一種智能配電網運行綜合評估方法
【專利摘要】一種智能配電網運行綜合評估方法，首先依據智能配電網的運行特性建立了綜合評估指標體系，包括安全性、可靠性、經濟性、優(yōu)質性和智能性五大方面的指標。其次，在對現有電網綜合評估方法調研的基礎上，從有無偏好信息、方案數目的多少、方案數目和屬性數目的關系等方面界定了評估方法的適用范圍，結合智能配電網運行評估的實際情況，選取層次分析法、模糊綜合評價法和德爾菲法作為綜合評估的理論支撐，基于此三類方法提出了綜合評估的方法和流程，包括權重設置、評分標準設定、評估結果分析等重要環(huán)節(jié)。本發(fā)明方法有很強的實用性和可行性，可為電網調度、規(guī)劃以及運行管理人員的決策工作提供重要的依據，具有很好的推廣應用價值。
【專利說明】一種智能配電網運行綜合評估方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于智能配電網【技術領域】，用于對智能配電網運行的評估，其中綜合評估方法也可用于傳統配電網評估和規(guī)劃方案輔助決策。
【背景技術】
[0002]智能電網代表當今電網發(fā)展變革的最新方向，目前歐美許多國家均在積極規(guī)劃推動智能電網建設。國家電網公司也于2009年5月首次向社會公布了“智能電網”的發(fā)展計劃，并初步披露了其建設時間表，這標志著中國智能電網建設被正式提上議事日程。
[0003]時至今日，我國智能電網建設已經取得了一定成果，若干以智能配用電為代表的示范園區(qū)也初具規(guī)模。那么，當前的智能電網一特別是首當其沖的智能配電網一距離發(fā)展目標還有多遠？智能配電網運行過程中還有哪些薄弱環(huán)節(jié)？它能否體現智能配電網應具備的“高效”特征？回答這些問題依賴于對智能配電網運行水平進行有效的評估。對智能配電網運行高效性的評估能夠幫助電力企業(yè)明確當前電網運行所處的階段，找出與理想目標的差距和發(fā)展方向，同時還能衡量電力企業(yè)在運營智能配電網方面取得的進展，它能夠通過提供一組關鍵性能指標來評判智能配電網的高效運行水平，有效的為電網調度提供技術支持。隨著智能電網建設在我國的大規(guī)模開展，當前亟需行之有效的高效運行評估來對建設和運營過程進行指導。
[0004]傳統的配電網評估主要包括可靠性評價、經濟性評價、安全性評價、供電質量評價等單項指標的評估，這些評估從不同角度、不同程度上評價了配電網的運行水平，但未上升到整體性評價的水平，對電網實際建設的總體指引性不強，由于是從不同角度的單獨評估，往往也容易顧此失彼。我國城、農網改造結束后，一些地區(qū)對配電網供電能力進行了后評估，評估的內容更加豐富，但主要還是側重于對供電能力的評估，且定性結論偏多、操作性不強、對評估專家的經驗要求過高，因此電網的綜合能力評估效果不明顯，限制了其在項目評估上的普及和應用，因此對電網綜合評估理論方法的研究顯得尤為重要。
[0005]所謂綜合評價(Comprehensive Evaluation, CE)概指對以多屬性體系結構描述的對象系統做出全局性、整體性的評價，即對評價對象的全體，根據所給的條件，采用一定的方法給每個評價對象賦予一個評價值(又稱評價指數)，再據此擇優(yōu)或排序。綜合評價方法又稱為多變量綜合評價方法、多指標綜合評估技術。綜合評價方法的發(fā)展是從平均思想發(fā)展到量化加權平均，從以簡單數學理論為基礎發(fā)展到多學科相互交叉，從各方法相互獨立發(fā)展到多方法相互集成的過程；是從單一指標、單一準則評價發(fā)展到多指標、多準則評價，從定性評價發(fā)展到定量評價，并在實踐中不斷發(fā)展、豐富、完善的過程。早在1888年，開現代科學評價之先河者艾奇沃斯(Edgeworth)在英國皇家統計學會的雜志上發(fā)表的論文“考試中的統計學”中，就已經提出了對考試中的不同部分應如何加權。1913年，斯皮爾曼(Spearman)發(fā)表了 “和與差的相關性”一文，討論了不同加權的作用，此文實際上已用了多元回歸和典型分析。20世紀70、80年代，是現代科學評價蓬勃興起的年代。在此期間，產生了多種應用廣泛的評價方法，諸如ELECTRE法(1971-1977，1983)、多維偏好分析的線性規(guī)劃法(簡記LINMAP，1973)、層次分析法(簡記AHP，1977)、數據包絡分析法(簡記DEA，1978)、逼近于理想解的排序方法(簡記T0PSIS，1981)等。20世紀80-90年代，是現代科學評價在我國向縱深發(fā)展的年代，人們對評價理論、方法和應用開展了多方面、卓有成效的研究。目前廣泛應用的綜合評估方法總體上可分為以下幾類:專家評價法、經濟分析法、運籌學和其它數學方法、智能化評價方法。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明要解決的問題是:電網是一個龐大的系統，直接從電網獲得數據無法全面的反映電網的狀態(tài)，由于電網的每一個調整都會對整體運行產生影響，因此技術人員無法根據直接獲取的某個電網參數調整電網的運行，需要一種綜合評估方法，幫助技術人員分析評估電網的整體狀態(tài)，進而用于電網的調度、規(guī)劃以及運行。
[0007]本發(fā)明的技術方案為:一種智能配電網運行的綜合評估方法，根據智能配電網特點建立綜合評估指標體系，包括安全性、可靠性、經濟性、優(yōu)質性和智能性，獲取待評估配電網的運行數據，并對獲取的運行數據進行統一處理，最后使用層次分析法、模糊綜合評價法和德爾菲法相結合的方法進行綜合評估，得到一個反映配電網運行狀態(tài)的綜合評估結果，根據評估結果對配電網的運行進行相應的控制調整，評估方法包括以下步驟:
[0008]I)確定智能配電網運行綜合評估的對象；
[0009]2)建立綜合評估指標體系結構:
[0010]構建包括安全性、可靠性、經濟性、優(yōu)質性和智能性五個方面的綜合評估指標體系，明確各項評估指標的定義、內涵；對評估指標進行分類，依據指標能否量化分為定性指標和定量指標，其中定量指標依據指標性能優(yōu)劣和指標值之間的關系分為極大型指標、極小型指標和固定型指標，極大型指標是指指標值越大指標性能越優(yōu)，極小型指標是指指標值越小指標性能越優(yōu)，固定型指標是指指標數值在處于某一固定區(qū)間或接近某一固定值時指標性能越優(yōu)；
[0011]3)設置評估指標的權重:
[0012]a).根據對各層指標兩兩之間重要程度的分析形成判斷矩陣；
[0013]b).計算判斷矩陣的最大特征根及其對應的特征向量；
[0014]c).將判斷矩陣最大特征根對應的特征向量歸一化，得到各單層指標相對與其直接上級指標的單排序權重值；
[0015]d).進行單排序一致性校驗，如通過校驗則繼續(xù)步驟e)，如未通過一致性校驗則返回步驟a)；
[0016]e).進行層次總排序一致性校驗，如通過校驗則繼續(xù)步驟f)，如未通過一致性校驗則返回步驟a)；
[0017]f).基于單排序權重的計算結果求得各單項指標的層次總排序權重a i ；
[0018]4)設定指標的評分標準:
[0019]對于定量指標，為表征指標評分隨指標值變化的走勢，需設定指標評分曲線；對于定性指標，則根據指標的性能設定該指標的評分；
[0020]5)對指標進行評分:
[0021]對評估對象所處的電網進行調研和分析，計算定量指標的指標值ri，分析定性指標所處的性能級別，依據步驟4)中的評分標準得到各項指標的評分r,；
[0022]6)綜合評分:
[0023]基于步驟3)得到的權重和步驟5)得到的指標評分值，計算評估對象的綜合評價值S，計算方法如式(I)所示，式中η為底層指標總個數:

[0024]
【權利要求】
1.一種智能配電網運行的綜合評估方法，其特征是根據智能配電網特點建立綜合評估指標體系，包括安全性、可靠性、經濟性、優(yōu)質性和智能性，獲取待評估配電網的運行數據，并對獲取的運行數據進行統一處理，最后使用層次分析法、模糊綜合評價法和德爾菲法相結合的方法進行綜合評估，得到一個反映配電網運行狀態(tài)的綜合評估結果，根據評估結果對配電網的運行進行相應的控制調整，評估方法包括以下步驟: 1)確定智能配電網運行綜合評估的對象； 2)建立綜合評估指標體系結構: 構建包括安全性、可靠性、經濟性、優(yōu)質性和智能性五個方面的綜合評估指標體系，明確各項評估指標的定義、內涵；對評估指標進行分類，依據指標能否量化分為定性指標和定量指標，其中定量指標依據指標性能優(yōu)劣和指標值之間的關系分為極大型指標、極小型指標和固定型指標，極大型指標是指指標值越大指標性能越優(yōu)，極小型指標是指指標值越小指標性能越優(yōu)，固定型指標是指指標數值在處于某一固定區(qū)間或接近某一固定值時指標性能越優(yōu)； 3)設置評估指標的權重: a).根據對各層指標兩兩之間重要程度的分析形成判斷矩陣； b).計算判斷矩陣的最大特征根及其對應的特征向量； c).將判斷矩陣最大特征根對應的特征向量歸一化，得到各單層指標相對與其直接上級指標的單排序權重值； d).進行單排序一致性校驗，如通過校驗則繼續(xù)步驟e)，如未通過一致性校驗則返回步驟a)； e).進行層次總排序一致性校驗，如通過校驗則繼續(xù)步驟f)，如未通過一致性校驗則返回步驟a)； f).基于單排序權重的計算結果求得各單項指標的層次總排序權重ai ； 4)設定指標的評分標準: 對于定量指標，為表征指標評分隨指標值變化的走勢，需設定指標評分曲線；對于定性指標，則根據指標的性能設定該指標的評分； 5)對指標進行評分: 對評估對象所處的電網進行調研和分析，計算定量指標的指標值分析定性指標所處的性能級別，依據步驟4)中的評分標準得到各項指標的評分r,； 6)綜合評分: 基于步驟3)得到的權重和步驟5)得到的指標評分值，計算評估對象的綜合評價值S，計算方法如式(I)所示，式中η為底層指標總個數:
2.根據權利要求1所述的一種智能配電網運行綜合評估方法，其特征是步驟4)指標的評分標準的設定為:對于定量指標的評分標準，首先確定關鍵評分點的評分值，以此為基礎確定評分曲線和評分函數: 41)關鍵評分點的確定: 關鍵評分點的設置是為了后續(xù)的評分曲線及評分函數做準備，關鍵評分點一般選取5的倍數的典型評分。本專利選取O分點、60分點和100分點，為了細化高評分區(qū)段，在60分點和100分點之間還設置兩個關鍵評分點，分別為75分點和90分點，即關鍵評分點為{O分，60分，75分，90分，100分}； 42)關鍵評分點對應評分值的確定 確定關鍵評分點的評分值時采用概率統計方法和德爾菲法:對于能夠取得較大數據樣本的評估指標采用概率統計方法或者概率統計與德爾菲法相結合的方法，這里的較大數據樣本指能夠滿足概率統計方法使用要求的數據樣本；其它指標則采用德爾菲法，利用專家經驗確定關鍵評分點的評分值； 43)評分曲線的繪制: 依據步驟41)和42 )確定評估指標關鍵評分點在平面直角坐標系中的坐標值，其中X軸為指標值，y軸為評分值，以此為基礎繪制得到該指標的評分曲線； 指標的評分曲線即為模糊綜合評估方法中的隸屬度函數曲線； 44)評分函數的確定: 基于評分點坐標值，利用分段線性插值的方法得到相鄰兩個評分點之間的分段函數，即評分函數； 對于定性指標的評分標準設定: 對于定性指標，根據指標性能的優(yōu)劣劃分為五個級別，即{優(yōu)，良，中，較差，差}，分別對應關鍵評分點{100分，90分，75分，60分，O分}； 對定性指標的評分根據德爾菲法確定，評估過程中專家們根據評估對象的該項指標性能優(yōu)劣給出相應的性能級別，由性能級別和評分的對應關系得到該指標的評分值，或者直接給出認為合理的評分值。
【文檔編號】G06Q50/06GK103679544SQ201310613015
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權日:2012年11月27日
【發(fā)明者】陳楷, 馬麗, 龍禹, 倪煒, 李子韻, 肖晶, 王自楨, 崔艷妍, 劉苑紅, 劉偉, 張鑫, 王曉丹, 丁寧 申請人:江蘇省電力公司南京供電公司, 中國電力科學研究院, 國家電網公司, 江蘇省電力公司