一种基于模糊综合评价法的环氧树脂性能评估方法

摘要

本发明提供了一种基于模糊综合评价法的环氧树脂性能评估方法，涉及电网检修的技术领域，包括：构建环氧树脂因素集，并基于环氧树脂因素集；基于环氧树脂因素集构建环氧树脂指标权重集W，并建立模糊关系矩阵；基于隶属函数获取环氧树脂评价结果并基于隶属度原则确定最终的性能评价结果。通过本发明提供的方法可以对电气设备中常见的绝缘材料性能进行评价，并及时发现电网的安全隐患。

说明书

技术领域

本发明涉及电网检修的技术领域，尤其是涉及一种基于模糊综合评价法的环氧树脂性能评估方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展，电力行业因其独特的优势而迅速崛起。近年来，我国的装机容量、发电容量等已逐渐跃居世界前列，故大容量、远距离、复杂环境下的输电逐渐向高压发电方向发展，同时也对电气设备的电、热和机械性能提出了更为严苛的要求。干式空心电抗器是电网中常见的电气设备，但其绝缘故障频发，及时发现其中的安全隐患、排除故障，对于电网的安全运行至关重要。环氧树脂作为电气设备中常用的绝缘材料，其性能很大程度上会影响电气设备的安全稳定运行。因此正确客观的评价环氧树脂的综合性能对保证电气设备的安全稳定运行具有重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于模糊综合评价法的环氧树脂性能评估方法，以对电气设备中常见的绝缘材料性能进行评价，并及时发现电网的安全隐患。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于模糊综合评价法的环氧树脂性能评估方法，其特征在于，包括：

构建环氧树脂因素集，并基于所述环氧树脂因素集；

基于所述环氧树脂因素集构建环氧树脂指标权重集W，并建立模糊关系矩阵；

基于隶属函数获取环氧树脂评价结果并基于隶属度原则确定最终的性能评价结果。

优选的，所述构建环氧树脂因素集，并基于所述环氧树脂因素集的步骤包括：

构建微观参数，具体包括如下步骤：

构建环氧树脂基体及固化剂单体分子模型，并利用分子动力学使环氧树脂基体及固化剂单体分子模型；

通过交联脚本对环氧树脂进行动态交联，之后进行退火，得到退火后的各个交联环氧树脂体系并得到不同环氧树脂体系的自由体积占比；

利用脚本计算不同环氧树脂体系氢键个数以及不同体系的内聚能密度。

优选的，所述构建环氧树脂因素集，并基于所述环氧树脂因素集的步骤包括；

获取宏观参数，所述宏观参数包括宏观热学、宏观力学以及宏观电学性能；

所述热学性能包括玻璃化转变温度、热膨胀系数、热分解温度；

所述宏观电学性能包括介电常数、介电损耗、体积电阻率、表面电阻率、介电强度、闪络电压；

所述宏观力学性能包括冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、体积模量、剪切模量、杨氏模量。

优选的，所述基于所述环氧树脂因素集构建环氧树脂指标权重集W，并建立模糊关系矩阵的步骤包括：

针对于越大越优型指标：

针对于越小越优型指标：

其中：i表示配比体系，j表示评价指标，m表示配比体系个数；X

优选的，所述基于所述环氧树脂因素集构建环氧树脂指标权重集W，并建立模糊关系矩阵的步骤包括：

采用如下公式获取第j项指标下第i个配比体系占该指标的比重：

其中：i表示配比体系，j表示评价指标，m表示配比体系个数。X

获取第j项指标的熵值

其中：常数k＝1/ln(m)>0，ln为自然数对数，且E

获取第j项指标的差异系数

D

获取环氧树脂指标的权重

优选的，所述基于隶属函数获取环氧树脂评价结果并基于隶属度原则确定最终的性能评价结果的步骤包括：

建立模糊关系矩阵R：

每个指标i求得第j个等级的隶属度r

优选的，所述基于隶属函数获取环氧树脂评价结果并基于隶属度原则确定最终的性能评价结果的步骤包括：

针对于越大越优型指标：隶属度函数如下：

等级1：

等级2：

等级3：

等级4：

针对于越小越优型指标：

等级1：

等级2：

等级3

等级4

优选的，所述基于隶属函数获取环氧树脂评价结果并基于隶属度原则确定最终的性能评价结果的步骤包括：

采用如下公式获取环氧树脂评价结果

Z＝W·R

W—环氧树脂指标的权重；

R—模糊关系矩阵：

根据最大隶属度原则确定最终的性能评估结果。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明提供了一种基于模糊综合评价法的环氧树脂性能评估方法，涉及电网检修的技术领域，包括：构建环氧树脂因素集，并基于环氧树脂因素集；基于环氧树脂因素集构建环氧树脂指标权重集W，并建立模糊关系矩阵；基于隶属函数获取环氧树脂评价结果并基于隶属度原则确定最终的性能评价结果。通过本发明提供的方法可以对电气设备中常见的绝缘材料性能进行评价，并及时发现电网的安全隐患。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于模糊综合评价法的环氧树脂性能评估方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种基于模糊综合评价法的环氧树脂性能评估方法越大越优型指标隶属度函数；

图3为本发明实施例提供的一种基于模糊综合评价法的环氧树脂性能评估方法越小越优型指标隶属度函数；

图4为本发明实施例提供的一种基于模糊综合评价法的环氧树脂性能评估方法评价结果图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，随着国民经济的快速发展，电力行业因其独特的优势而迅速崛起。近年来，我国的装机容量、发电容量等已逐渐跃居世界前列，故大容量、远距离、复杂环境下的输电逐渐向高压发电方向发展，同时也对电气设备的电、热和机械性能提出了更为严苛的要求，基于此，本发明实施例提供的一种基于模糊综合评价法的环氧树脂性能评估方法，可以对电气设备中常见的绝缘材料性能进行评价，并及时发现电网的安全隐患。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种基于模糊综合评价法的环氧树脂性能评估方法进行详细介绍。

实施例一：

如图1，本发明实施例一提供了一种基于模糊综合评价法的环氧树脂性能评估方法，包括：

构建环氧树脂因素集，并基于所述环氧树脂因素集；

基于所述环氧树脂因素集构建环氧树脂指标权重集W，并建立模糊关系矩阵；

基于隶属函数获取环氧树脂评价结果并基于隶属度原则确定最终的性能评价结果。

优选的，所述构建环氧树脂因素集，并基于所述环氧树脂因素集的步骤包括：

构建微观参数，具体包括如下步骤：

构建环氧树脂基体及固化剂单体分子模型，并利用分子动力学使环氧树脂基体及固化剂单体分子模型；

通过交联脚本对环氧树脂进行动态交联，之后进行退火，得到退火后的各个交联环氧树脂体系并得到不同环氧树脂体系的自由体积占比；

利用脚本计算不同环氧树脂体系氢键个数以及不同体系的内聚能密度。

具体的，所述构建环氧树脂因素集，并基于所述环氧树脂因素集的步骤包括；

获取宏观参数，所述宏观参数包括宏观热学、宏观力学以及宏观电学性能；

所述热学性能包括玻璃化转变温度、热膨胀系数、热分解温度；

所述宏观电学性能包括介电常数、介电损耗、体积电阻率、表面电阻率、介电强度、闪络电压；

所述宏观力学性能包括冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、体积模量、剪切模量、杨氏模量。

表1宏观电学特性指标数据结果

表2宏观热学特性指标数据结果

表3力学特性指标数据结果

表4微观参数指标

表5各项指标熵值法求权重的相关参数

表6双交联网络环氧树脂性能评估各级指标权重

由表6可以得出一级指标和二级指标的权重矩阵如下所示：

W

W

W

W

W＝[0.337 0.181 0.321 0.16]

优选的，所述基于所述环氧树脂因素集构建环氧树脂指标权重集W，并建立模糊关系矩阵的步骤包括：

针对于越大越优型指标：

越大越优型指标例如弹性力学、玻璃化转变温度等；

针对于越小越优型指标：

越小越优型指标例如介电常数、介电损耗等；

其中：i表示配比体系，j表示评价指标，m表示配比体系个数；X

具体的，所述基于所述环氧树脂因素集构建环氧树脂指标权重集W，并建立模糊关系矩阵的步骤包括：

采用如下公式获取第j项指标下第i个配比体系占该指标的比重：

其中：i表示配比体系，j表示评价指标，m表示配比体系个数。X

获取第j项指标的熵值

其中：常数k＝1/ln(m)>0，ln为自然数对数，且E

获取第j项指标的差异系数

D

获取环氧树脂指标的权重

按照模糊评判理论，构建环氧树脂评价集V：

评价对象被划分为优、良、一般、差四个等级，即V＝{V

表7体系1比不同评价等级下各指标的隶属度值

具体的，所述基于隶属函数获取环氧树脂评价结果并基于隶属度原则确定最终的性能评价结果的步骤包括：

建立模糊关系矩阵R：

每个指标i求得第j个等级的隶属度r

由表可得电学特性指标I

结合图2以及图3，所述基于隶属函数获取环氧树脂评价结果并基于隶属度原则确定最终的性能评价结果的步骤包括：

针对于越大越优型指标：隶属度函数如下：

等级1：

等级2：

等级3：

等级4：

针对于越小越优型指标：

等级1：

等级2：

等级3

等级4

优选的，所述基于隶属函数获取环氧树脂评价结果并基于隶属度原则确定最终的性能评价结果的步骤包括：

采用如下公式获取环氧树脂评价结果

Z＝W·R

W—环氧树脂指标的权重；

R—模糊关系矩阵：

Z

同理可得一级指标I2和I3的评价结果，

ZI2＝[0 0.227 0.541 0.232]

ZI3＝[0 0.238 0.282 0.480]

ZI4＝[0 0.477 0.523 0]

则可求得体系1配比的综合评价结果为：

Z

同理可得纯体系、体系2和体系3的综合评价结果：

Z

Z

Z

根据最大隶属度原则确定最终的性能评估结果。

如图4，纯体系的性能评价结果为差，体系1配比的性能综合评价结果为一般，体系2的评价结果为优，体系3配比的评价结果为良。所以双交联环氧树脂性能得综合评价结果为：体系2>体系3>体系1>纯体系。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。