一种基于AHP和Delphi法的有序用电状态监控方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于AHP和Delphi法的有序用电状态监控方法，本发明首先基于AHP法构建一个完善的监控指标体系，详细阐述了各个指标的计算方法，结合Delphi法确定指标权重，并据此选取分级监控，同时实现了执行效果的可视化展示。对于重点用户及执行情况不好的用户进行着重监控，对于执行情况较好的用户可适当放宽监控频率，做到监控的有效性、经济性相结合。
【专利说明】-种基于AHP和De I ph i法的有序用电状态监控方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于AHP和Delphi法的有序用电状态监控方法。
【背景技术】
[0002] 当前我国正处于经济高速发展时期，用电负荷需求增长迅速，电力供应日趋紧张， 全国大部分地区不同程度的出现了供电缺口，并表现出明显的季节性、区域性。为缓解这种 情况，国家先后出台相关政策文件，要求加大实施有序用电力度，切实维护正常的电力供应 秩序。有序用电通过经济、技术及行政措施等多种手段，达到移峰填谷、均衡负荷的效果，实 现电力资源的有效利用，确保电网安全稳定运行。
[0003] "十二五"时期山东工业经济保持平稳较快发展的良好态势，使电力需求增长加 快，阶段性、时段性和局部性的电力缺口困扰着山东电力的有序供应。2014年迎峰度夏期间 最大电力缺口近400万千瓦，预计冬季用电高峰时期最大缺口约240万千瓦，电力供需矛盾 较为关出。
[0004] 为应对山东电力供应紧张形势，维护正常供用电秩序，国网山东省电力公司积极 开展有序用电精细化管理研究，并将研究结果应用于实际工作中，经历了迎峰度夏、迎峰度 冬、局部有序用电等多次考验，积累了丰富的应用经验。随着国家电网公司"三集五大"体 系建设的推进以及电力供应紧张呈现长期性、严峻性的局势，对有序用电执行力度提出了 更高的要求，使得有序用电工作复杂性较之从前提升，需要对有序用电执行情况进行有效 监控。同时根据国家电网公司优质服务工作的要求，山东省公司建立了"典型岗位关键业绩 指标评价标准"，其中，将有序用电方案执行监控到位率列入考核范围，如何做好有序用电 方案执行情况监控工作，提高有序用电方案执行监控到位率，成为省公司营销工作的重点 工作之一。目前山东省电力公司有序用电参与户65000余户，每次执行方案根据启用等级 选取若干户进行限电。
[0005] 当前的有序用电执行监控主要为人工方式，存在监控策略不明确、监控实施不到 位、执行效果展示不直观等几大问题，根据对国网山东省电力公司2013年有序用电压限负 荷未执行到位影响因素的调研发现，监控策略不明确是影响执行监控效率的最大问题，其 又可表现为监控频次不科学、监控层级不到位、阀值设定不合理、缺乏预警提示等因素。缺 乏成体系的有序用电执行监控策略，导致了监控工作随机性较强，使得提升有序用电执行 能力出现了瓶颈。
【发明内容】
[0006] 本发明为了解决上述问题，提出了一种基于AHP和Delphi法的有序用电状态监控 方法，该方法通过采用分级监控思想，建立一个监控指标体系衡量有序用电执行水平，实现 对有序用电执行过程的监控及执行效果的可视化展示。
[0007] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0008] -种基于AHP和Delphi法的有序用电状态监控方法，包括以下步骤：
[0009] (1)建立层次结构模型：对决策的问题进行深入分析，将问题相关因素按属性自 上而下地分解为若干层次；
[0010] (2)构造成对比较阵，采用成对比较法和1?9比较标度，即对比因素并以其两两 重要性程度之比的形式表示出重要性程度等级，直到最下层；
[0011] (3)计算指标权重：据成对比较阵求出最大特征值对应的特征向量，归一化后结 合德尔菲法确定指标权重；
[0012] (4)计算成对比较阵的一致性指标和一致性比例进行一致性检验；若通过，特征 向量即为权向量；若不通过，返回步骤（2);
[0013] (5)对有序用电执行情况进行分级监控，并实时显示。
[0014] 所述步骤（1)中，建立层次结构模型的具体方法为：将所有问题相关因素按照属 性分为三层，自上而下依次为：目标层、准则层和指标层；目标层包括了客户层面执行度和 供电公司层面执行度；客户层面执行度在准则层包括执行能力监控Ii和执行结果监控1 2， 执行能力监控Ii在指标层包括用电容量等级、报备准确度和客户调控优先级；执行结果监 控12在指标层包括方案执行到位率、未超限负荷时间比和执行响应及时率；供电公司层面 执行度在准则层包括执行能力监控1 3和执行结果监控14，执行能力监控13在指标层包括档 案准确率、终端可用率和负荷监测率；执行结果监控1 4在指标层包括执行方案可用率、方案 限额合理率、方案执行到位率、负荷采集合格率、有序用电指标完成率和执行响应及时率。
[0015] 所述步骤（1)中，计算执行能力监控Ii的方法包括：
[0016] (1-1)计算用电容量等级的方法为：有序用电工作开展过程中，以对山东省有序 用电参与户的用电情况调研结果为基础，根据用户容量将客户分为I、ii、iii、iv四类，设某 一用电客户的运行容量为c Si，则
[0017]
【权利要求】
1. 一种基于AHP和Delphi法的有序用电状态监控方法，其特征是：包括以下步骤： (1) 建立层次结构模型：对决策的问题进行深入分析，将问题相关因素按属性自上而 下地分解为若干层次； (2) 构造成对比较阵，采用成对比较法和1?9比较标度，即对比因素并以其两两重要 性程度之比的形式表示出重要性程度等级，直到最下层； (3) 计算指标权重：据成对比较阵求出最大特征值对应的特征向量，归一化后结合德 尔菲法确定指标权重； ⑷计算成对比较阵的一致性指标和一致性比例进行一致性检验；若通过，特征向量 即为权向量；若不通过，返回步骤（2); (5)对有序用电执行情况进行分级监控，并实时显示。
2. 如权利要求1所述的有序用电状态监控方法，其特征是：所述步骤（1)中，建立层次 结构模型的具体方法为：将所有问题相关因素按照属性分为三层，自上而下依次为：目标 层、准则层和指标层；目标层包括了客户层面执行度和供电公司层面执行度；客户层面执 行度在准则层包括执行能力监控I1和执行结果监控I2，执行能力监控I1在指标层包括用电 容量等级、报备准确度和客户调控优先级；执行结果监控I2在指标层包括方案执行到位率、 未超限负荷时间比和执行响应及时率；供电公司层面执行度在准则层包括执行能力监控I3和执行结果监控I4，执行能力监控I3在指标层包括档案准确率、终端可用率和负荷监测率； 执行结果监控I4在指标层包括执行方案可用率、方案限额合理率、方案执行到位率、负荷采 集合格率、有序用电指标完成率和执行响应及时率。
3. 如权利要求2所述的有序用电状态监控方法，其特征是：所述步骤（1)中，计算执行 能力监控I1的方法包括： (1-1)计算用电容量等级的方法为：有序用电工作开展过程中，以对山东省有序用电 参与户的用电情况调研结果为基础，根据用户容量将客户分为I、II、III、IV四类，设某一用 电客户的运行容量为Csi,则
(1-2)计算报备准确度的方法为：设某一用电客户调研得到的用电负荷为Psei，该客户 执行有序用电典型日的用电负荷为则其报备准确度Bi为
(1-3)计算客户调控优先级的方法为：山东将国网公司规定的重点限制用电需求种类 设置为重点监控类，将参与客户分类为重点监控类和一般类，引入客户调控优先级Li为：
4. 如权利要求2所述的有序用电状态监控方法，其特征是：所述步骤（1)中，计算执行 结果监控I2的具体方法包括： (2-1)计算方案执行到位率：对于用电客户而言，由于冲击负荷因素的存在，以单次监 测点的负荷数据是否超限衡量方案执行到位与否过于武断，因此定义方案执行期间连续4 个点超限为执行不到位；单次有序用电执行到位值Esi为
其中，E Esi指本年度每次有序用电执行到位值之和，N为本年度有序用电执行次数； (2-2)计算未超限负荷时间比：在单次有序用电执行过程中，有序用电执行到位值是 个较粗略的定性指标；因此指标体系中引入未超限负荷时间比这一指标，利用用户负荷未 超限的时间定量反映该次有序用电中客户有序用电到位程度； 设一次有序用电启用时间为Tpi,某用电客户的负荷超限时间为T〇i，未超限负荷时间 比Oi为
(2-3)计算执行响应及时率：引入执行响应及时率，衡量有序用电时预警响应是否及 时，设某用电客户的执行响应时间为tiv则执行响应及时率Ti为：
5.如权利要求2所述的有序用电状态监控方法，其特征是：所述步骤（1)中，计算执行 结果监控I3的具体方法包括： (3-1)计算档案准确率的方法为：设某供电公司所辖范围内所有参与有序用电用户数 为Fai,其中有序用电用户档案准确的户数为Fri,则档案准确率Fi为
计算终端可用率的方法为：终端可用率利用采集成功时间点数占所有采集情况时间点 数的比例计算； (3_2)终端可用率IL为
其中，Xsi为采集成功时间点数，即是冻结负荷曲线表中完整性为1的时间点数；Xdi为采集失败时间点数，即是没有采集上来负荷或者采集正常但数据完整性都为〇的时间点 数；Xei为超容量时间点数，即是整点负荷大于终端计费容量二倍的时间点数；Xzi为零功率 时间点数，即是总电能量采集正常但负荷采集都为O的时间点数且日冻结点能量大于200 ; Xni为负功率时间点数，即为采集上来的有功功率为负数的时间点数； (3-1)计算负荷监测率的方法为：设某供电公司的可监测负荷为Pmi,全网负荷为Pwi, 则负荷监测率Mi为
6.如权利要求2所述的有序用电状态监控方法，其特征是：所述步骤（1)中，计算执行 结果监控I4的具体方法包括：： (4-1)执行方案可用率： 对各供电公司是否遵循该次执行方案选取户的情况进行统计，反映为单次执行方案可 用率Psi,统计本年度已执行的有序用电的Psi,取均值即为执行方案可用率Pi ; (4-2)方案限额合理率： 一次有序用电执行结束后，供电公司对所辖区域内的本次执行方案中每一参与户的限 电负荷合理情况进行统计，反映为单次方案限额合理率，定义如下：
其中，Npi为本次有序用电执行归档后的方案户数，Npei为归档后方案中限额高于典型 日最高负荷且高于限电前一个工作日最高负荷的户数； 将本年度已执行的有序用电执行方案进行统计，则方案限额合理率Qi为
其中，n为本年度已执行有序用电次数，E Qsi为本年度的单次方案限额合理率之和； (4-3)方案执行到位率： 一次有序用电执行结束后，供电公司对所辖区域内的本次执行方案的到位情况进行统 计，反映为单次方案执行到位率，定义如下：
其中，Npi为本次有序用电执行归档后的方案户数，Npoi为归档后方案中负荷持续高于 限额的客户数，即是指在有序用电方案执行时间段内采集负荷持续1小时高于限额的I. 1 倍的客户数； 将本年度已执行的有序用电执行方案进行统计，则方案执行到位率Di为
其中，n为本年度已执行有序用电次数，E Dsi为本年度的单次方案执行到位率之和； (4-4)负荷采集合格率 负荷作为有序用电的数据基础，其采集合格与否极大地影响有序用电工作：有序用电 工作中负荷采集不合格包含以下四种情况：①终端关联异常、未配置96点采集任务、②任 务已配置且出现连续两天未采集到负荷、③任务已配置且出现连续七天采集成功率小于 75%、④任务已配置且连续7天出现连续4点缺失，定义单次负荷采集合格率为：
其中，Npi为本次有序用电执行归档后的方案户数，Npui为执行方案中负荷采集不合格 的户数，Nai为本年度有序用电年度方案户数，Naui为年度方案中负荷采集不合格的户数； 将本年度已执行的有序用电执行方案进行统计，则负荷采集合格率Hi为
其中，n为本年度已执行有序用电次数，E Hst为本年度的单次负荷采集合格率之和； (4-5)有序用电指标完成率： 一次有序用电执行结束后，对供电公司在执行方案中分配的有序用电指标完成情况进 行分析，反映为单次有序用电指标完成率，定义如下：
其中，Pgi为本次有序用电某供电公司分配的缺口，Pdi表示该供电公司有序用电负荷 情况，计算规则是在10时、11时、14时、15时、16时的有序用电负荷中选取最大的两个值取 平均； 将本年度已执行的有序用电执行方案进行统计，则有序用电指标完成率Gi为
其中，n为本年度已执行有序用电次数，E Gsi为本年度的单次有序用电指标完成率之 和； (4-6)执行响应及时率： 当省电力公司发现某供电公司有序用电工作中的转限负荷未满足分配的缺口，敦促供 电公司加强有序用电执行力度，采用执行响应及时率衡量供电公司从接到通知到负荷满足 的响应时间；单次执行响应及时率与客户的执行响应及时率作用类似，根据经验将30分钟 定为标准，超过30分钟尚未响应则认为是不及时，定义如下：
其中，Tri为本次有序用电某供电公司的响应时间，以分钟作为单位； 将本年度已执行的有序用电执行方案进行统计，则执行响应及时率Wi为
其中，n为本年度已执行有序用电次数，E Est为本年度的单次执行响应及时率之和。
7.如权利要求1所述的有序用电状态监控方法，其特征是：所述步骤（2)中，结合 Delphi法，运用成对比较方法以及1?9比例标度，构造成对比较阵：客户层面ELc = U1, I2}，I1 = {C，B，L}，I2 = {E，0, T}，建立成对比较阵：
供电公司层面ELg= {I3，I4}，I3= {F，U，M}，I4=妒，〇,0，11，6，1}，建立成对比较阵：
8. 如权利要求1所述的有序用电状态监控方法，其特征是：所述步骤（3)中，采用方根 法计算权重，采用方根法依次计算对比较阵的每一行，归一化后得到特征向量，则客户层面 的特征向量为：_= [0.344 0.13S 0.03 0.344 0.088 0.0S9]7'，即为客户层面每个指标的 权重； 供电公司层面每个指标的权重为： Wf = [0.029 0.019 0.018 0.080 0.143 0.136 0,261 0.265 0,049]7"-
9. 如权利要求1所述的有序用电状态监控方法，其特征是：所述步骤（4)中，进
10. 如权利要求1所述的有序用电状态监控方法，其特征是：所述步骤（5)中，客户层 面分别对应5、10、15分钟/次的监控频次，供电公司层面分别对应15、30、60分钟/次的监 控频次，监测执行期间降下负荷是否满足对其的有序用电负荷的要求。
【文档编号】G06Q50/06GK104331841SQ201410593249
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】程婷婷, 张海静, 杜颖, 陈云龙, 李军田, 荣以平, 孟巍 申请人:国家电网公司, 国网山东省电力公司电力科学研究院