一种配网自动化系统运行综合评价方法及系统与流程

文档序号:23005921发布日期:2020-11-20 11:57阅读:134来源:国知局
本发明涉及一种配网自动化系统运行综合评价方法及系统,属于配电网自动化
技术领域
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背景技术
::作为智能配电网发展的重要组成部分,配网自动化系统在实时数据采集监控、一次设备远程控制、电网运行优化、故障的自动隔离和供电恢复、故障报警等方面具有重要的应用价值,提高了电网系统可靠性,节约了人力资源,提升了配电网管理信息化水平,提高了经济效益。智能化和信息化是未来电网发展的必然趋势,与电力行业的发展相辅相成,信息化项目的建设成果和管控水平也是国家电网公司考核的重要指标。通过科学合理的运行评价体系对配网自动化系统运行状态进行综合评估能够对系统各个部分的运行情况宏观、动态的展示、能够对影响评价结果的各个影响因素和影响关系进行量化、挖掘出影响系统运行评价的关键内在因素,对提高系统运行可靠性、指导配网自动化系统的运行优化决策和建设改造具有重大意义。从对电网运行相关评价研究现状来看,目前所做研究工作有基于电网运行的宏观方面,例如:规划方案、工程建设、经营效益等;针对电网运行的某个特定方面大多集中在例如:可靠性、电能质量、变压器运行状态等。而对于企业信息化、自动化系统的运行评价相关研究较少。电网的信息化、自动化建设也是电网企业的重要考核指标之一,对于配网自动化运行评价研究具有较强应用价值。现有技术1:发明名称:基于区间层次分析法的智能配电网调度控制效果评估方法,专利号:cn107909253a,申请人:国网天津市电力公司电力科学研究院;国网天津市电力公司;国家电网公司;天津大学。现有技术1涉及一种基于区间层次分析法的智能配电网调度控制效果评估方法,其技术特点在于:包括以下步骤:步骤1、构建智能配电网调度控制效果估指标体系;步骤2、基于步骤1构建的智能配电网调度控制效果评估指标体系,结合区间层次分析法求解指标权重值,建立基于层次分析法的智能配电网调度控制效果评估模型;步骤3、对智能配电网调度效果进行综合评估。本发明通过对核心指标的评价,对智能配电网调度控制效果的定量评价提供了有力支持,可有效地对配电网调度情况提供建议和解决方案。现有技术2:发明名称:一种多能源互补的分布式能源站优化运行评价指标体系构建方法,专利号:cn108416697a,申请人:国网上海市电力公司;国网(北京)节能设计研究院有限公司;中国电力科学研究院有限公司。现有技术2公开了一种多能源互补的分布式能源站优化运行评价指标体系构建方法,该方法基于多能源互补构建,步骤为:步骤1)、确定评价指标体系的适用范围、边界条件和服务对象;步骤2)、确定能源站优化运行目标;步骤3)、从多能源互补分布式能源站的关键运行环节中提取分布式能源站优化运行过程中的关键能源特征确定基本指标,并基于基本指标来确定扩充指标;步骤4)、构建多能源互补的分布式能源站优化运行评价指标体系。本发明从成本、能效、环保和绿色四方面综合考虑优化运行效果,将能源站输入、转换、存储、输送和输出环节考虑在内,多维度、多视角的构建多能源互补的分布式能源站优化运行评价指标体系。技术实现要素:目前已有专利技术中,现有技术1中运用层次分析法对智能配电网调度控制效果的定量评价,但调度控制效果评价指标体系对配电网来说并不能完全适用,并且其在底层指标的得分计算中直接将百分比作为指标最后得分。这样针对于一些百分比越低越好的指标如综合线损率以及没有百分比的指标用户平均停电时间等并不适用,且最后生成的区间评价结果并不直观。现有技术2中将模糊层次分析法运用于构建多能源互补的分布式能源站优化运行评价指标体系,将能源站输入、转换、存储、输送和输出环节考虑在内,指标体系从成本和能效等经济角度出发,没有考虑到安全性和运维等技术角度。本发明结合安全性、运维等技术角度和优质性的经济性角度出发确定配网自动化系统的评价指标体系。通过模糊层次分析法确定隶属度函数来确定指标最后得分,根据不同指标选取不同的隶属度函数,具有更强的适用性,最后结果通过百分制层次结构来展现,给管理者直观感受并且可以快速清晰定位到问题指标。本发明具体采用如下技术方案:一种配网自动化系统运行综合评价方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤ss1:根据配网运行的特征和状态,选取配网自动化系统运行评价指标;步骤ss2:运用模糊评价法根据各项指标的运行特征选取模糊隶属度函数进行量化评价;步骤ss3:运用层次分析法建立评价矩阵,求出矩阵的最大特征值和特征向量,确定权重向量;步骤ss4:进行一致性检验,若满足一致性检验则进入下一步,不满足一致性检验则调整评价矩阵使其满足条件;步骤ss5:根据各项指标的得分以及权重向量逐层加权从而获得最后的总结评价结果。作为一种较佳的实施例,所述步骤ss1具体包括:选取能够反映配电网运行状态的指标建立自动化系统运行指标体系,所述反映配电网运行状态的指标具体包括:可靠性指标、优质性指标、运维指标。作为一种较佳的实施例,所述可靠性指标包括遥信动作正确率、遥控正确率、故障停电时间、数据完整率;所述优质性指标包括电压合格率、设备负载率、综合线损率、终端覆盖率;所述运维指标包括重大缺陷消缺率、检修计划完成率、总体消缺及时率。作为一种较佳的实施例,所述步骤ss2具体包括:选取合理的模糊隶属度函数来量化各项评价指标,其中遥控正确率、遥信动作正确率指标为阶跃模型,其公式运用公式(1)描述,其中χ1分别为设定的遥控正确率和遥信动作正确率的阈值。作为一种较佳的实施例,所述步骤ss2具体包括:终端覆盖率、电压合格率、检修计划完成率、总体消缺及时率、数据完整率、综合线损率、重大缺陷消缺率以及用户平均停电时间运用两边最优值的线性隶属度函数模型,具体公式运用分段函数公式(2)进行描述:上式中,α1(χ),α2(χ),α3(χ)表示属于好、中、差评价的隶属度函数,x1、x2、x3均为指标评价区间划分阈值;设备负载率运用中间最优值的线性隶属度函数模型,具体公式运用分段函数公式(3)进行描述:上式中,α1(χ),α2(χ),α3(χ)表示属于好、中、差评价的隶属度函数,x11、x12、x21、x22、x31、x32均为指标评价区间划分阈值;采集各项指标的实际运行数据,选取隶属度函数确定各项指标得分。作为一种较佳的实施例,所述步骤ss3具体包括:层次分析法确定权重的具体包括:通过专家意见调查结果对每一类指标进行两两对比打分生成评价矩阵:然后通过计算评价矩阵最大特征值和特征向量,对特征向量归一化后获得权重值;ai=λmax(3)其中,a为评价矩阵,i为特征向量,λmax为评价矩阵最大特征值。作为一种较佳的实施例,评价矩阵中每个元素的含义用下表表示:作为一种较佳的实施例,所述步骤ss4具体包括:对评价矩阵最大特征值进行一致性检验,通过一致性检验后得到的权重即为最后权重。本发明还提出一种配网自动化系统运行综合评价系统,其特征在于,包括:评价指标生成模块,用于:根据配电网运行的特征和状态,选取配网自动化系统运行评价指标;量化评价模块,用于:运用模糊评价法根据各项指标的运行特征选取模糊隶属度函数进行量化评价;权重向量生成模块,用于:运用层次分析法建立评价矩阵,求出矩阵的最大特征值和特征向量,确定权重向量;一致性检验模块,用于:进行一致性检验,若满足一致性检验则进入下一步,不满足一致性检验则调整评价矩阵使其满足条件;评价结果生成模块,用于:根据各项指标的得分以及权重向量逐层加权从而获得最后的总结评价结果。作为一种较佳的实施例,所述评价指标生成模块具体包括:选取能够反映配电网运行状态的指标建立自动化系统运行指标体系,所述反映配电网运行状态的指标具体包括:可靠性指标、优质性指标、运维指标;所述可靠性指标包括遥信动作正确率、遥控正确率、故障停电时间、数据完整率;所述优质性指标包括电压合格率、设备负载率、综合线损率、终端覆盖率;所述运维指标包括重大缺陷消缺率、检修计划完成率、总体消缺及时率。本发明所达到的有益效果:本发明针对现有技术缺乏存在安全性和运维技术角度以及直接套用百分比评价导致评价缺陷的技术需求,结合安全性、运维等技术角度和优质性的经济性角度出发确定配网自动化系统评价指标体系,通过模糊层次分析法确定隶属度函数来确定指标最后得分,根据不同指标选取不同的隶属度函数,具有更强的适用性,最后结果通过百分制层次结构来展现,给管理者直观感受。本发明的层次结构可以快速清晰定位到问题指标,直观的反映系统运行中存在的不足和缺陷,评价结果可以为配网自动化系统的运行优化、信息化建设提供参考。附图说明图1是本发明的一种配网自动化系统运行的综合评价方法的流程图;图2是本发明的评价体系层次结构示意图;图3是本发明的阶跃隶属度函数的曲线图;图4是本发明的两边最优值的线性隶属度函数模型的曲线图;图5是本发明的中间最优值的线性隶属度函数模型的曲线图。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。如图1和图2所示,本发明提出一种配网自动化系统运行的综合评价方法,该方法利用层次分析和模糊评价的思想。首先通过分析配网自动化系统运行的特性,建立配网自动化运行评价的层次体系,然后通过模糊隶属度函数对单个评价指标进行量化建模,利用层次分析法分析各个层次不同指标之间的权重值,最后通过逐层加权计算得到配网自动化系统运行的综合评价结果,为配网企业优化自动化系统运行以及提升自动化建设水平具有一定的指导作用。实施例1:本发明采用如下技术方案:一种配网自动化系统运行综合评价方法,其特征在于,如图1所示,包括如下步骤:步骤ss1:根据配电网运行的特征和状态,满足整体性、客观性、可行性和科学性原则选取配网自动化系统运行评价指标;步骤ss2:运用模糊评价法根据各项指标的运行特征选取模糊隶属度函数进行量化评价;步骤ss3:运用层次分析法根据专家意见建立评价矩阵,求出矩阵的最大特征值和特征向量,确定权重向量;步骤ss4:进行一致性检验,若满足一致性检验则进入下一步,不满足一致性检验则调整评价矩阵使其满足条件;步骤ss5:根据各项指标的得分以及权重向量逐层加权从而获得最后的总结评价结果。作为一种较佳的实施例,所述步骤ss1具体包括:选取能够反应配电网运行状态的指标建立自动化系统运行指标体系如图2所示,具体为:1、可靠性指标:配网自动化系统的评价应以保证供电可靠性为前提,设立可靠性指标。对于配网自动化系统而言,可靠性指标主要指自动化设备的可靠性以及系统对电网运行的保护效果,因此可靠性指标设定为:遥信动作正确率、遥控正确率、故障停电时间、数据完整率。2、优质性指标:运行优化也是配网自动化系统的重要功能之一,配网自动化系统能够根据电压合理控制无功负荷和电压水平,改善供电质量,减少网损,控制用电负荷提高设备利用率等功能,,因此在运行指标中设立供电优质性指标即反映电网的运行质量。优质性指标可以设定为:电压合格率、设备负载率、综合线损率、终端覆盖率。3、运维指标:配网自动化运维在配网自动化系统运行过程中起到重要作用,为了确保系统的正常运行需要对系统、设备进行定期或者不定期的维护,包括自动化终端设备的缺陷管理、定期检修等工作。运维指标包括:重大缺陷消缺率、检修计划完成率、总体缺陷消缺率(消缺及时率)。可选的,所述步骤ss2具体包括:选取合理的模糊隶属度函数来量化各项评价指标,其中遥控正确率、遥信动作正确率指标为阶跃模型,其公式运用公式(1)描述,其中χ1分别为设定的遥控正确率和遥信动作正确率的阈值;横坐标表示指标的实际运行值,纵坐标表示其属于指标评价的隶属度,函数图像如图3所示。可选的,所述步骤ss2还具体包括:终端覆盖率、电压合格率、检修计划完成率、总体消缺及时率、数据完整率、综合线损率、重大缺陷消缺率以及用户平均停电时间运用两边最优值的线性隶属度函数模型,具体公式运用分段函数公式(2)进行描述:上式中,α1(χ),α2(χ),α3(χ)表示属于好、中、差评价的隶属度函数,横坐标表示指标的实际运行值,纵坐标表示其属于好、中、差评价的隶属度,x1、x2、x3均为指标评价区间划分阈值,隶属度函数曲线如图4所示;设备负载率运用中间最优值的线性隶属度函数模型,具体公式运用分段函数公式(3)进行描述:上式中,α1(χ),α2(χ),α3(χ)表示属于好、中、差评价的隶属度函数,x11、x12、x21、x22、x31、x32均为指标评价区间划分阈值;隶属度函数曲线如图5所示,横坐标表示指标的实际运行值,纵坐标表示其属于好、中、差评价的隶属度,采集各项指标的实际运行数据,选取隶属度函数确定各项指标得分。表1各项指标运行数据及得分作为一种较佳的实施例,层次分析法确定权重的具体包括:通过专家意见调查结果对每一类指标进行两两对比打分生成评价矩阵评价矩阵中每个元素的含义用下表表示:表2评价矩阵元素含义表述通过然后计算矩阵最大特征值和特征向量,对特征向量归一化后获得权重值;ai=λmax(7)对矩阵最大特征值进行一致性检验,通过一致性检验后得到的权重即为最后权重。得到权重后通过逐层加权计算即可获得最终综合评价结果。对各项指标进行逐层加权计算即可获得综合评价的最终结果。根据层次分析法可以得到各类指标权重如下:综合指标权重:表3是可靠性指标评价结果,表4是优质性指标评价结果,表5是运维指标评价结果,表6是最终评价结果。表3可靠性指标评价结果table5evaluationresultsofreliabilityindexes表4优质性指标评价结果table5evaluationresultsofqualityindexes表5运维指标评价结果table5evaluationresultsofoperationalandmaintenanceindexes表6最终评价结果配网自动化系统运行综合评价得分为87.0分,接近于90分优的评价,说明系统运行状态良好。在综合评价指标中可靠性指标的权重最大最为重要占73%,得分为88.9也最高说明系统运行的可靠性较强;优质性指标占18.9%但评分只有76.4,降低了总体评分;运维指标占比最少8.1%但评分最高。所以在下一步的运行优化中可以在保证其他指标评分水平的基础上着重提升优质性指标得分从而能够最为有效的提升总体评价。相比于现有技术,本发明的优点在于:第一,本发明提出一种配网自动化系统运行的综合评价方法及系统,选取结合了经济性和安全性,能够反映配电网运行状态的指标建立了具有实践价值的自动化系统运行指标体系;第二,本发明提出一种配网自动化系统运行综合评价方法,选取合理的模糊隶属度函数来量化各项评价指标,其中遥控正确率、遥信动作正确率指标为阶跃模型,终端覆盖率、电压合格率、检修计划完成率、缺陷消缺(及时)率、数据完整率、综合线损率、终端缺陷数、用户平均停电时间以及设备负载率运用线性隶属度函数模型;第三,本发明提出一种配网自动化系统运行综合评价方法,层次分析法确定权重的具体包括:通过专家意见调查结果对每一类指标进行两两对比打分生成评价矩阵,通过然后计算矩阵最大特征值和特征向量,对特征向量归一化后获得权重值。对矩阵最大特征值进行一致性检验,通过一致性检验后得到的权重即为最后权重。得到权重后通过逐层加权计算即可获得最终综合评价结果。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本
技术领域
:的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。当前第1页12当前第1页12
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