CN104965983A - 一种励磁系统动态性能综合评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种励磁系统动态性能综合评价方法，包括以下步骤：确定励磁系统动态性能的基本评价指标；确定评估矩阵，并进行标准化处理；根据基本评价指标的客观权重和主观权重确定组合权重；确定励磁系统动态性能的综合评价指标，并对励磁系统动态性能进行综合评价。本发明基于序关系分析法和熵权法的分别确定基本评价指标的主观权重和客观权重，进而通过组合法计算综合权重。组合法使主、客观赋权法得到有效统一，得到的指标权重更加科学合理；通过组合法确定出励磁系统性能指标权重后，将灰色关联分析法用于计算机组励磁系统动态性能综合评价指标，进而可实现不同扰动场景下励磁系统动态性能的有效综合评价与排序。

Description

一种励磁系统动态性能综合评价方法

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种励磁系统动态性能综合评价方法。

背景技术

发电机励磁系统对提高系统稳定性既是全方位的：包括静态稳定、暂态稳定、电压稳定等，同时也是全过程的：第一摆以及后续摆动过程，已经扩展到提高系统的大干扰稳定性区域。采用快速励磁系统配置PSS，可对系统大扰动提供适当的正阻尼，有效抑制系统低频振荡。发电机励磁控制由于它的有效性、经济性和成熟程度，是全面提高电力系统安全稳定性的重要手段。

目前，电网公司对于励磁系统性能的评估主要基于入网或涉网试验进行检测，离线试验检测方式能够客观反映励磁系统在特定试验条件下的的性能品质，但往往难以准确反映实际在线运行中机组励磁系统的动态响应特性，而实际运行中如果机组励磁系统性能出现问题，可能会对电网运行造成巨大的安全隐患。

随着基于同步相量测量技术的广域测量系统(Wide Area Measurement System，WAMS)的逐渐发展、成熟和应用，其为电力系统提供了可靠的、实时的动态数据，尤其为同时在时间和空间的二维坐标下实时研究和观察动态行为提供了可能。扰动发生后，实时监测并记录机组励磁系统的动态响应，通过对在线动态响应数据进行分析，可实现并网机组励磁系统调节性能的评价。

组合赋权法综合主观权重和客观权重，既能有效反映专家的主观意愿，又可避免主观因素过多的随意性，同时又能反映数据本身的信息，赋权结果更为合理。灰色关联分析法的基本思想是根据序列曲线与参考序列曲线在几何形状上的接近程度来判断两者之间的关联程度，具有理论清晰、计算简便等优点，并已在电能质量评价、输变电工程等综合评价领域得到一定应用。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于组合法和灰色关联分析法结合的励磁系统动态性能综合评价方法，将励磁系统动态性能的基本评价指标综合得到综合评价指标，实现对机组励磁系统动态性能的综合评价与排序。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种励磁系统动态性能综合评价方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：确定励磁系统动态性能的基本评价指标；

步骤2：确定评估矩阵，并对评估矩阵进行标准化处理；

步骤3：根据基本评价指标的客观权重和主观权重确定组合权重；

步骤4：确定励磁系统动态性能的综合评价指标，并对励磁系统动态性能进行综合评价。

所述步骤1中，励磁系统动态性能的基本评价指标包括励磁电压上升时间、最大励磁电压倍数、励磁系统暂态放大倍数、机端电压稳定时间和稳态电压波动率。

所述励磁电压上升时间是指从励磁电压开始突变到励磁电压达到励磁电压最大值的时间，所述励磁电压上升时间用于描述励磁电压的上升速度，励磁电压上升时间越短则响应速度越快；

所述最大励磁电压倍数是指扰动过程中励磁电压最大值与励磁电压额定值之比，有：

$K_e=\frac{E_{max}}{E_n}---\left(1\right)$

式(1)中，K_e表示最大励磁电压倍数；E_n表示励磁电压额定值；E_max表示励磁电压最大值，励磁电压最大值是指发电机机端电压受到扰动情况下，励磁系统能够输出的最大直流电压；

所述励磁系统暂态放大倍数用于描述发生扰动时，励磁电压在暂态调节过程中对机端电压偏差的调节能力；励磁系统暂态放大倍数越大，励磁系统的暂态调节能力越强，越有利于改善电力系统的暂态稳定；

励磁系统暂态放大倍数用K_z表示，分以下两种情况：

1)机端电压因扰动骤降时，有：

$K_z=\frac{(E_{max}-E_0)/E_0}{(U_0-U_{\min })/U_0}---\left(2\right)$

2)机端电压因扰动骤升时，有：

$K_z=\frac{(E_{min}-E_0)/E_0}{(U_0-U_{max})/U_0}---\left(3\right)$

式(2)、(3)中，E₀表示励磁电压初始值，E_min表示励磁电压最小值，U₀表示机端电压初始值，U_max表示机端电压最大值，U_min表示机端电压最小值。

机端电压稳定时间为机端电压扰动开始时刻和机端电压稳定时刻之差，所述机端电压稳定时刻是指机端电压首次进入稳态允许波动范围的时刻，所述稳态允许波动范围取机端电压稳态值的0.5％；

所述稳态电压波动率用于描述机端电压稳态时的波动程度，包括扰动前机端电压波动率δ₁和扰动后机端电压波动率δ₂，分别表示为：

${\mathrm{\δ}}_1=\sqrt{\frac{1}{p}\underset{y=1}{\overset{p}{\Σ}}{(U_{1y}-U_{1ave})}^2}---\left(4\right)$

${\mathrm{\δ}}_2=\sqrt{\frac{1}{p}\underset{y=1}{\overset{p}{\Σ}}{(U_{2y}-U_{2ave})}^2}---\left(5\right)$

式(4)、(5)中，p表示机端电压采样点数；U_1y表示扰动前第y个机端电压采样值，U_2y表示扰动后第y个机端电压采样值；U_1ave表示扰动前机端电压平均值，U_2ave表示扰动后机端电压平均值，U_1y、U_1ave、U_2y、U_2ave均为标幺值。

所述步骤2中，设有n个机组，每个机组均有m个基本评价指标，每个机组视为一个序列曲线，由各机组的基本评价指标值组成评估矩阵X，其为n×m矩阵；

由于机组中基本评价指标的属性和量纲不同，即最大励磁电压倍数和励磁系统暂态放大倍数为正向评价指标，正向评价指标越大越好，励磁电压上升时间、机端电压稳定时间和稳态电压波动率为负向评价指标，负向评价指标越小越好；将评价矩阵X中的正向评价指标值和负向评价指标值分别采用极值处理法进行标准化处理，有：

$r_{ij}=(x_{ij}-\underset{i}{\min }{x}_{ij})/(\underset{i}{\max }{x}_{ij}-\underset{i}{\min }{x}_{ij})---\left(6\right)$

$r_{ij}^{\′}=(\underset{i}{\max }{x}_{ij}^{\′}-x_{ij}^{\′})/(\underset{i}{\max }{x}_{ij}^{\′}-\underset{i}{\min }{x}_{ij}^{\′})---\left(7\right)$

式(6)、(7)中，x_ij表示第i个机组的第j个正向评价指标值，x′_ij表示第i个机组的第j个负向评价指标值，r_ij表示经标准化处理后的正向评价指标值，r′_ij表示经标准化处理后的负向评价指标值；表示不同机组对于第j个正向评价指标值的最大值，表示不同机组对于第j个正向评价指标值的最小值，表示不同机组对于第j个负向评价指标值的最大值，表示不同机组对于第j个负向评价指标值的最小值；i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,m；

评估矩阵X经标准化处理，将正向评价指标和负向评价指标统一为正向指标，越大越好；

标准化处理后得到决策矩阵R＝(r_ij)_n×m，r_ij∈[0,1]，由决策矩阵R得到所有机组对于第j个基本评价指标的最大值r_*j和虚拟理想机组R_*j，即R_*j＝[r_*1，r_*2,…,r_*j,…,r_*m]。

所述步骤3中，确定组合权重前，先分别计算基本评价指标的客观权重和主观权重；包括：

1)采用熵权法计算基本评价指标的客观权重，具体有：

设第j个基本评价指标的熵用Hj表示，有：

$H_j=-k\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{f}_{ij}1{\mathrm{nf}}_{ij}---\left(8\right)$

式(8)中，k表示调节系数，f_ij表示标准化值，有当f_ij＝0时，令f_ijln f_ij＝0；

第j个基本评价指标的客观权重w′_j表示为：

$w_j^{\′}=\frac{1-H_j}{m-\underset{j=1}{\overset{m}{\Σ}}{H}_j}---\left(9\right)$

式(9)中，0≤w′_j≤1，且

2)采用序关系分析法计算基本评价指标的主观权重，具体有：

设第j个基本评价指标用u_j表示，第j-1个基本评价指标用u_j-1表示，u_j和u_j-1的重要性程度分别用w_j″和w_j-1″表示，有：

h_j＝w_j-1″/w_j″                     (10)

式(10)中，h_j表示w_j-1″和w_j″之比，j＝2,3…,m；

给出h_j的理性赋值，按照重要性程度排序后，重要性程度最低即第m个基本评价指标u_m的主观权重w″_m表示为：

${w_m}^{\′\′}={\[1+\underset{k=2}{\overset{m}{\Σ}}\underset{j=k}{\overset{m}{\Π}}{h}_j\]}^{-1}---\left(11\right)$

式(11)中，k为计数变量，且k＝2,3,…,m；

由于满足w″_j-1＝h_jw″_j，进而依次计算其它基本评价指标的主观权重。

所述步骤3中，采用组合法将基本评价指标的客观权重和主观权重组合，进而确定组合权重。

设第j个基本评价指标的组合权重用w″′_j表示，有：

$w_j^{\′\′\′}=\underset{l=1}{\overset{q}{\Σ}}{v}_l{w}_{lj}---\left(12\right)$

式(12)中，q表示赋权法的个数，l＝1,2,…,q；v_l表示第l种赋权法的权数，w_lj表示第l种赋权法确定的第j个基本评价指标的权重。

所述步骤4具体包括以下步骤：

步骤4-1：采用灰色关联分析法确定关联系数ε_ij，有：

${\mathrm{\ϵ}}_{ij}=\frac{\underset{i\∈n}{\min }\underset{j\∈m}{\min }|r_{*j}-r_{ij}|+\mathrm{\ρ}\underset{i\∈n}{\max }\underset{j\∈m}{\max }|r_{*j}-r_{ij}|}{|r_{*j}-r_{ij}|+\mathrm{\ρ}\underset{i\∈n}{\max }\underset{j\∈m}{\max }|r_{*j}-r_{ij}|}---\left(13\right)$

式(13)中，ρ表示分辨系数，ρ∈[0,1]；为绝对最小值；为绝对最大值；

于是，第i个机组整体关联度G_i表示为：

$G_i=\underset{j=1}{\overset{m}{\Σ}}{w}_j^{\′\′\′}{\mathrm{\ϵ}}_{ij}---\left(14\right)$

将整体关联度作为励磁系统动态性能的综合评价指标，根据每个机组的整体关联度对各个励磁系统动态性能进行排序，完成对励磁系统动态性能的综合评价。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)本发明给出了能够反映励磁系统动态性能的励磁电压上升时间、最大励磁电压倍数、暂态放大倍数、机端电压稳定时间，稳态电压波动率等描述励磁系统暂态过程中动态性能的基本评价指标，并给出了基本评价指标确定，可从多个角度反映励磁系统动态响应性能；

2)基于序关系分析法和熵权法的分别确定基本评价指标的主观权重和客观权重，进而通过组合法计算综合权重。组合法兼顾专家经验与样本数据特点，使主、客观赋权法得到有效统一，得到的指标权重更加科学合理；

(3)通过组合法确定出励磁系统性能指标权重后，将灰色关联分析法用于计算机组励磁系统动态性能综合评价指标，进而可实现不同扰动场景下励磁系统动态性能的有效综合评价与排序。

附图说明

图1是励磁系统动态性能综合评价方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1，本发明提供一种励磁系统动态性能综合评价方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：确定励磁系统动态性能的基本评价指标；

步骤2：确定评估矩阵，并对评估矩阵进行标准化处理；

步骤3：根据基本评价指标的客观权重和主观权重确定组合权重；

步骤4：确定励磁系统动态性能的综合评价指标，并对励磁系统动态性能进行综合评价。

所述步骤1中，励磁系统动态性能的基本评价指标包括励磁电压上升时间、最大励磁电压倍数、励磁系统暂态放大倍数、机端电压稳定时间和稳态电压波动率。

所述励磁电压上升时间是指从励磁电压开始突变到励磁电压达到励磁电压最大值的时间，所述励磁电压上升时间用于描述励磁电压的上升速度，励磁电压上升时间越短则响应速度越快；

所述最大励磁电压倍数是指扰动过程中励磁电压最大值与励磁电压额定值之比，有：

$K_e=\frac{E_{max}}{E_n}---\left(1\right)$

式(1)中，K_e表示最大励磁电压倍数；E_n表示励磁电压额定值；E_max表示励磁电压最大值，励磁电压最大值是指发电机机端电压受到扰动情况下，励磁系统能够输出的最大直流电压；

所述励磁系统暂态放大倍数用于描述发生扰动时，励磁电压在暂态调节过程中对机端电压偏差的调节能力；励磁系统暂态放大倍数越大，励磁系统的暂态调节能力越强，越有利于改善电力系统的暂态稳定；

励磁系统暂态放大倍数用K_z表示，分以下两种情况：

1)机端电压因扰动骤降时，有：

$K_z=\frac{(E_{max}-E_0)/E_0}{(U_0-U_{\min })/U_0}---\left(2\right)$

2)机端电压因扰动骤升时，有：

$K_z=\frac{(E_{min}-E_0)/E_0}{(U_0-U_{max})/U_0}---\left(3\right)$

式(2)、(3)中，E₀表示励磁电压初始值，E_min表示励磁电压最小值，U₀表示机端电压初始值，U_max表示机端电压最大值，U_min表示机端电压最小值。

机端电压稳定时间为机端电压扰动开始时刻和机端电压稳定时刻之差，所述机端电压稳定时刻是指机端电压首次进入稳态允许波动范围的时刻，所述稳态允许波动范围取机端电压稳态值的0.5％；

所述稳态电压波动率用于描述机端电压稳态时的波动程度，包括扰动前机端电压波动率δ₁和扰动后机端电压波动率δ₂，分别表示为：

${\mathrm{\δ}}_1=\sqrt{\frac{1}{p}\underset{y=1}{\overset{p}{\Σ}}{(U_{1y}-U_{1ave})}^2}---\left(4\right)$

${\mathrm{\δ}}_2=\sqrt{\frac{1}{p}\underset{y=1}{\overset{p}{\Σ}}{(U_{2y}-U_{2ave})}^2}---\left(5\right)$

式(4)、(5)中，p表示机端电压采样点数；U_1y表示扰动前第y个机端电压采样值，U_2y表示扰动后第y个机端电压采样值；U_1ave表示扰动前机端电压平均值，U_2ave表示扰动后机端电压平均值，U_1y、U_1ave、U_2y、U_2ave均为标幺值。

计算时段T可取10s，对于BPA的数据，1s内100个点，10s即为1000个点，即n＝1000；对于WAMS实测数据，1s内50个点(完整)，10s即为500个点，即n＝500；

所述步骤2中，设有n个机组，每个机组均有m个基本评价指标，每个机组视为一个序列曲线，由各机组的基本评价指标值组成评估矩阵X，其为n×m矩阵；

由于机组中基本评价指标的属性和量纲不同，即最大励磁电压倍数和励磁系统暂态放大倍数为正向评价指标，正向评价指标越大越好，励磁电压上升时间、机端电压稳定时间和稳态电压波动率为负向评价指标，负向评价指标越小越好；将评价矩阵X中的正向评价指标值和负向评价指标值分别采用极值处理法进行标准化处理，有：

$r_{ij}=(x_{ij}-\underset{i}{\min }{x}_{ij})/(\underset{i}{\max }{x}_{ij}-\underset{i}{\min }{x}_{ij})---\left(6\right)$

$r_{ij}^{\′}=(\underset{i}{\max }{x}_{ij}^{\′}-x_{ij}^{\′})/(\underset{i}{\max }{x}_{ij}^{\′}-\underset{i}{\min }{x}_{ij}^{\′})---\left(7\right)$

式(6)、(7)中，x_ij表示第i个机组的第j个正向评价指标值，x′_ij表示第i个机组的第j个负向评价指标值，r_ij表示经标准化处理后的正向评价指标值，r′_ij表示经标准化处理后的负向评价指标值；表示不同机组对于第j个正向评价指标值的最大值，表示不同机组对于第j个正向评价指标值的最小值，表示不同机组对于第j个负向评价指标值的最大值，表示不同机组对于第j个负向评价指标值的最小值；i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,m；

评估矩阵X经标准化处理，将正向评价指标和负向评价指标统一为正向指标，越大越好；

标准化处理后得到决策矩阵R＝(r_ij)_n×m，r_ij∈[0,1]，由决策矩阵R得到所有机组对于第j个基本评价指标的最大值r_*j和虚拟理想机组R_*j，即R_*j＝[r_*1，r_*2,…,r_*j,…,r_*m]。

所述步骤3中，确定组合权重前，先分别计算基本评价指标的客观权重和主观权重；包括：

1)采用熵权法计算基本评价指标的客观权重，具体有：

设第j个基本评价指标的熵用H_j表示，有：

$H_j=-k\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{f}_{ij}1{\mathrm{nf}}_{ij}---\left(8\right)$

式(8)中，k表示调节系数，f_ij表示标准化值，有当f_ij＝0时，令f_ijln f_ij＝0；

第j个基本评价指标的客观权重w′_j表示为：

$w_j^{\′}=\frac{1-H_j}{m-\underset{j=1}{\overset{m}{\Σ}}{H}_j}---\left(9\right)$

式(9)中，0≤w′j≤1，且

2)采用序关系分析法计算基本评价指标的主观权重，具体有：

设第j个基本评价指标用u_j表示，第j-1个基本评价指标用u_j-1表示，u_j和u_j-1的重要性程度分别用w_j″和w_j-1″表示，有：

h_j＝w_j-1″/w_j″                      (10)

式(10)中，h_j表示w_j-1″和w_j″之比，j＝2,3…,m；

h_j的理性赋值参考表1：

表1

hj	定义
		1.0	指标uj-1与uj同等重要
1.2	指标uj-1比uj稍微重要
		3.0	指标uj-1比uj明显重要

给出h_j的理性赋值，按照重要性程度排序后，重要性程度最低即第m个基本评价指标u_m的主观权重w″_m表示为：

${w_m}^{\′\′}={\[1+\underset{k=2}{\overset{m}{\Σ}}\underset{j=k}{\overset{m}{\Π}}{h}_j\]}^{-1}---\left(11\right)$

式(11)中，k为计数变量，且k＝2,3,…,m；

由于满足w″_j-1＝h_jw″_j，进而依次计算其它基本评价指标的主观权重。

所述步骤3中，采用组合法将基本评价指标的客观权重和主观权重组合，进而确定组合权重。

设第j个基本评价指标的组合权重用w″′_j表示，有：

$w_j^{\′\′\′}=\underset{l=1}{\overset{q}{\Σ}}{v}_l{w}_{lj}---\left(12\right)$

式(12)中，q表示赋权法的个数，l＝1,2,…,q；v_l表示第l种赋权法的权数，w_lj表示第l种赋权法确定的第j个基本评价指标的权重。

所述步骤4具体包括以下步骤：

步骤4-1：采用灰色关联分析法确定关联系数ε_ij，有：

${\mathrm{\ϵ}}_{ij}=\frac{\underset{i\∈n}{\min }\underset{j\∈m}{\min }|r_{*j}-r_{ij}|+\mathrm{\ρ}\underset{i\∈n}{\max }\underset{j\∈m}{\max }|r_{*j}-r_{ij}|}{|r_{*j}-r_{ij}|+\mathrm{\ρ}\underset{i\∈n}{\max }\underset{j\∈m}{\max }|r_{*j}-r_{ij}|}---\left(13\right)$

式(13)中，ρ表示分辨系数，ρ∈[0,1]；为绝对最小值；为绝对最大值；

于是，第i个机组整体关联度G_i表示为：

$G_i=\underset{j=1}{\overset{m}{\Σ}}{w}_j^{\′\′\′}{\mathrm{\ϵ}}_{ij}---\left(14\right)$

将整体关联度作为励磁系统动态性能的综合评价指标，根据每个机组的整体关联度对各个励磁系统动态性能进行排序，完成对励磁系统动态性能的综合评价。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种励磁系统动态性能综合评价方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：确定励磁系统动态性能的基本评价指标；

步骤2：确定评估矩阵，并对评估矩阵进行标准化处理；

步骤3：根据基本评价指标的客观权重和主观权重确定组合权重；

步骤4：确定励磁系统动态性能的综合评价指标，并对励磁系统动态性能进行综合评价。

2.根据权利要求1所述的励磁系统动态性能综合评价方法，其特征在于：所述步骤1中，励磁系统动态性能的基本评价指标包括励磁电压上升时间、最大励磁电压倍数、励磁系统暂态放大倍数、机端电压稳定时间和稳态电压波动率。

3.根据权利要求2所述的励磁系统动态性能综合评价方法，其特征在于：所述励磁电压上升时间是指从励磁电压开始突变到励磁电压达到励磁电压最大值的时间，所述励磁电压上升时间用于描述励磁电压的上升速度，励磁电压上升时间越短则响应速度越快；

所述最大励磁电压倍数是指扰动过程中励磁电压最大值与励磁电压额定值之比，有：

$K_e=\frac{E_{max}}{E_n}---\left(1\right)$

式(1)中，K_e表示最大励磁电压倍数；E_n表示励磁电压额定值；E_max表示励磁电压最大值，励磁电压最大值是指发电机机端电压受到扰动情况下，励磁系统能够输出的最大直流电压；

所述励磁系统暂态放大倍数用于描述发生扰动时，励磁电压在暂态调节过程中对机端电压偏差的调节能力；励磁系统暂态放大倍数越大，励磁系统的暂态调节能力越强，越有利于改善电力系统的暂态稳定；

励磁系统暂态放大倍数用K_z表示，分以下两种情况：

1)机端电压因扰动骤降时，有：

$K_z=\frac{(E_{max}-E_0)/E_0}{(U_0-U_{\min })/U_0}---\left(2\right)$

2)机端电压因扰动骤升时，有：

$K_z=\frac{(E_{\min }-E_0)/E_0}{(U_0-U_{max})/U_0}---\left(3\right)$

式(2)、(3)中，E₀表示励磁电压初始值，E_min表示励磁电压最小值，U₀表示机端电压初始值，U_max表示机端电压最大值，U_min表示机端电压最小值。

4.根据权利要求2所述的励磁系统动态性能综合评价方法，其特征在于：机端电压稳定时间为机端电压扰动开始时刻和机端电压稳定时刻之差，所述机端电压稳定时刻是指机端电压首次进入稳态允许波动范围的时刻，所述稳态允许波动范围取机端电压稳态值的0.5％；

所述稳态电压波动率用于描述机端电压稳态时的波动程度，包括扰动前机端电压波动率δ₁和扰动后机端电压波动率δ₂，分别表示为：

${\mathrm{\δ}}_1=\sqrt{\frac{1}{p}\underset{y=1}{\overset{p}{\Σ}}{(U_{1y}-U_{1ave})}^2}---\left(4\right)$

${\mathrm{\δ}}_2=\sqrt{\frac{1}{p}\underset{y=1}{\overset{p}{\Σ}}{(U_{2y}-U_{2ave})}^2}---\left(5\right)$

式(4)、(5)中，p表示机端电压采样点数；U_1y表示扰动前第y个机端电压采样值，U_2y表示扰动后第y个机端电压采样值；U_1ave表示扰动前机端电压平均值，U_2ave表示扰动后机端电压平均值，U_1y、U_1ave、U_2y、U_2ave均为标幺值。

5.根据权利要求1所述的励磁系统动态性能综合评价方法，其特征在于：所述步骤2中，设有n个机组，每个机组均有m个基本评价指标，每个机组视为一个序列曲线，由各机组的基本评价指标值组成评估矩阵X，其为n×m矩阵；

由于机组中基本评价指标的属性和量纲不同，即最大励磁电压倍数和励磁系统暂态放大倍数为正向评价指标，正向评价指标越大越好，励磁电压上升时间、机端电压稳定时间和稳态电压波动率为负向评价指标，负向评价指标越小越好；将评价矩阵X中的正向评价指标值和负向评价指标值分别采用极值处理法进行标准化处理，有：

$r_{ij}=(x_{ij}-\underset{i}{\min }{x}_{ij})/(\underset{i}{\max }{x}_{ij}-\underset{i}{\min }{x}_{ij})---\left(6\right)$

$r_{ij}^{\′}=(\underset{i}{\max }{x}_{ij}^{\′}-x_{ij}^{\′})/(\underset{i}{\min }{x}_{ij}^{\′}-\underset{i}{\min }{x}_{ij}^{\′})---\left(7\right)$

式(6)、(7)中，x_ij表示第i个机组的第j个正向评价指标值，x′_ij表示第i个机组的第j个负向评价指标值，r_ij表示经标准化处理后的正向评价指标值，r′_ij表示经标准化处理后的负向评价指标值；表示不同机组对于第j个正向评价指标值的最大值，表示不同机组对于第j个正向评价指标值的最小值，表示不同机组对于第j个负向评价指标值的最大值，表示不同机组对于第j个负向评价指标值的最小值；i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,m；

评估矩阵X经标准化处理，将正向评价指标和负向评价指标统一为正向指标，越大越好；

标准化处理后得到决策矩阵R＝(r_ij)_n×m，r_ij∈[0,1]，由决策矩阵R得到所有机组对于第j个基本评价指标的最大值r_*j和虚拟理想机组R_*j，即R_*j＝[r_*1，r_*2,…,r_*j,…,r_*m]。

6.根据权利要求5所述的励磁系统动态性能综合评价方法，其特征在于：所述步骤3中，确定组合权重前，先分别计算基本评价指标的客观权重和主观权重；包括：

1)采用熵权法计算基本评价指标的客观权重，具体有：

设第j个基本评价指标的熵用H_j表示，有：

$H_j=-k\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{f}_{ij}1{\mathrm{nf}}_{ij}---\left(8\right)$

式(8)中，k表示调节系数，f_ij表示标准化值，有当f_ij＝0时，令f_ij lnf_ij＝0；

第j个基本评价指标的客观权重w′_j表示为：

$w_j^{\′}=\frac{1-H_j}{m-\underset{j=1}{\overset{m}{\Σ}}{H}_j}---\left(9\right)$

式(9)中，0≤w′_j≤1，且

2)采用序关系分析法计算基本评价指标的主观权重，具体有：

设第j个基本评价指标用u_j表示，第j-1个基本评价指标用u_j-1表示，u_j和u_j-1的重要性程度分别用w_j″和w_j-1″表示，有：

h_j＝w_j-1″/w_j″                  (10)

式(10)中，h_j表示w_j-1″和w_j″之比，j＝2,3…,m；

给出h_j的理性赋值，按照重要性程度排序后，重要性程度最低即第m个基本评价指标u_m的主观权重w″_m表示为：

${w_m}^{\′\′}={\[1+\underset{k=2}{\overset{m}{\Σ}}\underset{j=k}{\overset{m}{\Π}}{h}_j\]}^{-1}---\left(11\right)$

式(11)中，k为计数变量，且k＝2,3,…,m；

由于满足w″_j-1＝h_jw″_j，进而依次计算其它基本评价指标的主观权重。

7.根据权利要求6所述的励磁系统动态性能综合评价方法，其特征在于：所述步骤3中，采用组合法将基本评价指标的客观权重和主观权重组合，进而确定组合权重。

8.根据权利要求7所述的励磁系统动态性能综合评价方法，其特征在于：设第j个基本评价指标的组合权重用w″′_j表示，有：

$w_j^{\′\′\′}=\underset{l=1}{\overset{q}{\Σ}}{v}_l{w}_{ij}---\left(12\right)$

式(12)中，q表示赋权法的个数，l＝1,2,…,q；v_l表示第l种赋权法的权数，w_lj表示第l种赋权法确定的第j个基本评价指标的权重。

9.根据权利要求8所述的励磁系统动态性能综合评价方法，其特征在于：所述步骤4具体包括以下步骤：

步骤4-1：采用灰色关联分析法确定关联系数ε_ij，有：

${\mathrm{\ϵ}}_{ij}=\frac{\underset{{}_{i\∈n}}{\min }\underset{{}_{j\∈m}}{\min }|r_{*j}-r_{ij}|+\mathrm{\ρ}\underset{{}_{i\∈n}}{\max }\underset{{}_{j\∈m}}{\max }|r_{*j}-r_{ij}|}{|r_{*j}-r_{ij}|+\mathrm{\ρ}\underset{{}_{i\∈n}}{\max }\underset{{}_{j\∈m}}{\max }|r_{*j}-r_{ij}|}---\left(13\right)$

式(13)中，ρ表示分辨系数，ρ∈[0,1]；为绝对最小值；为绝对最大值；

于是，第i个机组整体关联度G_i表示为：

$G_i=\underset{j=1}{\overset{m}{\Σ}}{w}_j^{\′\′\′}{\mathrm{\ϵ}}_{ij}---\left(14\right)$

将整体关联度作为励磁系统动态性能的综合评价指标，根据每个机组的整体关联度对各个励磁系统动态性能进行排序，完成对励磁系统动态性能的综合评价。