一種基于層次分析法的城市配電網(wǎng)的綜合分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估領(lǐng)域，具體設(shè)及一種基于層次分析法的城市配電網(wǎng) 風(fēng)險(xiǎn)綜合分析的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 城市配電網(wǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，配電設(shè)備老化、運(yùn)行可靠性差、供電能力有限，在城市 配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)提升方面有較大的空間，通過(guò)綜合風(fēng)險(xiǎn)分析可W獲得配電網(wǎng)真實(shí)風(fēng)險(xiǎn)水平，診 斷風(fēng)險(xiǎn)環(huán)節(jié)，為提升城市配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)水平提供方向和參考性建議。
[0003] 目前，針對(duì)城市配電網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系的研究較少，已建立的指標(biāo)體系不夠全面， 或側(cè)重于某一類指標(biāo)；已有的少量關(guān)于配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)水平分析的研究，主要是針對(duì)某些具體 的研究對(duì)象，且研究角度各異，目前還沒(méi)有形成一個(gè)較為完整的風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估系統(tǒng)。因此， 可建立城市配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行綜合分析。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于層次分析法的城市配電網(wǎng)綜合風(fēng)險(xiǎn)分析的方法， 基于不同風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，從風(fēng)險(xiǎn)理論的角度分析城市配電網(wǎng)的綜合風(fēng)險(xiǎn)水平，并給出相應(yīng)的解 決方案。本發(fā)明解決目前分析城市配電網(wǎng)存在的較少考慮綜合風(fēng)險(xiǎn)水平及風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)較為單 一、未形成完整評(píng)估系統(tǒng)的問(wèn)題。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是；首先，建立配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)分析體系。其 次，確定各指標(biāo)權(quán)重。影響配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的因素是多方面的，每個(gè)指標(biāo)反映的是配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的 某個(gè)方面，要對(duì)配電網(wǎng)做出綜合評(píng)價(jià)需要確定各個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重。本文采用3標(biāo)度層次 分析法對(duì)各指標(biāo)的影響程度進(jìn)行相互對(duì)比，構(gòu)建判斷矩陣，計(jì)算出判斷矩陣相對(duì)應(yīng)的最大 特征值及特征向量，經(jīng)歸一化處理即可得出各指標(biāo)權(quán)重。然后，由底層指標(biāo)的得分，再對(duì)高 一層的指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算加和，得出配電網(wǎng)狀態(tài)綜合得分。最后，根據(jù)評(píng)價(jià)等級(jí)對(duì)該綜合得分做 出真實(shí)合理的評(píng)價(jià)，該評(píng)價(jià)等級(jí)要根據(jù)實(shí)際情況而確定。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述一種基于評(píng)估對(duì)象的電網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估 方法的步驟如下：
[0007] 第一步，整理數(shù)據(jù)，獲得需要評(píng)估對(duì)象的真實(shí)指標(biāo)數(shù)據(jù)；
[000引輸入的數(shù)據(jù)包括=個(gè)方面；元件、運(yùn)行水平和供電能力，該=類一級(jí)指標(biāo)可W較全 面的描述整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)；其中元件因素能夠表征元件的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)和使用壽命； 運(yùn)行水平指標(biāo)能夠表征配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和供電安全性；系統(tǒng)供電裕度和線 路N-1情況體現(xiàn)在供電能力因素上；
[0009] 第二步，構(gòu)建城市配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)分析指標(biāo)體系；
[0010] 建立配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)分析體系。首先，在確保評(píng)價(jià)體系完整和系統(tǒng)的前提下，注意各指 標(biāo)之間的內(nèi)在關(guān)系，避免相似含義的指標(biāo)重復(fù)出現(xiàn)和不同級(jí)指標(biāo)間的混淆。其次，在選取指 標(biāo)時(shí)要公正、客觀的體現(xiàn)配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，盡量不因決策者主觀意愿而改變。最后，為使得 研究結(jié)果易于被廣大評(píng)估人員接受且易于在實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)領(lǐng)域中應(yīng)用，風(fēng)險(xiǎn)分析體系需要 滿足理論和實(shí)際操作的雙重要求。該體系的各項(xiàng)指標(biāo)需從不同的視角評(píng)估配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)，并 可由多層次指標(biāo)構(gòu)成。
[0011] 第S步，計(jì)算研究對(duì)象的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的權(quán)重；
[0012] 設(shè)某層次指標(biāo)為D =化，d2,...，屯]，采用3標(biāo)度層次分析對(duì)各指標(biāo)的影響程度進(jìn) 行相互對(duì)比，重要程度用lu的值表示，構(gòu)建判斷矩陣，判斷矩陣的標(biāo)度含義見表1。
[0013] 表1判斷矩陣標(biāo)度含義
[0014]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于層次分析法的城市配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)分析方法，其特征是： 第一步，整理數(shù)據(jù)，獲得需要評(píng)估對(duì)象的真實(shí)指標(biāo)數(shù)據(jù)； 輸入的數(shù)據(jù)包括三個(gè)方面：元件、運(yùn)行水平和供電能力，這三類一級(jí)指標(biāo)可以較全面的 描述整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)；其中元件因素能夠表征元件的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)和使用壽命；運(yùn) 行水平指標(biāo)能夠表征配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和供電安全性；系統(tǒng)供電裕度和線路 情況體現(xiàn)在供電能力因素上； 第二步，構(gòu)建城市配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)分析指標(biāo)體系； 在確保評(píng)價(jià)體系完整和系統(tǒng)的如提下，注意各指標(biāo)之間的內(nèi)在關(guān)系，避免相似含義的 指標(biāo)重復(fù)出現(xiàn)和不同級(jí)指標(biāo)間的混淆；在選取指標(biāo)時(shí)要公正、客觀的體現(xiàn)配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)， 盡量不因決策者主觀意愿而改變；為使得研宄結(jié)果易于被廣大評(píng)估人員接受且易于在實(shí)際 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)領(lǐng)域中應(yīng)用，風(fēng)險(xiǎn)分析體系需要滿足理論和實(shí)際操作的雙重要求；該體系的各項(xiàng) 指標(biāo)需從不同的視角評(píng)估配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)，并由多層次指標(biāo)構(gòu)成； 第三步，計(jì)算研宄對(duì)象的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的權(quán)重； 設(shè)某層次指標(biāo)為D=[屯d2,. . .，dn]，采用3標(biāo)度層次分析對(duì)各指標(biāo)的影響程度進(jìn)行相 互對(duì)比，重要程度用L的值表示，構(gòu)建判斷矩陣，判斷矩陣的標(biāo)度含義見表1 ; 表1判斷矩陣標(biāo)度含義
然后得到一致判斷矩陣。其中運(yùn)行水平有五個(gè)二級(jí)指標(biāo)，構(gòu)成3標(biāo)度影響因素集B=[bpb2，b3,b4，b5]，一是供電可靠性，二是綜合線損率，三是綜合電壓合格率，四是架空線路 故障停電率，五是電纜線路故障停電率；根據(jù)資料，運(yùn)行水平下的二級(jí)指標(biāo)的判斷矩陣如 下：
計(jì)算出與一致判斷矩陣相對(duì)應(yīng)的最大特征值及特征向量，整理后特征向量即為相應(yīng)影 響因素的權(quán)重；則運(yùn)行水平下的二級(jí)指標(biāo)的一致判斷矩陣如下：
歸一化后運(yùn)行水平各指標(biāo)權(quán)重： ffB= [0.2210 0.0354 0. 1062 0.3187 0.3187] 同理，能得出其余二級(jí)指標(biāo)相應(yīng)的權(quán)重； 第四步，計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)分值； 1) 計(jì)算各個(gè)指標(biāo)的分值 各指標(biāo)的實(shí)際值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行確定，然后參考國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范得到各 個(gè)指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)值的計(jì)算公式，最后計(jì)算出各個(gè)指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)值； Yi=Si 其中Si表示第i項(xiàng)指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)值的計(jì)算公式；yi表示第i項(xiàng)指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)值； 2) 綜合風(fēng)險(xiǎn)分值計(jì)算： 已知由AHP計(jì)算得到各指標(biāo)的權(quán)重1，各指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)值為yi，設(shè)Y= [y^y2,y3, . . .，yn]T，C表不綜合分值，貝lj
: 計(jì)算得出城市配電網(wǎng)綜合的風(fēng)險(xiǎn)分值； 第五步，將配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)分為五個(gè)等級(jí)； 由第二步和第三步確定風(fēng)險(xiǎn)分析體系和指標(biāo)權(quán)重之后，由第四步得到的城市配電網(wǎng)綜 合風(fēng)險(xiǎn)得分，確定配電網(wǎng)所處的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，等級(jí)的高低直接反應(yīng)配電網(wǎng)綜合的風(fēng)險(xiǎn)水平；將 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃為優(yōu)秀、良好、一般、較差和差五，等級(jí)的高低直接反應(yīng)配電網(wǎng)綜合的風(fēng)險(xiǎn)水平； 實(shí)現(xiàn)分析城市配電網(wǎng)綜合風(fēng)險(xiǎn)的目的，為電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供一定的理論依據(jù)； 其風(fēng)險(xiǎn)分析過(guò)程為： (1) 風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)的輸入； (2) 計(jì)算各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的權(quán)重； (3) 計(jì)算指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)分值； (4) 計(jì)算城市配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)綜合得分，其大小作為風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分的依據(jù)； (5) 輸出風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果； (6) 輸出針對(duì)不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和不同指標(biāo)方面的建議和意見。
【專利摘要】一種基于層次分析法的城市配電網(wǎng)綜合風(fēng)險(xiǎn)分析方法，具體步驟為：整理數(shù)據(jù)，獲得需要評(píng)估對(duì)象的真實(shí)指標(biāo)數(shù)據(jù)；構(gòu)建城市配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)分析指標(biāo)體系；計(jì)算各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)分值；應(yīng)用3標(biāo)度層次分析法計(jì)算對(duì)象的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的權(quán)重；計(jì)算研究對(duì)象的綜合風(fēng)險(xiǎn)分值；將配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)分為五個(gè)等級(jí)；分析對(duì)象的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)評(píng)分結(jié)果，給出電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)。本發(fā)明從配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的多個(gè)環(huán)節(jié)和多個(gè)方面分析配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)并進(jìn)行集中分析和處理,并對(duì)電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析并給出相應(yīng)的建議；實(shí)現(xiàn)了分析城市配電網(wǎng)綜合風(fēng)險(xiǎn)的目的，為電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供了一定的理論依據(jù)。<b/>
【IPC分類】G06Q50-06, G06Q10-06
【公開號(hào)】CN104616091
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410659805
【發(fā)明人】張忠會(huì), 劉故帥, 謝義苗, 王卉
【申請(qǐng)人】南昌大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年11月19日