一套智能配电网综合评估体系和方法
【专利摘要】本发明公开了一套智能配电网综合评估体系和方法，包括以下几个步骤：A：分析配电网利益相关者的需求，建立智能配电网综合评估指标体系；B:计算智能配电网综合评估指标体系中宏观需求指标集的权重向量，再计算微观评估指标集的权重向量；C：构建智能配电网综合评估指标体系中各微观评估指标的评分标准；D：对每个微观评估指标利用与其对应的评分标准函数，带入该微观评估指标的取值即可算出每个微观评估指标的评价指标得分，得分的大小即为评价结果。本发明将指标体系划分为宏观需求指标集和微观评估指标集两个层次在此基础上，提出了基于DEMATEL-ANP-反熵权法和改进灰色关联度法的组合权重分层优选模型，上述两种方法分别用于确定宏观需求指标和微观评估指标的权重，使其兼顾主观性和客观性。
【专利说明】一套智能配电网综合评估体系和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及配电系统领域，尤其涉及一套智能配电网综合评估体系和方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，全球范围内掀起了智能电网的研究和建设热潮。围绕国家电网公司提出 的"建设坚强智能电网"战略目标，我国各地开展了大量智能电网试点工程建设，其中较为 成熟的试点项目包括智能变电站、配电自动化和用电信息采集系统等。
[0003] 作为电网的重要组成部分，配电网的智能化已成为未来电网发展的新趋势，对于 实现智能电网建设的整体目标有着举足轻重的作用。因此，为实现对智能配电网的评价，亟 需构建一套科学、合理、全面的评估体系。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一套智能配电网综合评估体系和方法，实用性强，可以评估 配电网的智能化发展水平和实际效益，分析识别电网的运行状态和薄弱环节，为智能配电 网的建设改造和趋优运营提供参考。
[0005] 本发明采用下述技术方案：
[0006] -套智能配电网综合评估体系和方法，具体包括以下几个步骤：
[0007] A:分析配电网利益相关者的需求，建立智能配电网综合评估指标体系：所述智 能配电网综合评估指标体系包括1个宏观需求指标集和7个微观评估指标集，该宏观需求 指标集包括7个宏观需求指标，其中每个宏观需求指标对应1个微观评估指标集；
[0008] B:计算智能配电网综合评估指标体系中宏观需求指标集的权重向量，再计算微观 评估指标集的权重向量；
[0009] C:构建智能配电网综合评估指标体系中各微观评估指标的评分标准：即建立微 观评估指标取值与微观评估指标分间的对应关系，并用评分函数表示；
[0010] D:对每个微观评估指标利用与其对应的评分标准函数，带入该微观评估指标的取 值即可算出每个微观评估指标的评价指标得分，得分的大小即为评价结果。
[0011] 所述A步骤具体建立智能配电网综合评估指标体系具体包括如下子步骤：
[0012] Al,对参考马斯洛需求层次理论，根据需求不被满足将给配电网带来的后果严重 程度的不同对各利益相关者的需求进行层次划分，汇总归纳电网各利益相关者的核心需 求，最终得到网络坚强度、设施智能化程度、供电可靠性、电能优质性、运营高效性、电网互 动性和发展协调性七个宏观需求指标，即构成了智能配电网的宏观需求指标集；
[0013] A2,宏观需求指标集和微观评估指标集之间存在因果关联关系，根据这种关联性， 从宏观需求指标集出发，构建微观评估指标集。
[0014] 所述A2步骤中从宏观需求指标集出发，构建微观评估指标集具体包括如下子步 骤：
[0015] A21 :对宏观需求指标集中七个特性中的每一特性，按照其组成部分和影响因素分 别进行分解和转化，形成相应的下属评估指标集；
[0016] A22 :通过对各下属指标集进行汇总归纳，构建合理完善的微观评估指标集。
[0017] 所述步骤B具体包括如下子步骤：
[0018] Bl:建立宏观需求指标集的权重矩阵DEMATEL-ANP判断矩阵，根据DEMATEL-ANP法 计算公式计算宏观需求指标的主观权重向量;
[0019] B2 :建立宏观需求指标集的初始判断矩阵X，即反熵权判断矩阵，利用反熵权判断 矩阵，根据反熵权法的计算公式得到宏观需求指标的客观权重向量《。；
[0020] B3 :用组合权重计算公式获得宏观需求指标集的最终权重向量w;
[0021] B4 :建立各微观评估指标集的权重矩阵参数，并通过改进灰色关联度法计算各微 观评估指集权重向量。
[0022] 所述步骤C具体包括如下子步骤：
[0023] Cl:对微观评估指标进行分类：把微观评估指标的指标类型分为效益型指标、成 本型指标和特定型指标三类；
[0024] C2:根据指标类型和指标理想值的不同，利用德尔菲法制定出离散的指标评分标 准，即指标数值和指标得分间的对应关系；
[0025] C3 :使用matlab软件中的Curve fitting tool工具对离散的评分标准进行曲线 拟合，得到所有微观评估指标的评分函数。
[0026] 所述步骤Bl中宏观需求指标主观权重向量的计算步骤具体如下：
[0027] B11，聘请专家对宏观需求指标间相互的直接影响程度进行经验判断，用Cl,C2,… ，C7分别代表网络坚强度，设施智能化程度，供电可靠性，电能优质性，运营高效性，电网互 动性和发展协调性七个宏观需求指标，采用常用的1?9标度法，可分为基本无影响、稍微 影响、明显影响、强烈影响、极端影响5个基本标度，分别赋予了相应的数值尺度1、3、5、7、9 来进行衡量，评价结果介于上述之间的分别赋值2、4、6、8,得到直接影响判断矩阵；
[0028] B12,计算出各宏观需求指标为准则下的归一化特征向量；
[0029]B13,合并特征向量得到直接影响矩阵Wd ;
[0030] B14,对直接影响矩阵Wd求极限，得到其综合影响权重矩阵，综合影响权重矩阵 的每一行元素趋于某一个稳定值，最终各行的非零稳定值即为所对应的各元素的主观权重 值，到此得到主观权重向量= !>si| 1彡i彡n}。
[0031] 所述步骤B2中反熵权法的计算公式得到宏观需求指标的客观权重向量的计算步 骤具体如下：
[0032] B21，聘请m个专家对n个宏观需求指标的初始权重进行打分，最终得到初始判断 矩阵X= (xij)n*m，即反熵权判断矩阵，且指标值为xij(i= 1，2,…，n;j= 1，2,…，m);
[0033] B22,利用矩阵X，根据公另
【权利要求】
1. 一套智能配电网综合评估体系和方法，其特征在于：具体包括以下几个步骤： A:分析配电网利益相关者的需求，建立智能配电网综合评估指标体系：所述智能配电 网综合评估指标体系包括1个宏观需求指标集和7个微观评估指标集，该宏观需求指标集 包括7个宏观需求指标，其中每个宏观需求指标对应1个微观评估指标集； B:计算智能配电网综合评估指标体系中宏观需求指标集的权重向量，再计算微观评估 指标集的权重向量； C:构建智能配电网综合评估指标体系中各微观评估指标的评分标准：即建立微观评 估指标取值与微观评估指标分间的对应关系，并用评分函数表示； D:对每个微观评估指标利用与其对应的评分标准函数，带入该微观评估指标的取值即 可算出每个微观评估指标的评价指标得分，得分的大小即为评价结果。
2. 根据权利要求1所述的一套智能配电网综合评估体系和方法，其特征在于：所述A 步骤具体建立智能配电网综合评估指标体系具体包括如下子步骤： A1，对参考马斯洛需求层次理论，根据需求不被满足将给配电网带来的后果严重程度 的不同对各利益相关者的需求进行层次划分，汇总归纳电网各利益相关者的核心需求，最 终得到网络坚强度、设施智能化程度、供电可靠性、电能优质性、运营高效性、电网互动性和 发展协调性七个宏观需求指标，即构成了智能配电网的宏观需求指标集； A2,宏观需求指标集和微观评估指标集之间存在因果关联关系，根据这种关联性，从宏 观需求指标集出发，构建微观评估指标集。
3. 根据权利要求2所述的一套智能配电网综合评估体系和方法，其特征在于：所述A2 步骤中从宏观需求指标集出发，构建微观评估指标集具体包括如下子步骤： A21 :对宏观需求指标集中七个特性中的每一特性，按照其组成部分和影响因素分别进 行分解和转化，形成相应的下属评估指标集； A22 :通过对各下属指标集进行汇总归纳，构建合理完善的微观评估指标集。
4. 根据权利要求3所述的一套智能配电网综合评估体系和方法，其特征在于：所述步 骤B具体包括如下子步骤： Bl:建立宏观需求指标集的权重矩阵DEMATEL-ANP判断矩阵，根据DEMATEL-ANP法计算 公式计算宏观需求指标的主观权重向量; Β2 :建立宏观需求指标集的初始判断矩阵X，即反熵权判断矩阵，利用反熵权判断矩 阵，根据反熵权法的计算公式得到宏观需求指标的客观权重向量ω。； Β3 :用组合权重计算公式获得宏观需求指标集的最终权重向量w; Β4 :建立各微观评估指标集的权重矩阵参数，并通过改进灰色关联度法计算各微观评 估指集权重向量。
5. 根据权利要求4所述的一套智能配电网综合评估体系和方法，其特征在于：所述步 骤C具体包括如下子步骤： Cl:对微观评估指标进行分类：把微观评估指标的指标类型分为效益型指标、成本型 指标和特定型指标三类； C2 :根据指标类型和指标理想值的不同，利用德尔菲法制定出离散的指标评分标准，即 指标数值和指标得分间的对应关系； C3 :使用matlab软件中的Curvefittingtool工具对离散的评分标准进行曲线拟合， 得到所有微观评估指标的评分函数。
6. 根据权利要求5所述的一套智能配电网综合评估体系和方法，其特征在于：所述步 骤Bl中宏观需求指标主观权重向量的计算步骤具体如下： B11，聘请专家对宏观需求指标间相互的直接影响程度进行经验判断，用C1,C2，…，(：7分 别代表网络坚强度，设施智能化程度，供电可靠性，电能优质性，运营高效性，电网互动性和 发展协调性七个宏观需求指标，采用常用的1?9标度法，可分为基本无影响、稍微影响、明 显影响、强烈影响、极端影响5个基本标度，分别赋予了相应的数值尺度1、3、5、7、9来进行 衡量，评价结果介于之间的分别赋值2、4、6、8,得到直接影响判断矩阵； B12,计算出各宏观需求指标为准则下的归一化特征向量； B13,合并特征向量得到直接影响矩阵Wd; B14,对直接影响矩阵Wd求极限，得到其综合影响权重矩阵，综合影响权重矩阵的每一 行元素趋于某一个稳定值，最终各行的非零稳定值即为所对应的各元素的主观权重值，到 此得到主观权重向量= {c〇siI1彡i彡η}。
7. 根据权利要求6所述的一套智能配电网综合评估体系和方法，其特征在于：所述步 骤Β2中反熵权法的计算公式得到宏观需求指标的客观权重向量的计算步骤具体如下： Β21，聘请m个专家对η个宏观需求指标的初始权重进行打分，最终得到初始判断矩阵X= (xij)n*m，即反熵权判断矩阵，指标值为xij(i= 1，2,…，n ;j= 1，2,…，m); B22,利用矩阵X，根据公式么=-I二*ln(l_/),)计算各指标反熵hi: +4-^r·. =χ·.Ι?]1},χ.. 其中，Z/IJ^7=IIJ B23,利用反熵值，根据公式=A/ 进一步确定各宏观需求指标的客观权 重值ω <?，ω。= {ω 11 彡i彡η}。
8. 根据权利要求7所述的一套智能配电网综合评估体系和方法，其特征在于：所述步 骤M中改进灰色关联度法的原理和计算步骤为： Β41，确定评价指标：聘请专家进行权重的经验判断，设有η个评价指标，有m个专家同 时对各个指标的权重作出经验判断，从而组成各个指标权重的经验判断数据序列，矩阵形 式如T·
β42,佛足翏考序夕I」Atl:从绞验判断矩阵A甲挑选一个最大的权重值作为"公共"参考权 重值，各个专家的参考权重值均赋予此值，具体如下 Atl = &(12,…，aj其中，Btta为经验判断矩阵A中第m行中的最大权重值； B43,确定各序列与参考序列距离： m ， 利用公式Doi =Σi 计算各个指标序列A1,A2，…，An与参考数据列A。 "， 之间的距离； B44,计算各微观评估指标权重： =ω.丨 根据公式ω = 1 求解各个指标的权重ωi，并通过公式丨fm对ωi进行 J 1+A, h1 归一化处理，得到归一化后的指标权重值,^卩为微观评估指标集的权重向量。
9. 根据权利要求8所述的一套智能配电网综合评估体系和方法，其特征在于：所述步 骤B3中合成主、客观权重向量得到组合权重向量，具体包括如下步骤： B31，设主观权重与客观权重的相对重要程度分别表示为α和β，利用(0 Ui =--- ω+ω. < ,I<纟<W计算主客观权重的相对重要系数ai和βi; β，一^1^ L+ ?〇Ι· Β32，利用重要程度系数α和β以及主、客观权重向量通过 -GCiCDsi +PiCOoi ，， 叫=1 ^ZS "计算出宏观需求指标集的组合权重ω。ZuiSa^si+P^oi)
10. 根据权利要求9所述的一套智能配电网综合评估体系和方法，其特征在于：所述步 骤D中，所述微观评估指标的指标类型分为三类，包括效益型指标、成本型指标和特定型指 标，其中效益型指标指随着指标取值的增大其分数增高；成本型指标指随着指标取值的减 小其分数增高；而特定型指标指在中间的某个数值或子区间取值时其分数最高；然后根据 指标类型和指标理想值的不同，得出指标数值和指标得分间的对应关系，此即为合理的评 分标准。
【文档编号】G06Q50/06GK104318482SQ201410419476
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】宋宁希, 张景超, 孙芊, 马建伟, 程晓晓, 李红丹, 王世举 申请人:国家电网公司, 国网河南省电力公司电力科学研究院, 国网河南省电力公司, 天津大学