基于灰色關(guān)聯(lián)度topsis的電網(wǎng)規(guī)劃風(fēng)險評估系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于灰色關(guān)聯(lián)度TOPSIS的電網(wǎng)規(guī) 劃風(fēng)險評估系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 特高壓交流輸電與直流輸電作為特高壓電網(wǎng)的組成部分，在電網(wǎng)中的應(yīng)用各有特 點，兩者相輔相成；電網(wǎng)的發(fā)展不能單純依靠直流輸電，需要構(gòu)建交流、直流相互支撐的堅 強電網(wǎng)。輸電網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟性是否合理，安全性是否滿足要求，輸送容量、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是否達到 最優(yōu)等都關(guān)系到不同市場主體的切身利益。隨著我國互聯(lián)電網(wǎng)規(guī)模日益擴大，我國的輸電 網(wǎng)規(guī)劃工作也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
[0003] 電網(wǎng)規(guī)劃的基本要求就是確保電能安全有效的送至用戶，輸電網(wǎng)規(guī)劃不僅要考慮 輸電網(wǎng)規(guī)劃的可靠性，也要考慮規(guī)劃的合理性，因此如何定量的評估各規(guī)劃方案對技術(shù)指 標要求的滿足程度，是目前急需解決的問題。
[0004] 現(xiàn)有的對電網(wǎng)規(guī)劃方案進行評估的方法主要有以下幾種：
[0005] (1)灰色關(guān)聯(lián)度方法能夠?qū)Ψ从掣饕蛩刈兓匦缘臄?shù)據(jù)序列進行幾何比較，用于 度量不同因素之間的關(guān)聯(lián)程度。但是灰色關(guān)聯(lián)分析只能度量各方案相同因素間的關(guān)聯(lián)性， 根據(jù)因素間的密切程度比較各個方案對于同一參照序列的關(guān)聯(lián)程度。
[0006] (2)TOPSIS(TechniqueforOrderPreferencebySimilaritytoanIdeal Solution)方法的基本思路是基于計算兩方案之間的距離來對各方案的優(yōu)劣性進行排序， 但是在傳統(tǒng)的TOPSIS法下，若兩方案的相對貼近度相等，則不能對其進行有效排序。
[0007] 因此，單純依靠上述兩種方法來對電網(wǎng)規(guī)劃方案進行優(yōu)選決策都不能對各規(guī)劃方 案進行準確全面的風(fēng)險評價，在多個互有競爭力的方案中選擇一個更加經(jīng)濟合理的規(guī)劃 方案對電網(wǎng)的經(jīng)濟安全運行有著非常重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提出了一種基于灰色關(guān)聯(lián)度TOPSIS的電 網(wǎng)規(guī)劃風(fēng)險評估系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)每個電網(wǎng)規(guī)劃方案投資樣本與最優(yōu)樣本點之間的距離來 定量的評價該電網(wǎng)規(guī)劃方案的風(fēng)險情況，為決策者提供更加科學(xué)的決策依據(jù)。
[0009] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0010] 一種基于灰色關(guān)聯(lián)度TOPSIS的電網(wǎng)規(guī)劃風(fēng)險評估系統(tǒng)，其特征是，包括：
[0011] 電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)采集模塊、電網(wǎng)規(guī)劃方案輸入模塊和控制器；電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)采集模 塊和電網(wǎng)規(guī)劃方案輸入模塊分別與控制器連接；
[0012] 所述控制器包括：
[0013] 電網(wǎng)風(fēng)險評價指標矩陣生成模塊、電網(wǎng)風(fēng)險評價指標矩陣求解模塊、灰色關(guān)聯(lián)度 矩陣構(gòu)建模塊和電網(wǎng)規(guī)劃方案風(fēng)險排序模塊；
[0014] 所述電網(wǎng)風(fēng)險評價指標矩陣生成模塊對電網(wǎng)規(guī)劃方案中的電網(wǎng)項目評價指標數(shù) 據(jù)計算評價指標的熵權(quán)，構(gòu)造經(jīng)過熵權(quán)法加權(quán)的電網(wǎng)規(guī)劃方案風(fēng)險評價指標矩陣；
[0015] 所述電網(wǎng)風(fēng)險評價指標矩陣求解模塊求取電網(wǎng)規(guī)劃方案風(fēng)險評價指標矩陣的正 理想解與負理想解；
[0016] 所述灰色關(guān)聯(lián)度矩陣構(gòu)建模塊構(gòu)建灰色關(guān)聯(lián)度正理想解矩陣2_.與負理想解矩陣
[0017] 所述電網(wǎng)規(guī)劃方案風(fēng)險排序模塊通過計算各電網(wǎng)規(guī)劃方案與正理想解與負理想 解的距離，得到電網(wǎng)規(guī)劃方案的綜合距離，并根據(jù)距離的大小對電網(wǎng)規(guī)劃方案進行排序；
[0018] 綜合距離越大，則電網(wǎng)規(guī)劃風(fēng)險越小。
[0019] 電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)采集模塊采集電網(wǎng)規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，電網(wǎng)規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括：輸變電 設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及運行方式數(shù)據(jù)；具體包括：輸變電設(shè)備出廠數(shù)據(jù)、電網(wǎng)運行狀態(tài)的統(tǒng)計 數(shù)據(jù)、無功補償設(shè)備數(shù)據(jù)、輸電線路投運狀態(tài)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)工程報價數(shù)據(jù)以及技術(shù)規(guī)范數(shù)據(jù)。
[0020] 所述電網(wǎng)項目評價指標數(shù)據(jù)包括：主輔生產(chǎn)工程投資、變電工程靜態(tài)投資、光通信 工程靜態(tài)投資、送電線路本體工程單位投資、輸電線路長度、主變壓器容量以及輔助設(shè)施工 程單位投資。
[0021] 所述電網(wǎng)風(fēng)險評價指標矩陣生成模塊計算第i個評價指標下第k個評價值的比重 Plk，并根據(jù)比重Plk確定評價指標i的熵值；根據(jù)評價指標i的熵值求出評價指標i的熵權(quán) w1;并構(gòu)造經(jīng)過熵權(quán)法加權(quán)的電網(wǎng)規(guī)劃方案風(fēng)險評價指標矩陣Z。
[0022] 所述灰色關(guān)聯(lián)度矩陣構(gòu)建模塊將正理想解與負理想解加入指標矩陣Z中，構(gòu)建灰 色關(guān)聯(lián)度正理想解矩陣與負理想解矩陣I；。
[0023] 所述電網(wǎng)規(guī)劃方案風(fēng)險排序模塊計算電網(wǎng)規(guī)劃方案與正理想解與負理想解的距 離的過程為：
[0024] 各電網(wǎng)規(guī)劃方案風(fēng)險評價指標到正理想解與負理想解之間的最大差值與最小差 值分別表不為：
[0025]
[0026] 其中，
分別為正、負理想解的兩級最小差；mfxmfx 、 mpxn^xAz.分別為正、負理想解的兩級最大差；
<表示第j個電網(wǎng)規(guī)劃方案的第i個指標的正理想 解，$表示第j個電網(wǎng)規(guī)劃方案的第i個指標的負理想解；
[0027] 電網(wǎng)規(guī)劃方案與正理想解與負理想解的距離分別為：
[0028]
[0029] 其中，ei代表決策者對距離的偏好程度，e2代表決策者對關(guān)聯(lián)度的偏好程度，ei+e2 =1 ;d/、<分別表示第j個電網(wǎng)項目到正理想解和負理想解的歐幾里得距離；、％分 別表示第j個電網(wǎng)規(guī)劃方案與正理想解和負理想解之間的關(guān)聯(lián)度。
[0030] 所述電網(wǎng)規(guī)劃方案風(fēng)險排序模塊計算電網(wǎng)規(guī)劃方案的綜合距離為：
[0031]
[0032] 其中，R+、分別為電網(wǎng)規(guī)劃方案與正理想解與負理想解的距離。
[0033] 一種基于灰色關(guān)聯(lián)度T0PSIS的電網(wǎng)規(guī)劃風(fēng)險評估系統(tǒng)的方法，包括以下步驟：
[0034] (1)依據(jù)配電網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)，確定電網(wǎng)項目評價指標，通過接口訪問電網(wǎng)的數(shù)據(jù) 庫，采集電網(wǎng)規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)采集的電網(wǎng)規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)制定電網(wǎng)項目進行風(fēng)險評估方 案；
[0035] (2)設(shè)需要對n個電網(wǎng)項目進行風(fēng)險評估，評價指標共有m個，構(gòu)建電網(wǎng)項目風(fēng)險 評價指標矩陣A，并對電網(wǎng)風(fēng)險評價指標進行標準化；
[0036] (3)計算第i個評價指標下第k個評價值的比重pik，并根據(jù)比重pik確定評價指標 i的熵值；根據(jù)評價指標i的熵值求出評價指標i的熵權(quán)w1;并構(gòu)造經(jīng)過熵權(quán)法加權(quán)的電網(wǎng) 規(guī)劃方案風(fēng)險評價指標矩陣Z;
[0037] (4)確定所述指標矩陣Z的正理想解與負理想解；并計算各個電網(wǎng)規(guī)劃方案風(fēng)險 評價指標到正理想解和負理想解的距離；
[0038] (5)將正理想解與負理想解加入指標矩陣Z中，構(gòu)建灰色關(guān)聯(lián)度正理想解矩陣忑 與負理想解矩陣筆；；
[0039] (6)求各電網(wǎng)規(guī)劃方案風(fēng)險評價指標到正理想解與負理想解之間的最大差值與最 小差值；計算各電網(wǎng)規(guī)劃方案與正理想解與負理想解之間的關(guān)聯(lián)度；
[0040] (7)根據(jù)步驟（4)中計算的各電網(wǎng)規(guī)劃方案風(fēng)險評價指標到正理想解和負理想解 的距離以及步驟（6)中計算的各電網(wǎng)規(guī)劃方案風(fēng)險評價指標到正理想解與負理想解之間 的最大差值與最小差值，求算電網(wǎng)規(guī)劃方案與正理想解與負理想解的距離，并計算電網(wǎng)規(guī) 劃方案的綜合距離，根據(jù)電網(wǎng)規(guī)劃方案綜合距離的大小對電網(wǎng)規(guī)劃方案風(fēng)險進行評估。
[0041] 所述步驟（6)中各電網(wǎng)規(guī)劃方案與正理想解與負理想解之間的關(guān)聯(lián)度分別為：
p為常數(shù)，Azg: = 表示第j個電網(wǎng)規(guī)劃方案的第i個指標 的正理想解，f:表示第j個電網(wǎng)規(guī)劃方案的第i個指標的負理想解。
[0044] 所述步驟（7)中電網(wǎng)規(guī)劃方案與正理想解與負理想解的距離分別為：
[0045]
[0046] 電網(wǎng)規(guī)劃方案的綜合距離為：
[0047]
[0048] 其中，ei代表決策者對距離的偏好程度，e2代表決策者對關(guān)聯(lián)度的偏好程度，ei+e2 =1 ;d/、f分別表示第j個電網(wǎng)項目到正理想解和負理想解的歐幾里得距離；叭分 別表示第j個電網(wǎng)規(guī)劃方案與正理想解和負理想解之間的關(guān)聯(lián)度；
[0049] U的值越小，則電網(wǎng)規(guī)劃方案與正理想解越遠，越靠近負理想解，則電網(wǎng)規(guī)劃風(fēng)險 越大，U取值越大，則電網(wǎng)規(guī)劃方案與正理想解越貼近，與負理想解越遠，電網(wǎng)規(guī)劃風(fēng)險就越 小。
[0050] 本發(fā)明的有益效果是：
[0051] 本發(fā)明電網(wǎng)規(guī)劃風(fēng)險評估系統(tǒng)通過引入能夠?qū)﹄娋W(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)進行處理并對電網(wǎng) 規(guī)劃方案進行排序的控制器，對電網(wǎng)企業(yè)風(fēng)險指標進行優(yōu)化排序，從整體上對電網(wǎng)規(guī)劃方 案做出評價，能夠有效預(yù)防和化解電網(wǎng)規(guī)劃過程中的潛在風(fēng)險，節(jié)約電網(wǎng)規(guī)劃運行成本，增