技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種運(yùn)用對(duì)向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CPN)方法對(duì)工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)進(jìn)行節(jié)能評(píng)估的系統(tǒng)和評(píng)估方法。

背景技術(shù)：

工業(yè)企業(yè)用電約占國民經(jīng)濟(jì)用電量的70％以上。工業(yè)企業(yè)節(jié)約用電對(duì)企業(yè)自身節(jié)能增效、進(jìn)而對(duì)整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都具有十分重要的意義。工業(yè)企業(yè)節(jié)能可從多方入手，其中工業(yè)企業(yè)的供配電網(wǎng)的節(jié)電即為重要的一環(huán)。目前，工業(yè)企業(yè)的供配電網(wǎng)的運(yùn)行現(xiàn)狀不夠理想，其節(jié)電節(jié)能大有可為：如合理選擇供配電系統(tǒng)設(shè)備容量降低線損、提高設(shè)備的負(fù)荷率、采用經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式、采用無功功率補(bǔ)償設(shè)備以提高功率因數(shù)、進(jìn)行必要的負(fù)荷調(diào)整和用電限制以及根據(jù)不同的用電規(guī)律合理安排生產(chǎn)以降低或轉(zhuǎn)移高峰負(fù)荷、填補(bǔ)低谷負(fù)荷等等。

目前國內(nèi)外對(duì)工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行評(píng)估的系統(tǒng)和方法，已見研究。如公開號(hào)為CN102208807A，名稱為“基于精確量測(cè)負(fù)荷數(shù)據(jù)的中低壓配電網(wǎng)能效評(píng)估方法”的中國專利文獻(xiàn)，其公開了一種基于精確量測(cè)的負(fù)荷數(shù)據(jù)的中低壓配電網(wǎng)能效評(píng)估方法，以期有針對(duì)性地指導(dǎo)配電網(wǎng)規(guī)劃改造建設(shè)，幫助配電網(wǎng)運(yùn)行管理人員掌握配電網(wǎng)能效運(yùn)行情況，保證配電網(wǎng)可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。但該專利文獻(xiàn)對(duì)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)電沒有建立明確的指標(biāo)體系。又如公開號(hào)為CN102521714A，名稱為“構(gòu)建KPI等級(jí)模型的方法及裝置、能耗評(píng)估方法及系統(tǒng)”的中國專利文獻(xiàn)，其公開了一種構(gòu)建KPI(關(guān)鍵績效指標(biāo)法)等級(jí)模型的方法和裝置、能耗評(píng)估方法和系統(tǒng)，通過構(gòu)建KPI等級(jí)模型，評(píng)價(jià)各類企業(yè)不同時(shí)期的KPI指數(shù)以及對(duì)企業(yè)的能耗水平綜合評(píng)分以給出相應(yīng)的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，再根據(jù)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果給出相應(yīng)的建議，使企業(yè)相應(yīng)調(diào)整用電行為以降低能耗。該方法沒有明確指出企業(yè)供配電網(wǎng)需要進(jìn)行改善的環(huán)節(jié)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)方便且成本較低的工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估系統(tǒng)，且利用該系統(tǒng)采用基于對(duì)向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的評(píng)估方法，方便、快捷地實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能情況進(jìn)行評(píng)估。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：本發(fā)明的工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估方法，其由工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估系統(tǒng)實(shí)施，該工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估系統(tǒng)包括RS485電能表、RS485總線、ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)、電力數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)和供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)；

上述的RS485電能表設(shè)有2個(gè)以上；ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)包括ZigBee采集器和ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端，ZigBee采集器和ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端的個(gè)數(shù)與RS485電能表的個(gè)數(shù)相同；電力數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)為內(nèi)置有電力數(shù)據(jù)采集和計(jì)算程序的計(jì)算機(jī)；供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)為內(nèi)置有基于對(duì)向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的評(píng)估軟件的計(jì)算機(jī)；

各RS485電能表分別通過RS485總線與相應(yīng)的ZigBee采集器信號(hào)電連接；ZigBee采集器與相應(yīng)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端通過無線通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)電連接；各ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端均分別通過以太網(wǎng)與電力數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)信號(hào)電連接；電力數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)通過以太網(wǎng)與供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)信號(hào)電連接。

基于上述的工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一種工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估方法，包括以下步驟：

①實(shí)時(shí)采集供配電網(wǎng)運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)并傳輸至電力數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)；

②電力數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)計(jì)算電力負(fù)荷、無功補(bǔ)償容量、負(fù)載率、用電量、線損率和短路電流的數(shù)據(jù)值并將計(jì)算結(jié)果傳輸至供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)；

③在供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)內(nèi)建立工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能指標(biāo)評(píng)估體系并設(shè)置5級(jí)評(píng)判等級(jí)；

④根據(jù)指標(biāo)評(píng)估體系和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)建立評(píng)估指標(biāo)的訓(xùn)練樣本集：對(duì)各評(píng)估指標(biāo)按照五級(jí)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，劃分區(qū)間，然后進(jìn)行歸一化處理，將其置于(0,1)區(qū)間，利用均勻隨機(jī)數(shù)在各級(jí)指標(biāo)變化區(qū)間，內(nèi)插隨機(jī)產(chǎn)生的100個(gè)指標(biāo)樣本值；

⑤將訓(xùn)練樣本集輸入供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)內(nèi)的對(duì)向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，進(jìn)行對(duì)向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的學(xué)習(xí)訓(xùn)練；

⑥根據(jù)電力參數(shù)計(jì)算結(jié)果，由評(píng)估專家和計(jì)算機(jī)分別對(duì)供配電網(wǎng)各相應(yīng)的節(jié)能指標(biāo)評(píng)估打分；將打分結(jié)果進(jìn)行歸一化處理，使之在(0,1)范圍內(nèi)并輸入訓(xùn)練完畢的供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)內(nèi)的對(duì)向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；

⑦供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估得出工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能等級(jí)；

上述的步驟③中的節(jié)能指標(biāo)評(píng)估體系包括供電方案、變壓器、供配電線路和電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行4個(gè)指標(biāo)組；

供電方案指標(biāo)組包括供電方式、電氣主接線、配電裝置3個(gè)指標(biāo)；

變壓器指標(biāo)組包括變壓器容量及型號(hào)、選址、變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行3個(gè)指標(biāo)；

供配電線路指標(biāo)組包括廠區(qū)導(dǎo)線架設(shè)或電纜敷設(shè)、車間低壓線路敷設(shè)、導(dǎo)線或電纜的截面選擇3個(gè)指標(biāo)；

電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)組包括調(diào)整負(fù)荷及電壓管理、三相負(fù)荷不平衡度、功率指標(biāo)管理和電網(wǎng)線損率4個(gè)指標(biāo)；

上述的步驟⑤中的對(duì)向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的學(xué)習(xí)訓(xùn)練的算法包括以下步驟：

①初始化及確定參數(shù)：確定輸入層神經(jīng)元數(shù)n為100個(gè)，已經(jīng)歸一化的輸入向量為X＝[x₁,x₂,…,x_n]，確定競(jìng)爭層神經(jīng)元p為30個(gè)，對(duì)應(yīng)的二值輸出向量B＝[b₁，b₂，…，b_p]^T，輸出層輸出向量Y＝[y₁,y₂,…，y_q]^T，目標(biāo)輸出向量O＝[o₁,o₂,…，o_q]^T，q取值為5，為節(jié)能的5個(gè)等級(jí)，讀數(shù)器t＝0；

初始化輸入層到競(jìng)爭層的連接權(quán)值W_j(j＝1,2,…，p)和由競(jìng)爭層到輸出層的連接權(quán)重V_k(k＝1,2,…，q)，并對(duì)W_j進(jìn)行歸一化處理；

②計(jì)算競(jìng)爭層的輸入：按下式求競(jìng)爭層每個(gè)神經(jīng)元的輸入：

③計(jì)算連接權(quán)重W_j與X距離最近的向量：按下式計(jì)算：

④將神經(jīng)元g的輸出設(shè)定為1，其余神經(jīng)元輸出設(shè)定為0，即

⑤修正連接權(quán)值W_g：按下式進(jìn)行修正并進(jìn)行歸一化：

ω_gi(t+1)＝ω_gi(t)+α[x_i-ω_gi(t)],i＝1,2,…，n,0<α<1

⑥計(jì)算輸出：按下式計(jì)算出神經(jīng)元的實(shí)際輸出值：

⑦修正連接權(quán)重V_g：按下式修正權(quán)重V_g：

υ_kg(t+1)＝υ_kg(t)+βb_j(y_k-o_k),k＝1,2,…，q,0<β<1

⑧返回第②步，直接將N個(gè)輸入模式全部輸入；

⑨置t＝t+1，將輸入模式X重新提供給網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，直到t＝T為止，其中T為預(yù)設(shè)定的學(xué)習(xí)總次數(shù)5000；

上述的步驟⑥中評(píng)估專家對(duì)節(jié)能指標(biāo)體系中的供電方案、變壓器、供配電線路指標(biāo)組進(jìn)行評(píng)估打分，分值在0至100之間，由三個(gè)專家打分，然后取平均值，分別得到評(píng)估結(jié)果e₁,e₂,e₃；

節(jié)能指標(biāo)體系中的電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)組中，負(fù)荷率、不平衡度、功率因數(shù)和線損率四個(gè)電力參數(shù)值由供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，分別得出評(píng)估結(jié)果e₄,e₅,e₆,e₇；由此得到待輸入對(duì)向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的數(shù)據(jù)x_i＝[e₁,e₂,e₃,e₄,e₅,e₆,e₇]。

本發(fā)明具有積極的效果：(1)本發(fā)明的工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)方便且成本較低。(2)本發(fā)明的工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估方法，明確供電方案、變壓器、供配電線路和電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行4個(gè)主要的指標(biāo)組構(gòu)成評(píng)估指標(biāo)體系，其中對(duì)供電方案、變壓器、供配電線路指標(biāo)組由評(píng)估專家對(duì)其評(píng)估打分，對(duì)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)組由計(jì)算機(jī)評(píng)判，而后綜合評(píng)估，從而實(shí)現(xiàn)從主觀和客觀兩方面進(jìn)行評(píng)估，保證了評(píng)估的完整性與合理性。(3)本發(fā)明的工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估方法，充分利用了對(duì)向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自組織、自學(xué)習(xí)能力等優(yōu)點(diǎn)，將其用于具有多重因素的工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)的節(jié)能評(píng)估，評(píng)估過程快速，評(píng)估結(jié)果可信度高，能夠有效地分析出工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)中影響節(jié)能的相關(guān)因素，從而有針對(duì)性地指導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行相關(guān)節(jié)能改造，實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)提高用電效率、節(jié)約用電成本、提高經(jīng)濟(jì)效益之目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所采用的工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為圖1所示系統(tǒng)的工作程序和過程的示意圖；

圖3為圖1中供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)內(nèi)置的評(píng)估程序所采用的CPN網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估方法所采用的節(jié)能評(píng)估指標(biāo)體系的組成結(jié)構(gòu)框圖；

圖5為本發(fā)明的工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

(實(shí)施例1)

見圖1，本實(shí)施例的工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估方法，其由工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估系統(tǒng)實(shí)施，該系統(tǒng)主要由RS485電能表、RS485總線、ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)、電力數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)和供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)組成。

RS485電能表包括RS485電能表1、……RS485電能表n，也即RS485電能表設(shè)有相同的n個(gè)。電能表的個(gè)數(shù)n至少為2以上。換句話說，RS485電能表的個(gè)數(shù)n根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置。本實(shí)施例中，RS485電能表優(yōu)選采用ACREL公司生產(chǎn)的ACR230ELH網(wǎng)絡(luò)電力儀表。

ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)(物聯(lián)網(wǎng))設(shè)有ZigBee采集器和ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端。ZigBee采集器包括ZigBee采集器1、……ZigBee采集器n，其個(gè)數(shù)n與RS485電能表的個(gè)數(shù)n相同；ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端包括ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端1、……ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端n，其個(gè)數(shù)n與RS485電能表的個(gè)數(shù)n相同。

各RS485電能表分別通過RS485總線與相應(yīng)的ZigBee采集器信號(hào)電連接；ZigBee采集器與相應(yīng)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端通過無線通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)電連接；各ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端均分別通過以太網(wǎng)與電力數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)信號(hào)電連接；電力數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)通過以太網(wǎng)與供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)信號(hào)電連接。

電力數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)為內(nèi)置有電力數(shù)據(jù)采集和計(jì)算程序的計(jì)算機(jī)；供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)為內(nèi)置有基于對(duì)向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的評(píng)估軟件的計(jì)算機(jī)。電力數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)和供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)均可采用PC機(jī)。

參見圖2，本實(shí)施例的工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估系統(tǒng)，其通過RS485電能表對(duì)企業(yè)供配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，其主要采集企業(yè)供配電網(wǎng)的三相電壓電流、電壓電流不平衡、電壓諧波、電網(wǎng)頻率、三相功率指標(biāo)(有功功率，無功功率)、三相有功電能，三相無功電能等電力參數(shù)。RS485電能表采集電力參數(shù)的采集周期為10min。

電力數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)通過以太網(wǎng)接收到供配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)后，通過內(nèi)置的預(yù)設(shè)程序自動(dòng)對(duì)供配電網(wǎng)的電力負(fù)荷、無功補(bǔ)償容量、負(fù)載率、用電量、線損率以及短路電流等主要電力運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算：

其中，對(duì)工業(yè)企業(yè)供電設(shè)計(jì)中的電力負(fù)荷的計(jì)算采用需要系數(shù)法進(jìn)行，公式如下：

式中，K_d為需要系數(shù)，表示用電設(shè)備組在投入電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，需要從電網(wǎng)實(shí)際取用的有功功率所必須考慮的一個(gè)綜合系數(shù)；P_cn為最大負(fù)荷時(shí)電網(wǎng)供給用電設(shè)備組的最大負(fù)荷，單位KW；P_∑n為n臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定總?cè)萘?，單位KW；k_L為平均加權(quán)負(fù)荷系數(shù)；k_p為同時(shí)系數(shù)，描述n臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行的概率；η為n臺(tái)電動(dòng)機(jī)的加權(quán)平均效率；η_L為供電線路效率，一般取值0.95-0.98。

對(duì)無功補(bǔ)償容量進(jìn)行計(jì)算：按提高功率因數(shù)確定補(bǔ)償容量Q_c，公式為：

式中，P為最大負(fù)荷月平均有功功率(KW)，為補(bǔ)償前后功率因數(shù)值。

對(duì)負(fù)載率K_p進(jìn)行計(jì)算，公式為：

K_p＝P_p/P_max×100％

式中，P_p為一定時(shí)間的平均有功負(fù)荷，P_max為最大有功負(fù)荷。

對(duì)用電量進(jìn)行計(jì)算，用電量為各電能表抄之和。

對(duì)線損率進(jìn)行計(jì)算，采用的公式為：線損率＝(1-售電量/供電量)*100％。

對(duì)短路電流進(jìn)行計(jì)算。

電力數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)將計(jì)算結(jié)果通過以太網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸給供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)進(jìn)行評(píng)估：

供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)進(jìn)行評(píng)估的方法，基于運(yùn)用對(duì)向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Counter Propagation Network,CPN)進(jìn)行供配電網(wǎng)的節(jié)能評(píng)估。

見圖3，CPN是將自組織競(jìng)爭網(wǎng)絡(luò)與Grossberg基本競(jìng)爭型網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，發(fā)揮各自特長的一種新型特征映射網(wǎng)絡(luò)。CPN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3所示，網(wǎng)絡(luò)分為輸入層、競(jìng)爭層和輸出層，輸入層與競(jìng)爭層構(gòu)成SOM網(wǎng)絡(luò)，競(jìng)爭層與輸出層構(gòu)成基本競(jìng)爭型網(wǎng)絡(luò)。

見圖4和圖5，本實(shí)施例的工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估方法，采用前述的工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，該方法包括如下具體步驟：

1)通過RS485電能表實(shí)時(shí)采集供配電網(wǎng)運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)并經(jīng)系統(tǒng)傳輸至電力數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)；

2)電力數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)計(jì)算電力負(fù)荷、無功補(bǔ)償容量、負(fù)載率、用電量、線損率和短路電流的數(shù)據(jù)值，計(jì)算結(jié)果通過以太網(wǎng)傳輸至供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)。

3)在供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)內(nèi)建立工業(yè)企業(yè)節(jié)能指標(biāo)評(píng)估體系、設(shè)置評(píng)判等級(jí)。

指標(biāo)評(píng)估體系如圖4所示，主要包括：供電方案、變壓器、供配電線路、電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等4個(gè)指標(biāo)組。其中：

供電方案指標(biāo)組包括供電方式、電氣主接線、配電裝置3個(gè)指標(biāo)；

變壓器指標(biāo)組包括變壓器容量及型號(hào)、選址、變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行3個(gè)指標(biāo)；

供配電線路指標(biāo)組包括廠區(qū)導(dǎo)線架設(shè)或電纜敷設(shè)，車間低壓線路敷設(shè)，導(dǎo)線或電纜的截面選擇3個(gè)指標(biāo)；

電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)組包括調(diào)整負(fù)荷及電壓管理、三相負(fù)荷不平衡度、功率指標(biāo)管理、電網(wǎng)線損率4個(gè)指標(biāo)。

將工業(yè)企業(yè)的供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估值由高到低設(shè)定分為5個(gè)等級(jí)，等級(jí)1表示用戶電力節(jié)能指標(biāo)優(yōu)秀，各種電力設(shè)備運(yùn)行合理，最節(jié)能；等級(jí)2表示用電比較合理，比較節(jié)能；等級(jí)3表示用電合理，節(jié)能一般；等級(jí)4表示用電不太合理，節(jié)能較少；等級(jí)5表示用戶用電很不合理，存在很大電力浪費(fèi)狀況。

4)根據(jù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)建立每個(gè)指標(biāo)組的樣本集。對(duì)于各指標(biāo)組的單項(xiàng)指標(biāo)分別按照五級(jí)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，劃分區(qū)間，然后進(jìn)行歸一化處理，將其置于(0,1)區(qū)間，利用均勻隨機(jī)數(shù)在各級(jí)指標(biāo)變化區(qū)間，內(nèi)插隨機(jī)產(chǎn)生的100個(gè)指標(biāo)樣本值。

5)將訓(xùn)練樣本集輸入到供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)內(nèi)的CPN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，進(jìn)行CPN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，其學(xué)習(xí)訓(xùn)練的算法如下：

①初始化及確定參數(shù)。確定輸入層神經(jīng)元數(shù)n為100個(gè)，已經(jīng)歸一化的輸入向量為X＝[x₁,x₂,…,x_n]，確定競(jìng)爭層神經(jīng)元p為30個(gè)，對(duì)應(yīng)的二值輸出向量B＝[b₁，b₂，…，b_p]^T，輸出層輸出向量Y＝[y₁,y₂,…，y_q]^T，目標(biāo)輸出向量O＝[o₁,o₂,…，o_q]^T，q取值為5，為節(jié)能的5個(gè)等級(jí)，讀數(shù)器t＝0。

初始化輸入層到競(jìng)爭層的連接權(quán)值W_j(j＝1,2,…，p)和由競(jìng)爭層到輸出層的連接權(quán)重V_k(k＝1,2,…，q)，并對(duì)W_j進(jìn)行歸一化處理。

②計(jì)算競(jìng)爭層的輸入。按下列公式求競(jìng)爭層每個(gè)神經(jīng)元的輸入：

③計(jì)算連接權(quán)重W_j與X距離最近的向量。按下列公式計(jì)算：

④將神經(jīng)元g的輸出設(shè)定為1，其余神經(jīng)元輸出設(shè)定為0，即

⑤修正連接權(quán)值W_g。按下列公式進(jìn)行修正并進(jìn)行歸一化：

ω_gi(t+1)＝ω_gi(t)+α[x_i-ω_gi(t)],i＝1,2,…，n,0<α<1

⑥計(jì)算輸出。按下式計(jì)算出神經(jīng)元的實(shí)際輸出值：

⑦修正連接權(quán)重V_g。按下式修正權(quán)重V_g：

υ_kg(t+1)＝υ_kg(t)+βb_j(y_k-o_k),k＝1,2,…，q,0<β<1

⑧返回第②步，直接將N個(gè)輸入模式全部輸入。

⑨置t＝t+1，將輸入模式X重新提供給網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，直到t＝T為止，其中T為預(yù)設(shè)定的學(xué)習(xí)總次數(shù)為5000次。

6)根據(jù)電力數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)傳輸?shù)碾娏?shù)計(jì)算結(jié)果，對(duì)指標(biāo)體系中的4個(gè)指標(biāo)組進(jìn)行打分。

其中對(duì)于供電方案、變壓器、供配電線路由評(píng)估專家對(duì)其評(píng)估打分，分值在0至100之間，由三個(gè)專家打分，然后取平均值，分別得到評(píng)估結(jié)果e₁,e₂,e₃。

對(duì)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，依據(jù)負(fù)荷率，不平衡度，功率因數(shù)，線損率四個(gè)電力參數(shù)值由供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)進(jìn)行客觀計(jì)算，分別得出評(píng)估結(jié)果e₄,e₅e₆,e₇。

由此得到待輸入CPN網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)x_i＝[e₁,e₂,e₃,e₄,e₅,e₆,e₇]，將其歸一化，使之在(0,1)范圍內(nèi)。

7)供配電節(jié)能評(píng)估計(jì)算機(jī)采用訓(xùn)練好的CPN網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)前述的待評(píng)估數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估得出工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能等級(jí)。

綜上所述，本實(shí)施例的工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)方便且成本較低。本實(shí)施例的工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估方法，明確供電方案、變壓器、供配電線路和電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行4個(gè)指標(biāo)組構(gòu)成的節(jié)能評(píng)估指標(biāo)體系，其中對(duì)供電方案、變壓器、供配電線路指標(biāo)組由評(píng)估專家對(duì)其評(píng)估打分，對(duì)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)組由計(jì)算機(jī)評(píng)判，而后綜合評(píng)估，從而實(shí)現(xiàn)從主觀和客觀兩方面進(jìn)行評(píng)估，保證了評(píng)估的完整性與合理性。本實(shí)施例的工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)節(jié)能評(píng)估方法，充分利用了對(duì)向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自組織、自學(xué)習(xí)能力等優(yōu)點(diǎn)，將其用于具有多重因素的工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)的節(jié)能評(píng)估，評(píng)估過程快速，評(píng)估結(jié)果可信度高，能夠有效地分析出工業(yè)企業(yè)供配電網(wǎng)中影響節(jié)能的相關(guān)因素，從而有針對(duì)性地指導(dǎo)企業(yè)對(duì)供配電網(wǎng)進(jìn)行相關(guān)節(jié)能改造，實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)提高用電效率、節(jié)約用電成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

以上實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式的說明，而非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變換和變化而得到相對(duì)應(yīng)的等同的技術(shù)方案，因此所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)該歸入本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。