4] E(I3)为不同方案维修后对变电站的影响，按照经济估算其期望值，公式为：
[0065] E (I3) = a · W · T
[0066] 其中，T为修复的平均时间，W为维修故障时中断供电功率，a为变电站提供服务的 用户平均中断供电电量的价值。
[0067] E(I4)表示在不同的维修方案下，设备的故障引起电力系统损失的期望值，包括安 全事件发生等，其经济损失量化公式为：
[0068] E (I4) = P · S
[0069] 其中，P为故障可能对系统安全产生影响的概率。S为故障在系统安全造成后果程 度的损失，以经济损失衡量。
[0070] E(I5l(t))表示不同维修方案的总体维修费用的期望值，估算公式为：
[0071] E(I5i(t)) = schemeCost (i)+dayCost； (t)+IoseCosti
[0072] schemeCost(i)为第i种维修方案的固定费用，dayCostJt)为t时刻第i种维修 方案的额外费用，IoseC 0St1为第i种维修方案在维修过程中，电网因为设备停用而受到的 损失。
[0073] (2)设有η个维修决策方案A = M1, A2, ...，An}，衡量每个方案优劣的指标属性 有m个I = U1, 12,. . .，IJ，每一个备选方案在指标下对应的区间数指标值为％ 劣]， 0MX 1彡i彡m, 1彡j彡η。由Su构成初始区间决策矩阵S = (s Jmxn。对初始区间 决策矩阵进行规范化处理，得到规范化区间矩阵
首先将指标属性分 类，分为效益型指标和风险型指标。对于效益型指标，采用下式进行规范化操作：
[0075] 对于风险型指标，采用下式进行规范化操作：
[0077] 对决策矩阵罗进行加权处理，
其中％为各指 标的权重。
[0078] (3)寻找正负理想解，正理想解X+通过下式计算得到：
[0080] 其中，ηψχ(_)表示取矩阵列向量最大值。
[0081] 负理想解X通过下式计算得到：
[0083] 其中，表示取矩阵列向量最小值。
[0084] (4)设计如下正交试验表：
[0086] 在上述正交试验表中，结合步骤（2)每个方案的区间数变量[<，x；；]，水平1表示选 择4，水平2表示选择福，得到每个维修方案A,的布点集T ,，用下表表示：
[0088] 根据正交试验表，结合步骤（3)的正负理想解，水平1表示取区间数的下限值，水 平2表示取区间数的上限值，得到正负理想解的布点集A和&，分别用下表表示：
[0091] (5)分别计算步骤（4)的每个维修方案布点集T，j正负理想解；和巧的马氏距 离，用ZMD jxk和FMD jXk表示，其中1彡k彡10，1彡j彡η。
[0092] (6)按如下公式计算步骤（5)中马氏距离的灰色关联系数，分别用仏和C表示：
[0095] 其中，P为分辨系数，一般取0.5。
[0096] (7)根据步骤（6)的灰色关联系数，得到各维修方案的前景价值矩阵，分别用 和表示，其矩阵元素分别按如下公式计算得到：
[0099] 其中，参数α，β -般取值0.88, Θ取值2. 25。
[0100] (8)根据步骤（7)的前景价值矩阵，按如下公式计算前景权重函数值：
[0102] 参数 γ+= 0· 61，γ = 0· 69,权重 ω q= 1/10。
[0103] (9)结合步骤（7)和步骤（8)计算各方案的综合前景值：
[0105] 在计算出各维修方案综合最优前景值后，对方案前景值进行排序，最大值对应的 方案确定为最优方案。
【主权项】
1. 一种变压器维修风险决策方法，其特征在于，所述方法使用模糊评价和精确评价相 结合的方法构建初始维修决策矩阵，根据正交表的试验次数组成决策方案布点集，计算每 个维修方案布点集与正负理想解之间的马氏距离，进而构建正负前景价值矩阵，最后计算 各维修方案的综合前景值并排序选择最优方案；所述方法包括以下步骤： (1) 构建变压器维修决策指标属性集合I=ΙΛ，i2,i3,i4,i5,16}，Ii为维修需要的技术 水平，12为维修方案可能带来的风险，13为维修方案对用户负荷产生的影响，1 4为故障对 电网安全的威胁，15为维修方案的综合维修费用，16为维修方案的综合效益；每一个指标的 评价值用E(U，i= 1，2, 3, 4, 5, 6来表示；对12, 13, 14, 15采用精确评估方法；E(IJ表示不 同的维修方案需要不同级别的维修技术，E(I2)为不同维修方案在实施中可能发生的风险， E(I3)为不同方案维修后对变电站的影响，E(I4)表示在不同的维修方案下，设备的故障引 起电力系统损失的期望值，E(I5l(t))表示不同维修方案的总体维修费用的期望值，E(I6)表 示维修附加效益值； (2) 设有η个维修决策方案A= {&，A2,. . .，An}，衡量每个方案优劣的指标属性有m个I =ΙΛ，12,. . .，IJ，每一个备选方案在指标下对应的区间数指标值为今=[?]，〇<< ， 1彡i彡m，l彡j彡η;由Su构成初始区间决策矩阵S=(s一^^对初始区间决策矩阵进 行规范化处理，得到规范化区间矩阵5 =(万)_，万二拓，万];根据指标属性进行规范化操作； 对决策矩阵互进行加权处理，义=%X& =λ?,X二[X丨.，，其中ω」为各指标的权 重； (3) 寻找正负理想解，正理想解X+通过下式计算得到：其中，^χ(·)表示取矩阵列向量最大值；表示正理想解的第！个区间数，f为较小值，为较大值；[.</，.τ;Γ]表示正理想解的第m个区间数，尤）为较小值，λ·;:为较 大值；X;;分别表示决策矩阵|中第1列区间数的较小值和较大值；尤，心分别表示决 策矩阵I中第m列区间数的较小值和较大值； 负理想解X通过下式计算得到：其中，表示取矩阵列向量最小值；表示负理想解的第i个区间数， 为较小值，< 为较大值；[.CC]表示负理想解的第m个区间数，< 为较小值，^为较 大值；碎分别表示决策矩阵互中第1列区间数的较小值和较大值；笔，C分别表示决 策矩阵I中第m列区间数的较小值和较大值； (4) 设计正交试验表，结合步骤（2)每个方案的区间数变量[4，切，水平1表示选择4， 水平2表示选择 得到每个维修方案、的布点集T];根据正交试验表，结合步骤（3)的正 负理想解，得到正负理想解的布点集和和巧:； (5) 分别计算步骤（4)的每个维修方案布点集!；,到正负理想解Zs+和；^的马氏距离，用 ZMDjXk和FMDjXk表示，其中1彡k彡10,1彡j彡η; (6) 按如下公式计算步骤（5)中马氏距离的灰色关联系数，分别用和在t表示：其中，P为分辨系数，一般取〇. 5,min( ·)为取最小值操作； (7) 根据步骤（6)的灰色关联系数，得到各维修方案的前景价值矩阵，分别用1公和仏， 表示，其矩阵元素分别按如下公式计算得到：其中，参数α，β-般取值0. 88,Θ取值2. 25 ; (8) 根据步骤（7)的前景价值矩阵，按如下公式计算前景权重函数值：一般取参数丫+= 0.61，γ= 0.69,权重ωq= 1/10 ;其中，Q+表示正理想解的前景 权重函数值，Q为负理想解的前景权重函数值； (9) 结合步骤（7)和步骤（8)计算各方案的综合前景值：在计算出各维修方案综合最优前景值后，对方案前景值进行排序，最大值对应的方案 确定为最优方案。2.根据权利要求1所述的一种变压器维修风险决策方法，其特征在于， 所述不同维修方案在实施中可能发生的风险E(12)，按照经济估算其期望值，量化公式 为：E(I2) =P' ·C 其中，口' =化'1^'；!，...^'(1)表示维修中发生风险可能性的向量集^1发生第1 种误操作的风险概率，c= (Cl，c2,...cn)表示第i种风险造成的损失，η表示维修方案的个 数； 所述不同方案维修后对变电站的影响Ε(Ι3)，按照经济估算其期望值，公式为：Ε(Ι3)= a·ff·T 其中，T为修复的平均时间，W为维修故障时中断供电功率，a为变电站提供服务的用户 平均中断供电电量的价值； 所述在不同的维修方案下，设备的故障引起电力系统损失的期望值E(I4)，其经济损失 量化公式为：E(I4) =P·S 其中，P为故障可能对系统安全产生影响的概率，S为故障在系统安全造成后果程度的 损失，以经济损失衡量； 所述不同维修方案的总体维修费用的期望值E(I5l (t))，估算公式为： E(I5i (t)) =schemeCost(i)+dayCosti(t) +loseCosti schemeCost(i)为第i种维修方案的固定费用，dayCostJt)为t时刻第i种维修方案 的额外费用，loseCosh为第i种维修方案在维修过程中，电网因为设备停用而受到的损失。3. 根据权利要求1所述的一种变压器维修风险决策方法，其特征在于，所述指标属性， 分为效益型指标和风险型指标； 对于效益型指标，采用下式进行规范化操作：对于风险型指标，采用下式进行规范化操作：4. 根据权利要求1所述的一种变压器维修风险决策方法，其特征在于，所述维修需要 的技术水平L，指公司内部是否有相应维修的技术；如果没有，是否需要外聘技术，外聘的 难度；所述维修方案可能带来的风险1 2,指维修方案可能带来的风险，即维修时发生误操 作、高空坠落风险；所述维修方案对用户负荷产生的影响13，即对电量、电力负荷、供电可靠 性的影响；所述故障对电网安全的威胁1 4，包括维修费、人工费、生产损失费用；所述维修方 案的综合效益16，即提升电力设备运行可靠性。
【专利摘要】一种变压器维修风险决策方法，所述方法使用模糊评价和精确评价相结合的方法构建初始维修决策矩阵，根据正交表的试验次数组成决策方案布点集，计算每个维修方案与正负理想解之间的马氏距离，设定维修决策影响因子，进而构建正负前景价值矩阵，最后计算各维修方案的综合前景值并排序选择最优方案。本发明采用定量和定性相结合的方式，避免了将模糊数精确化过程造成信息的损失，同时引入灰色累积前景理论，提高了决策方法的有效性。
【IPC分类】G06Q10/06, G06Q50/06
【公开号】CN105303331
【申请号】CN201510829987
【发明人】曾伟, 孙旻, 范瑞祥, 曹蓓
【申请人】国网江西省电力科学研究院, 国家电网公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月25日