATLAB自產(chǎn)生之日起就具有方便的數(shù)據(jù)可視化功能，以將向量和矩陣用圖形表現(xiàn)出來(lái)，并且可以對(duì)圖形進(jìn)行標(biāo)注和打印高層次的作圖包括二維和三維的可視化、圖象處理、動(dòng)畫(huà)和表達(dá)式作圖。另外，在調(diào)用繪圖函數(shù)時(shí)，跳整自變量可以繪出不變顏色的點(diǎn)、線、復(fù)線或多重線。⑦方便的繪圖功能：MATLAB的繪圖是十分方便的，它有一系列繪圖函數(shù)(命令)，例如線性坐標(biāo)、對(duì)數(shù)坐標(biāo)、半對(duì)數(shù)坐標(biāo)和極坐標(biāo)，均只需調(diào)用不同的繪圖函數(shù)(命令)在圖上標(biāo)出圖題、XY軸標(biāo)注。在此基礎(chǔ)上，高版本的MATLAB已逐步擴(kuò)展到科學(xué)及工程計(jì)算的其他領(lǐng)域。⑥高效方便的矩陣和數(shù)組運(yùn)算：MATLAB語(yǔ)言像BASIC,FORTRAN和C語(yǔ)言一樣規(guī)定了矩陣的算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、條件運(yùn)算符及賦值運(yùn)算符，而且這些運(yùn)算符大部分可以毫無(wú)改變地照搬到數(shù)組運(yùn)算中，如算術(shù)運(yùn)算符只要增加“.”就可用于數(shù)組運(yùn)算。⑤語(yǔ)句簡(jiǎn)單，內(nèi)涵豐富：MATLAB語(yǔ)言中最基本、最重要的成分是函數(shù)，其一般形式為[a,b,c,...]=fun(d,e,f...)，即一個(gè)函數(shù)由函數(shù)名、輸入變量，如(d,e,f...)和輸出變量(如[a,b,c,...])組成，同一函數(shù)名F，不同數(shù)目的輸入變量(包括無(wú)輸入變最)及不同數(shù)目輸出變量，代表著不同的含義(有點(diǎn)像面向?qū)ο笾械亩鄳B(tài)性)。MATLAB適合的操作平臺(tái)有：Windows系列，Unix， Linux。④可移植性很好：MATLAB是用C語(yǔ)言編寫(xiě)的，而C語(yǔ)言的可移性很好。因而，用戶可以根據(jù)自己的需要方使地建立和擴(kuò)充新的庫(kù)函數(shù)，以便提高M(jìn)ATLAB使用效率和擴(kuò)充它的功能。③擴(kuò)充能力強(qiáng)，交互性好：高版本的MATLAB有豐富的庫(kù)函數(shù)，在進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算時(shí)可以直接調(diào)用。在運(yùn)行M文件時(shí)，如果有錯(cuò)，計(jì)算機(jī)屏幕上會(huì)給出詳細(xì)的出錯(cuò)信息用戶經(jīng)修改后再執(zhí)行，直到正確為止。具體地說(shuō)，MATLAB運(yùn)行時(shí)，如直接在命令行輸入MATLAH語(yǔ)句(命令)，包括調(diào)用M文件的語(yǔ)句，每輸入一條語(yǔ)句，就立即對(duì)其進(jìn)行處理，完成編澤、連接和運(yùn)行的全過(guò)程。它能在同一畫(huà)面進(jìn)行靈活操作，快速排除輸入程序中的書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤、語(yǔ)法錯(cuò)誤及語(yǔ)意錯(cuò)誤，從而加快了用戶編寫(xiě)、修改和調(diào)試程序的速度。各個(gè)步驟之間是順序關(guān)系，編程的過(guò)程就是在它們之間做瀑布型的循環(huán)。調(diào)試速度快，需要學(xué)習(xí)的時(shí)間少。因此，MATLAB語(yǔ)言也可以通俗地稱為演算紙式科學(xué)算法語(yǔ)言，由于它編寫(xiě)簡(jiǎn)單，所以編程效率高，易學(xué)易懂。MATLAB語(yǔ)言的主要特點(diǎn)有一下幾點(diǎn)。MATLAB語(yǔ)言有不同于其它高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，它彼稱為第四代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，正如第三代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言如FORTRAN語(yǔ)言和C語(yǔ)言等使人們擺脫了對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的操作一樣，MATLAB語(yǔ)言使人們從繁瑣的程序代碼中解放出來(lái)。使之更利于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的科技人員使用。用戶可以在命令窗口中將輸入語(yǔ)句與執(zhí)行命令同步，也可以先編寫(xiě)好一個(gè)較大的復(fù)雜的應(yīng)用程序(M文件)后再一起運(yùn)行。從基本算法如加法、正弦，到復(fù)雜算法如矩陣求逆、快速傅里葉變換等。在開(kāi)發(fā)環(huán)境中，使用戶更方便地控制多個(gè)文件和圖形窗口；在編程方面支持了函數(shù)嵌套，有條件中斷等；在圖形化方面，有了更強(qiáng)大的圖形標(biāo)注和處理功能，包括連接注釋等；在輸入輸出方面，可以直接向Excel和HDF5進(jìn)行連接。(1)開(kāi)發(fā)環(huán)境MATLAB開(kāi)發(fā)環(huán)境是一套方便用戶使用的MATLAB函數(shù)和文件工具集，其中許多工具是圖形化用戶接口。簡(jiǎn)單的編程環(huán)境提供了比較完備的調(diào)試系統(tǒng)，程序不必經(jīng)過(guò)編譯就可以直接運(yùn)行，而且能夠及時(shí)地報(bào)告出現(xiàn)的錯(cuò)誤及進(jìn)行出錯(cuò)原因分析。隨著MATLAB的商業(yè)化以及軟件本身的不斷升級(jí)，MATLAB的用戶界面也越來(lái)越精致更加接近Windows的標(biāo)準(zhǔn)界面，人機(jī)交互性更強(qiáng)，操作更簡(jiǎn)單。這些工具方便用戶使用MATLAB的函數(shù)和文件，其中許多工具采用的是圖形用戶界面。到20世紀(jì)90年代，MATLAB已成為國(guó)際控制界的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算軟件。80年代初他們又采用C語(yǔ)言編寫(xiě)了MATLAB的核心。 MATLAB發(fā)展史MATLAB的產(chǎn)生是與數(shù)學(xué)計(jì)算緊密聯(lián)系在一起的，20世紀(jì)70年代，美國(guó)新墨西哥大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任Cleve Moler教授在給學(xué)生開(kāi)線性代數(shù)課時(shí)，為了讓學(xué)生能使用子程序庫(kù)而又不花費(fèi)過(guò)多的時(shí)間，便為學(xué)生編寫(xiě)了使用子程序的接口程序。在新的版本中也加入了對(duì)C，F(xiàn)ORTRAN，C++，JAVA的支持。MATLAB可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語(yǔ)言的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號(hào)處理與通訊、圖像處理、信號(hào)檢測(cè)、金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域。MATLAB和Mathmatica、Maple并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。 MATLAB軟件簡(jiǎn)介 MATLAB概述MATLAB是matrix和laboratory兩個(gè)詞的組合，意為矩陣工廠(矩陣實(shí)驗(yàn)室)，由美國(guó)mathworks公司發(fā)布的主要面對(duì)科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。此過(guò)程涉及到有關(guān)矩陣的計(jì)算，而矩陣用常用的計(jì)算工具計(jì)算比較麻煩，而使用MATLAB軟件可以方便的解決這一問(wèn)題。引入權(quán)重系數(shù)和模糊理論的電力變壓器風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估使評(píng)估結(jié)果更客觀可靠。 本章小結(jié)本章在電力變壓器 FMEA 分析的基礎(chǔ)上，確定了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)FMEA評(píng)估方法通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)RPN對(duì)變壓器進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；然而這種傳統(tǒng)的FMEA評(píng)估方法有一定的缺陷和不足，為此引入層次分析法來(lái)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，使評(píng)價(jià)指標(biāo)具有不同的相對(duì)重要度。由以上實(shí)例我們看出引入模糊理論和權(quán)重系數(shù)的評(píng)估方法的優(yōu)越性，這種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法較傳統(tǒng)FMEA方法更科學(xué)客觀。引入模糊理論和權(quán)重系數(shù)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法得到的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)排序結(jié)果是3472165。傳統(tǒng)FMEA方法通過(guò)RPN值來(lái)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，RPN值越大表明風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)越高，檢修順序應(yīng)該越靠前，引入模糊理論的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法將風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃為“很高”、“高”、“中”、“低”、“很低”五種等級(jí)，按此順序維修，同等級(jí)之間相比越大，風(fēng)險(xiǎn)越大。上述幾種故障的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)在表36中列出。將表35中的其中一個(gè)故障模式的嚴(yán)重度，發(fā)生率和可檢測(cè)度評(píng)分值分別代入式(35)、(36)、(37)、(38)和(39)，會(huì)得到每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)向量，三個(gè)評(píng)價(jià)向量按式(39)組成模糊關(guān)系矩陣，在權(quán)重系數(shù)已經(jīng)求得的情況下，按式(311)進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)就會(huì)得到該故障的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。 (312)式(311)中的行和列的順序都是按照，嚴(yán)重度(S)、發(fā)生率(O)、可檢測(cè)程度(D)排列的,比如第二行的代表發(fā)生率對(duì)嚴(yán)重度的相對(duì)重要程度是，第三行的代表可檢測(cè)程度對(duì)發(fā)生率的相對(duì)重要程度是。 實(shí)例分析對(duì)某220kV主變壓器，通過(guò)對(duì)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，維修歷史記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并咨詢專家和維修人員意見(jiàn)，得到該變壓器的FMEA分析表，限于篇幅，本文僅對(duì)變壓器套管有關(guān)部分進(jìn)行分析，現(xiàn)在加上三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分值如表35所示。(5)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行模糊化處理。(3)組織專家對(duì)故障模式的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行打分。下面給出變壓器風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估步驟：(1)對(duì)變壓器進(jìn)行FMEA分析。風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)越高的故障模式應(yīng)首先采取合理措施維修，依次排序。假設(shè)，“高”。 (311)由上式計(jì)算得到的矩陣有、五個(gè)成員，它們分別代表風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果的“很低”、“低”、“中”、“高”、“很高”五個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。 (310) 模糊綜合評(píng)價(jià)綜合評(píng)價(jià)考慮各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)危害程度貢獻(xiàn)的大小，以權(quán)值特征向量作為單一評(píng)價(jià)指標(biāo)在總評(píng)價(jià)中影響程度大小的度量。每一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)向量等于它k個(gè)評(píng)分值對(duì)應(yīng)的k個(gè)評(píng)判向量的平均值。圖32 隸屬函數(shù)對(duì)于隸屬函數(shù)如式(35)，表明隸屬于等級(jí)很低的可能性： (35)對(duì)于隸屬函數(shù)如式(36)，表明隸屬于等級(jí)低的可能性： (36)對(duì)于隸屬函數(shù)如式(37)，表明隸屬于等級(jí)中的可能性： (37)對(duì)于隸屬函數(shù)如式(38)，表明隸屬于等級(jí)高的可能性： (38)對(duì)于隸屬函數(shù)如式(39)，表明隸屬于等級(jí)很高的可能性： (39)三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分值按表31，32，33評(píng)定。每個(gè)指標(biāo)的評(píng)判集，包含個(gè)等級(jí)，分別對(duì)應(yīng)于“很低”、“低”、“中”、“高”、“很高”。當(dāng)，可以