一种用于确定电力通信业务性能指标稳定性的方法及系统与流程

文档序号:16137291发布日期:2018-12-01 01:10阅读:224来源:国知局

本发明涉及电力通信技术领域,并且更具体地,涉及一种用于确定电力通信业务性能指标稳定性的方法及系统。

背景技术

随着电力工业的发展以及电力系统自动化水平的不断提高,广域稳定控制对电力通信的需求日益提高,其在电力生产和电力调度中发挥的作用越来越重要。紧急抢修业务因其自身的稳定性直接关乎到电力系统的安全生产,因而是整个广域安稳业务中相对重要的一环,其稳定性直接关乎到整个电力系统的安全生产。此外,广域切机、切负荷、交直流协调控制等业务也需要具备较高的可靠性和安全性,因而对广域实时稳控业务,尤其是紧急抢修业务性能指标的稳定性进行评价具有十分重要的现实意义。实时广域安稳业务指标体系如图1所示。

在稳定性评价的过程中,评价指标是整个评价工作的重要基础,评价指标体系构建的是否科学,直接影响到评价结果的优劣。稳定性研究的一般方法:对所需要的信息进行收集分析,对建立的系统模型进行描述,并对系统稳定性采用数学方法量化,再分配稳定性指标,最后提出规范和体制来保证业务的稳定性。由于缺乏对电力通信传输网环境下系统结构的深入分析,业务性能指标评价大都比较片面,对影响业务质量的因素考虑不够全面,并且缺乏对电力通信传输网环境下系统结构和承载业务的充分考虑,导致评价方法不够客观。正是由于对紧急抢修等业务质量相关研究存在不足,因而对紧急抢修等业务性能指标稳定性的评估和研究具有较大的发展前景及实际工程应用价值。

定期对电力通信传输网环境下业务质量进行评估,可以使得电力通信网承载的业务保持在安全稳定的水平。紧急抢修业务质量的评估结果对整个广域安稳系统的优化与发展起到指导性作用,并为业务保障部门提供指引,指导相关人员采取正确的控制措施改善目前业务质量的不稳定性,并保障整个电力通信传输网环境下系统乃至电力系统的安全稳定运行。



技术实现要素:

本发明提出了一种用于确定电力通信业务性能指标稳定性的方法及系统,以解决如何确定电力通信传输网环境下业务性能指标稳定性的问题。

为了解决上述问题,根据本发明的一个方面,提供了一种用于确定电力通信业务性能指标稳定性的方法,其特征在于,所述方法包括:

根据电力通信传输网环境下的业务稳定性指标选取原则制定业务指标体系;

综合利用模糊层次分析法和熵权法确定业务指标体系中每个指标的权值;

对业务指标体系中每个指标的指标值进行无量纲化处理,计算每个指标的指数;

根据业务指标体系中每个指标的权值和指数利用综合指数计算公式计算稳定性综合指数。

优选地,其中所述业务稳定习惯指标选取原则,包括:科学性原则、系统性原则、层次性原则和独立性原则。

优选地,其中所述业务指标体系包括:目标层、准则层和指标层;其中,

所述目标层包括:稳定性综合指数;

所述准则层包括:业务规模、业务保障能力、业务可靠性和业务质量;

所述指标层包括:属于业务规模的系统业务数量指标和自动化双通道花厂站数量指标;属于业务保障能力的系统业务通道中断次数、系统业务通道中断超时次数、系统业务通道中断总时长、系统业务通道中断平均历时和系统业务通道可用率;属于业务可靠性的系统业务中断次数、系统业务中断超时次数、系统业务中断总时长、系统业务中断平均历时、系统业务投诉次数和系统业务可恢复率;以及属于业务质量的业务通道质量、降质运行业务通道数量、高危运行业务通道数量、降质运行业务通道比和高危运行业务通道比。

优选地,其中所述综合利用模糊层次分析法和熵权法确定业务指标体系中每个指标的权值,包括:

其中,λi为第i个指标的权值,0≤λi≤1,αi为利用模糊层次分析法确定的第i个指标的权值;ωi为利用熵权法确定的第i个指标的权值;m为总的指标个数。

优选地,其中所述对业务指标体系中每个指标的指标值进行无量纲化处理,计算每个指标的指数,包括:

确定业务指标体系中每个指标的指标属性,所述指标属性包括:正指标和负指标;

根据指标属性对每个指标的指标值进行无量纲化处理,计算每个指标的指数;其中,

若指标属性为正指标,则利用如下公式计算每个指标的指数:

若指标属性为负指标,则利用如下公式计算每个指标的指数:

其中,ci为第i个指标的指数;i0为第i个指标在待测年份的指标值;ii为第i个指标在标准年份的指标值,1≤i≤m,m为总的指标个数。

优选地,其中根据业务指标体系中每个指标的权值和指数利用综合指数计算公式计算稳定性综合指数,包括:

其中,rci为稳定性综合指数;m为总的指标个数;λi为第i个指标的权值,ci为第i个指标的指数。

根据本发明的另一个方面,提供了一种用于确定电力通信业务性能指标稳定性的系统,其特征在于,所述系统包括:

业务指标体系制定单元,用于根据电力通信传输网环境下的业务稳定性指标选取原则制定业务指标体系;

指标权值确定单元,用于综合利用模糊层次分析法和熵权法确定业务指标体系中每个指标的权值;

指标指数计算单元,用于对业务指标体系中每个指标的指标值进行无量纲化处理,计算每个指标的指数;

稳定性综合指数计算单元,用于根据业务指标体系中每个指标的权值和指数利用综合指数计算公式计算稳定性综合指数。

优选地,其中所述业务稳定习惯指标选取原则,包括:科学性原则、系统性原则、层次性原则和独立性原则。

优选地,其中所述业务指标体系包括:目标层、准则层和指标层;其中,

所述目标层包括:稳定性综合指数;

所述准则层包括:业务规模、业务保障能力、业务可靠性和业务质量;

所述指标层包括:属于业务规模的系统业务数量指标和自动化双通道花厂站数量指标;属于业务保障能力的系统业务通道中断次数、系统业务通道中断超时次数、系统业务通道中断总时长、系统业务通道中断平均历时和系统业务通道可用率;属于业务可靠性的系统业务中断次数、系统业务中断超时次数、系统业务中断总时长、系统业务中断平均历时、系统业务投诉次数和系统业务可恢复率;以及属于业务质量的业务通道质量、降质运行业务通道数量、高危运行业务通道数量、降质运行业务通道比和高危运行业务通道比。

优选地,其中所述指标权值确定单元,综合利用模糊层次分析法和熵权法确定业务指标体系中每个指标的权值,包括:

其中,λi为第i个指标的权值,0≤λi≤1,αi为利用模糊层次分析法确定的第i个指标的权值;ωi为利用熵权法确定的第i个指标的权值;m为总的指标个数。

优选地,其中所述指标指数计算单元,对业务指标体系中每个指标的指标值进行无量纲化处理,计算每个指标的指数,包括:

确定业务指标体系中每个指标的指标属性,所述指标属性包括:正指标和负指标;

根据指标属性对每个指标的指标值进行无量纲化处理,计算每个指标的指数;其中,

若指标属性为正指标,则利用如下公式计算每个指标的指数:

若指标属性为负指标,则利用如下公式计算每个指标的指数:

其中,ci为第i个指标的指数;i0为第i个指标在待测年份的指标值;ii为第i个指标在标准年份的指标值,1≤i≤m,m为总的指标个数。

优选地,其中所述稳定性综合指标计算单元,根据业务指标体系中每个指标的权值和指数利用综合指数计算公式计算稳定性综合指数,包括:

其中,rci为稳定性综合指数;m为总的指标个数;λi为第i个指标的权值,ci为第i个指标的指数。

本发明提供了一种用于确定电力通信业务性能指标稳定性的方法及系统,根据电力通信传输网环境下的业务稳定性指标选取原则制定业务指标体系;综合利用模糊层次分析法和熵权法确定业务指标体系中每个指标的权值;对业务指标体系中每个指标的指标值进行无量纲化处理,计算每个指标的指数;根据业务指标体系中每个指标的权值和指数利用综合指数计算公式计算稳定性综合指数,得到紧急抢修业务稳定性综合指数,判断出该业务稳定性的发展趋势。本发明采用模糊层次分析法和熵权法相结合的方法,确定指标的权值,能够能真实地反映各指标的相对重要程度,可以最大程度的发挥二者的优点,避免主客观因素的影响;本发明能够应用于整个广域安稳控制体系当中,为整个广域安稳业务的稳定性评价提供了技术参考。

附图说明

通过参考下面的附图,可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式:

图1为实时广域安稳业务指标体系;

图2为根据本发明实施方式的用于确定电力通信业务性能指标稳定性的方法200的流程图;

图3为根据本发明实施方式的层次化指标体系的框架图;以及

图4为根据本发明实施方式的用于确定电力通信业务性能指标稳定性的系统400的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式,然而,本发明可以用许多不同的形式来实施,并且不局限于此处描述的实施例,提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明,并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中,相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明,此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外,可以理解的是,以通常使用的词典限定的术语,应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义,而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图2为根据本发明实施方式的用于确定电力通信业务性能指标稳定性的方法200的流程图。如图2所示,本发明的实施方式提供的用于确定电力通信业务性能指标稳定性的方法采用模糊层次分析法和熵权法相结合的方法,确定指标的权值,能够能真实地反映各指标的相对重要程度,可以最大程度的发挥二者的优点,避免主客观因素的影响;本发明能够应用于整个广域安稳控制体系当中,为整个广域安稳业务的稳定性评价提供了技术参考。本发明的实施方式提供的用于确定电力通信业务性能指标稳定性的方法200从步骤201处开始,在步骤201根据电力通信传输网环境下的业务稳定性指标选取原则制定业务指标体系。

优选地,其中所述业务稳定习惯指标选取原则,包括:科学性原则、系统性原则、层次性原则和独立性原则。

优选地,其中所述业务指标体系包括:目标层、准则层和指标层;其中,所述目标层包括:稳定性综合指数;

所述准则层包括:业务规模、业务保障能力、业务可靠性和业务质量;

所述指标层包括:属于业务规模的系统业务数量指标和自动化双通道花厂站数量指标;属于业务保障能力的系统业务通道中断次数、系统业务通道中断超时次数、系统业务通道中断总时长、系统业务通道中断平均历时和系统业务通道可用率;属于业务可靠性的系统业务中断次数、系统业务中断超时次数、系统业务中断总时长、系统业务中断平均历时、系统业务投诉次数和系统业务可恢复率;以及属于业务质量的业务通道质量、降质运行业务通道数量、高危运行业务通道数量、降质运行业务通道比和高危运行业务通道比。

在本发明的实施方式中,为了制定科学系统的指标体系,从紧急抢修业务的稳定性研究出发,依照指标选取原则制定指标体系。其中,选取原则包括:

(1)科学性原则:体系架构的拟定、指标数据的取舍、计算公式的推导要有一定的科学依据和可操作性,从而确保获取的信息具有客观性和可信性。

(2)系统性原则:将紧急抢修业务看作一个整体,将反映紧急抢修业务的指标进行归类,系统地、全面地反映紧急抢修系统业务管理、运行等各个方面现状。

(3)层次性原则:指标体系通过分析归纳形成阶层性的功能群,层级之间相互适应并具有一致性,即每项上层指标都要有相应的下层指标与其相适应。

(4)独立性原则:同一层次的指标之间应该尽可能松散耦合,使得各指标之间的关联性尽可能小。

图3为根据本发明实施方式的层次化指标体系的框架图。如图3所示,层次化的指标体系包括:目标层、准则层和指标层。其中,目标层包括紧急抢修业务稳定性综合指a1。准则层包括:业务规模b1、业务保障能力b2、业务可靠性b3和业务质量b4。指标层包括:属于业务规模的系统业务数量指标c1和自动化双通道花厂站数量指标c2;属于业务保障能力的系统业务通道中断次数c3、系统业务通道中断超时次数c4、系统业务通道中断总时长c5、系统业务通道中断平均历时c6和系统业务通道可用率c7;属于业务可靠性的系统业务中断次数c8、系统业务中断超时次数c9、系统业务中断总时长c10、系统业务中断平均历时c11、系统业务投诉次数c12和系统业务可恢复率c13;以及属于业务质量的业务通道质量c14、降质运行业务通道数量c15、高危运行业务通道数量c16、降质运行业务通道比c17和高危运行业务通道比c18。

有优选地,在步骤202综合利用模糊层次分析法和熵权法确定业务指标体系中每个指标的权值。

优选地,其中所述综合利用模糊层次分析法和熵权法确定业务指标体系中每个指标的权值,包括:

其中,λi为第i个指标的权值,0≤λi≤1,αi为利用模糊层次分析法确定的第i个指标的权值;ωi为利用熵权法确定的第i个指标的权值;m为总的指标个数。

层次分析法是系统工程中做定量分析的一种简便方法,是对人们的主观判断做客观描述的一种有效方法,也是确定权向量的一种行之有效方法。因此,在本发明的实施方式中利用利用模糊层次分析法和熵权法确定业务指标体系中每个指标的权值。其中,应用模糊判断矩阵法,能够使得到的指标权重能较真实地反映各指标的相对重要程度。熵权法是运用数学方法对各项信息进行无量纲化(功效系数法)处理,根据各指标所包含的信息量的大小来确定指标权重的客观赋权法。

通过模糊层次分析法(fahp)和熵权法的综合运用,可以最大程度的发挥二者的优点,避免主客观因素的影响。模糊层次分析法确定的权值表征了一定主观经验对指标重要程度的考虑;熵权法确定的权值表征了依据客观数据确定的指标的重要程度。利用模糊层次分析法和熵权法确定业务指标体系中每个指标的权值,包括:

其中,λi为第i个指标的权值,0≤λi≤1,αi为利用模糊层次分析法确定的第i个指标的权值;ωi为利用熵权法确定的第i个指标的权值;m为总的指标个数。

其中,αji为第j年对第i个指标的权重;其中,ei为第i个指标的相对重要度的熵。

优选地,在步骤203对业务指标体系中每个指标的指标值进行无量纲化处理,计算每个指标的指数。

优选地,其中所述对业务指标体系中每个指标的指标值进行无量纲化处理,计算每个指标的指数,包括:

确定业务指标体系中每个指标的指标属性,所述指标属性包括:正指标和负指标;

根据指标属性对每个指标的指标值进行无量纲化处理,计算每个指标的指数;其中,

若指标属性为正指标,则利用如下公式计算每个指标的指数:

若指标属性为负指标,则利用如下公式计算每个指标的指数:

其中,ci为第i个指标的指数;i0为第i个指标在待测年份的指标值;ii为第i个指标在标准年份的指标值,1≤i≤m,m为总的指标个数。

本发明实施方式所选取的指标反映了紧急抢修系统不同方面的统计信息,考虑到指标因素的复杂性,要对指标因素进行合理的综合。

在本发明的实施方式中,在计算稳定性综合指数过程中,要对所选定的指标进行指数化,指数化就是对指标进行无量纲化处理。本发明的实施方式采用固定基年(定基指数)的方法对各指标进行指数化。采用这种方法的好处在于,各个指标在基年的指数都为1,从而在紧急抢修业务基年的稳定性综合指数也为1,这样就可以直接展现出其在不同年份的稳定性的增长趋势。稳定性综合指数反映的是紧急抢修业务稳定性的增长情况,它应当随着系统业务各项指标的改善而提高。由于选取的指标属性不同,有的为正,有的为负,其中,对正指标而言,指标值越大越好;负指标,指标值越小越好。为了保证评价目标的实现,对正指标和负指标分别进行不同的指数化运算。在根据指标属性对每个指标的指标值进行无量纲化处理,计算每个指标的指数包括以下两种情况:

若指标属性为正指标,则利用如下公式计算每个指标的指数:

若指标属性为负指标,则利用如下公式计算每个指标的指数:

其中,ci为第i个指标的指数;i0为第i个指标在待测年份的指标值;ii为第i个指标在标准年份的指标值,1≤i≤m,m为总的指标个数,为18。

优选地,在步骤204根据业务指标体系中每个指标的权值和指数利用综合指数计算公式计算稳定性综合指数。

优选地,其中根据业务指标体系中每个指标的权值和指数利用综合指数计算公式计算稳定性综合指数,包括:

其中,rci为稳定性综合指数;m为总的指标个数;λi为第i个指标的权值,ci为第i个指标的指数。

在本发明的实施方式中,采用线性加权的方法,通过对各指标进行逐层加权,得到紧急抢修业务稳定性综合指数。在加权过程中,各层指标对其所属上层的权重满足归一化要求,因而,最终所得的各指标相对于稳定性综合指数的权重也应满足归一化。用λi表示第i个指标的权值,ci表示第i个指标的指数,m为总的指标个数,则稳定性综合指数rci的计算公式为:

以下具体举例说明本发明的实施方式

本发明的实施方式结合紧急抢修业务稳定性的定义以及紧急抢修的主要技术和研究内容,依据指标体系的建立原则,建立指标体系如表1所示。为了应用熵权法,本发明的实施方式采取稳定性程度较高的a,b,c,d四个地区紧急抢修业务稳定性指标体系样本。权重确定结果是通过征询专家意见基础上的模糊层次分析法和调研多地区指标统计数据基础上的熵权法相结合,并应用matlab仿真程序计算后综合得出。表2为紧急抢修业务稳定性评价指标的权值。表3某地区2013~2014年紧急抢修业务稳定性的综合评价结果,齐总,以2013年为固定基年,统计某地区紧急抢修2013~2014年连续两年的稳定性指标数据,应用综合指标体系及评价方法对此紧急抢修业务稳定性进行评估,计算结果如表3所示。

表1紧急抢修业务稳定性评价指标体系

表2紧急抢修业务稳定性评价指标的权值

表3某地区2013~2014年紧急抢修业务稳定性的综合评价结果

由表3可知,此紧急抢修业务稳定性的综合指数:2013年为1,2014年由稳定性综合指数公式计算为1.571。从数据中可以看出,此业务2014年比2013年稳定性有所提高,结论符合实际运行情况。同理,可以统计多年数据进行评价,从而得到pwm/wams业务稳定性的发展趋势。

本发明的实施方式针对电力通信传输网环境下下的多种业务,以紧急抢修业务为例,对其性能指标进行稳定性评价,通过合理选取层次化指标体系,综合利用模糊层次分析法与熵权法相结合确定指标权重,进而得到紧急抢修业务稳定性综合指数。本发明的实施方式能够将模糊层次分析法和熵权法加以综合运用,可以最大程度的发挥二者的优点,避免主客观因素的影响,为整个广域安稳业务的稳定性评价提供了理论参考。

图4为根据本发明实施方式的用于确定电力通信业务性能指标稳定性的系统400的结构示意图。如图4所示,本发明的实施方式提供的用于确定电力通信业务性能指标稳定性的系统400,包括:业务指标体系制定单元401、指标权值确定单元402、指标指数计算单元403和稳定性综合指数计算单元404。优选地,所述业务指标体系制定单元401,用于根据电力通信传输网环境下的业务稳定性指标选取原则制定业务指标体系。

优选地,其中所述业务稳定习惯指标选取原则,包括:科学性原则、系统性原则、层次性原则和独立性原则。优选地,其中所述业务指标体系包括:目标层、准则层和指标层;其中,所述目标层包括:稳定性综合指数;所述准则层包括:业务规模、业务保障能力、业务可靠性和业务质量;所述指标层包括:属于业务规模的系统业务数量指标和自动化双通道花厂站数量指标;属于业务保障能力的系统业务通道中断次数、系统业务通道中断超时次数、系统业务通道中断总时长、系统业务通道中断平均历时和系统业务通道可用率;属于业务可靠性的系统业务中断次数、系统业务中断超时次数、系统业务中断总时长、系统业务中断平均历时、系统业务投诉次数和系统业务可恢复率;以及属于业务质量的业务通道质量、降质运行业务通道数量、高危运行业务通道数量、降质运行业务通道比和高危运行业务通道比。

优选地,所述指标权值确定单元402,用于综合利用模糊层次分析法和熵权法确定业务指标体系中每个指标的权值。

优选地,其中所述指标权值确定单元402,综合利用模糊层次分析法和熵权法确定业务指标体系中每个指标的权值,包括:

其中,λi为第i个指标的权值,0≤λi≤1,αi为利用模糊层次分析法确定的第i个指标的权值;ωi为利用熵权法确定的第i个指标的权值;m为总的指标个数。

优选地,所述指标指数计算单元403,用于对业务指标体系中每个指标的指标值进行无量纲化处理,计算每个指标的指数。

优选地,其中所述指标指数计算单元403,对业务指标体系中每个指标的指标值进行无量纲化处理,计算每个指标的指数,包括:确定业务指标体系中每个指标的指标属性,所述指标属性包括:正指标和负指标;根据指标属性对每个指标的指标值进行无量纲化处理,计算每个指标的指数;其中,若指标属性为正指标,则利用如下公式计算每个指标的指数:

若指标属性为负指标,则利用如下公式计算每个指标的指数:

其中,ci为第i个指标的指数;i0为第i个指标在待测年份的指标值;ii为第i个指标在标准年份的指标值,1≤i≤m,m为总的指标个数。

优选地,所述稳定性综合指数计算单元404,用于根据业务指标体系中每个指标的权值和指数利用综合指数计算公式计算稳定性综合指数。

优选地,其中所述稳定性综合指标计算单元404,根据业务指标体系中每个指标的权值和指数利用综合指数计算公式计算稳定性综合指数,包括:

其中,rci为稳定性综合指数;m为总的指标个数;λi为第i个指标的权值,ci为第i个指标的指数。

本发明的实施例的用于确定电力通信业务性能指标稳定性的系统400与本发明的另一个实施例的用于确定电力通信业务性能指标稳定性的方法200相对应,在此不再赘述。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而,本领域技术人员所公知的,正如附带的专利权利要求所限定的,除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地,在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释,除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例,除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行,除非明确地说明。

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