CN106709823A - 一种电力用户用电信息采集系统的运行性能评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力用户用电信息采集系统的运行性能评价方法，针对用电信息采集系统及设备不同环节的特点，充分考虑各指标数据的可获取性、指标之间的关联性以及指标完整性，筛选出关键性指标以构建综合评价指标体系；然后从电力用户用电信息采集系统及NMON系统监测工具中有目的性的获得相关指标数据；其次运用多种评价方法对指标进行赋权；最后运用合作博弈的分析方法将指标权重进行结合，得到各指标的基于数据的客观权重，完成对用电信息采集系统运行性能的综合评价。

Description

一种电力用户用电信息采集系统的运行性能评价方法

技术领域

本发明涉及综合评价方法，特别是一种电力用户用电信息采集系统的运行性能综合评价方法。

背景技术

用电信息采集系统是坚强智能电网的重要组成部分，也是智能用电服务环节的技术基础，其稳定可靠运行直接关系到智能电网“信息化、自动化、互动化”发展水平。目前，国家电网对用电信息采集系统从系统主站、通信信道、终端和电表技术等方面制定了相应的标准。但是，单一的标准并不能反映用电信息采集系统的整体性能。随着用电信息采集系统的全面覆盖，用电信息传输网络结构也逐步由简单化树状拓扑向复杂化的状拓扑转变，对用电信息采集系统及设备运行性能的稳定可靠性提出了更高要求。因此，为了衡量用电信息采集系统性能的好坏，需要从各个方面对用电信息采集系统进行全面综合的评价。

国内外对指标评价体系建设方面有较为丰富的理论研究基础，且涉及的应用领域也很广，大多是基于多属性综合指标评价理论，根据评价对象和评价目的,从不同的侧面选取刻画系统某种特征的评价指标,建立指标体系,并通过一定的数学模型(或算法)将多个评价指标值合成一个整体性的综合评价值。但是针对用电信息采集系统的运行性能评价的研究较少，也没有建立完善的评价指标体系，且现有的少数研究采用的是层次分析法的主观评价方法，没有利用采集系统海量的数据，运用客观的评价方法对性能进行评价，评价结果的可信性不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电力用户用电信息采集系统的运行性能综合评价方法，以克服现有技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种电力用户用电信息采集系统的运行性能评价方法，按照如下步骤实现：

步骤S1：根据电力用户用电信息采集系统、设备不同环节的特点以及设备实际运行环境，从功能性、高效性、可靠性和稳定性四个维度筛选出关键性指标，以构建综合评价指标体系；

步骤S2：基于所述步骤S1中构建的综合评价指标体系，从电力用户用电信息采集系统及NMON系统监测工具中获得相关指标数据Y＝(y_ij)_m*n,i＝1,2,…,m,j＝1,2,…,n,y_ij表示第i个待评价对象对应于第j个评价指标的原始数据值；

步骤S3：对各评价指标的原始数据进行标准化处理，得到处理后的数据X＝(x_ij)_m*n，x_ij表示第i个待评价对象对应于第j个评价指标经过标准化后的数据值；

步骤S4：选取s种评价方法已建立的评价指标体系分别对用电信息采集系统的性能进行评价，计算并得到基于各评价方法的指标权重wkj和评价结论值f_ki,k＝1,2,…,s,i＝1,2,…,m,j＝1,2,…,n；

步骤S5：根据所述评价结论值f_ki，计算各单一评价方法的变异系数，并进行归一化处理，得到各评价方法的事前权重λ_k，k＝1,2,…,s；

步骤S6：基于整体方差最大方法，运用合作博弈的分析方法，计算各单一评价方法的特征函数，即计算多种单一评价方法组成的联盟S进行组合评价时的方差；

步骤S7：基于步骤S5求出的各局中人的事前权重，计算各单一评价方法的变权Shapley值，对其进行归一化处理，得到各评价方法的权重系数μ_k，k＝1,2,…,s；

步骤S8：根据得到的各评价方法的权重系数，计算各评价指标的最终权重系数及组合评价值，完成对用电信息采集系统的运行性能的综合评价。

在本发明一实施例中，在所述步骤S1中，所述功能性U₁维度下的关键性指标包括：远程费控成功率U₁₁、数据入库数量比U₁₂、终端当前在线率U₁₃以及时钟偏差数量比U₁₄；

所述高效性U₂维度下的关键性指标包括：负控一次采集成功率U₂₁、公变一次采集成功率U₂₂以及集抄一次采集成功率U₂₃；

所述可靠性U₃维度下的关键性指标包括：负控日均采集成功率U₃₁、公变日均采集成功率U₃₂以及集抄日均采集成功率U₃₃；

所述稳定性U₄维度下的关键性指标包括：磁盘平均读取速度U₄₁、磁盘平均写入速度U₄₂、磁盘平均读写时间U₄₃以及CPU平均使用率U₄₄。

在本发明一实施例中，在所述步骤S3中，对于正向型指标，对于逆向型指标，

在本发明一实施例中，在所述步骤S5中，所述变异系数其中，Cj表示第j种评价方法的变异系数，σj表示第j种评价方法评价结论值的标准差，表示第j种评价方法评价结论值的平均值，且经归一化处理获取

在本发明一实施例中，在所述步骤S6中，所述特征函数为：MaxJ(N)＝μTEμ，v(S)＝J(S)，且

在本发明一实施例中，在所述步骤S7中，所述变权Shapley值对其进行归一化处理得

在本发明一实施例中，所述最终权重系数为：α＝(μk)1×s·(wkj)s×n；所述组合评价值为：β＝(μk)1×s·(fij)s×m。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明提出的一种电力用户用电信息采集系统的运行性能评价方法，从功能性、高效性、可靠性和稳定性四个维度构建用电信息采集系统性能评价指标体系，利用基于变异系数与合作博弈的组合评价方法对评价体系的各指标进行客观赋权。该方法能弥补单一评价方法的不足，达到取长补短的效果，得到更为合理、科学的结果。能够获得客观、科学的用电信息采集系统运行性能评价指标体系中各评价指标的权重系数，达到对用电信息采集系统运行性能进行合理、准确的综合评价，提高用电信息采集系统运行性能评价的准确性、可操作性。

附图说明

图1为本发明一实施例中电力用户用电信息采集系统的运行性能评价指标体系结构图。

图2为本发明一实施例中基于变异系数与合作博弈的用电信息采集系统组合评价流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。

本发明提供一种电力用户用电信息采集系统的运行性能评价方法，首先针对用电信息采集系统及设备不同环节的特点，充分考虑各指标数据的可获取性、指标之间的关联性以及指标完整性，筛选出关键性指标以构建综合评价指标体系；然后从电力用户用电信息采集系统及NMON系统监测工具中有目的性的获得相关指标数据；其次运用多种评价方法对指标进行赋权；最后运用合作博弈的分析方法将指标权重进行结合，得到各指标的基于数据的客观权重，完成对用电信息采集系统运行性能的综合评价。

具体的，如图1以及图2所示，按照如下步骤实现：

步骤S1：根据电力用户用电信息采集系统、设备不同环节的特点以及设备实际运行环境，充分考虑各指标数据的可获取性、指标之间的关联性以及指标完整性，从功能性、高效性、可靠性和稳定性四个维度筛选出关键性指标，以构建综合评价指标体系；

在本实施例中，功能性U₁维度下的关键性指标包括：远程费控成功率U₁₁、数据入库数量比U₁₂、终端当前在线率U₁₃以及时钟偏差数量比U₁₄；

高效性U₂维度下的关键性指标包括：负控一次采集成功率U₂₁、公变一次采集成功率U₂₂以及集抄一次采集成功率U₂₃；

可靠性U₃维度下的关键性指标包括：负控日均采集成功率U₃₁、公变日均采集成功率U₃₂以及集抄日均采集成功率U₃₃；

稳定性U₄维度下的关键性指标包括：磁盘平均读取速度U₄₁、磁盘平均写入速度U₄₂、磁盘平均读写时间U₄₃以及CPU平均使用率U₄₄；

步骤S2：基于步骤S1中构建的综合评价指标体系，从电力用户用电信息采集系统及NMON系统监测工具中获得相关指标数据Y＝(y_ij)_m*n,i＝1,2,…,m,j＝1,2,…,n,y_ij表示第i个待评价对象对应于第j个评价指标的原始数据值；

步骤S3：对各评价指标的原始数据进行标准化处理，对于正向型指标，对于逆向型指标，得到处理后的数据X＝(x_ij)_m*n，x_ij表示第i个待评价对象对应于第j个评价指标经过标准化后的数据值；

步骤S4：选取s种评价方法分别按照已建立的评价指标体系对用电信息采集系统的性能进行评价，计算并得到基于各评价方法的指标权重w_kj和评价结论值f_ki,k＝1,2,…,s,i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n；

步骤S5：根据所述评价结论值f_ki，计算各单一评价方法的变异系数其中，C_j表示第j种评价方法的变异系数，σ_j表示第j种评价方法评价结论值的标准差，表示第j种评价方法评价结论值的平均值。并进行归一化处理得到各评价方法的事前权重λ_k，k＝1,2,…,s；

步骤S6：基于整体方差最大方法，运用合作博弈的分析方法，计算各单一评价方法(视为合作博弈中的局中人)的特征函数，MaxJ(N)＝μ^TEμ，且即计算多种单一评价方法组成的联盟S进行组合评价时的方差，同时有v(S)＝J(S)，且V(S)是指合作博弈中的特征函数，在此为多种单一评价方法组成的联盟S进行组合评价时的方差；

步骤S7：基于步骤S5求出的各局中人的事前权重，计算各单一评价方法的变权Shapley值对其进行归一化处理得到各评价方法的权重系数μ_k，k＝1,2,…,s；

步骤S8：根据得到的各评价方法的权重系数，计算各评价指标的最终权重系数

α＝(μ_k)_1×s·(w_kj)_s×n及组合评价值β＝(μ_k)_1×s·(f_ij)_s×m，完成对用电信息采集系统的运行性能的综合评价。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电力用户用电信息采集系统的运行性能评价方法，其特征在于，按照如下步骤实现：

步骤S1：根据电力用户用电信息采集系统、设备不同环节的特点以及设备实际运行环境，从功能性、高效性、可靠性和稳定性四个维度筛选出关键性指标，以构建综合评价指标体系；

步骤S2：基于所述步骤S1中构建的综合评价指标体系，从电力用户用电信息采集系统及NMON系统监测工具中获得相关指标数据Y＝(y_ij)_m*n,i＝1,2,…,m,j＝1,2,…,n,y_ij表示第i个待评价对象对应于第j个评价指标的原始数据值；

步骤S3：对各评价指标的原始数据进行标准化处理，得到处理后的数据X＝(x_ij)_m*n，x_ij表示第i个待评价对象对应于第j个评价指标经过标准化后的数据值；

步骤S4：选取s种评价方法分别按照已建立的评价指标体系对用电信息采集系统的性能进行评价，计算并得到基于各评价方法的指标权重w_kj和评价结论值f_ki,k＝1,2,…,s,i＝1,2,…,m,j＝1,2,…,n；

步骤S5：根据所述评价结论值f_ki，计算各单一评价方法的变异系数，并进行归一化处理，得到各评价方法的事前权重λ_k，k＝1,2,…,s；

步骤S6：基于整体方差最大方法，运用合作博弈的分析方法，计算各单一评价方法的特征函数，即计算多种单一评价方法组成的联盟S进行组合评价时的方差；

步骤S7：基于步骤S5求出的各局中人的事前权重，计算各单一评价方法的变权Shapley值，对其进行归一化处理，得到各评价方法的权重系数μ_k，k＝1,2,…,s；

步骤S8：根据得到的各评价方法的权重系数，计算各评价指标的最终权重系数及组合评价值，完成对用电信息采集系统的运行性能的综合评价。

2.根据权利要求1所述的一种电力用户用电信息采集系统的运行性能评价方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述功能性U₁维度下的关键性指标包括：远程费控成功率U₁₁、数据入库数量比U₁₂、终端当前在线率U₁₃以及时钟偏差数量比U₁₄；

所述高效性U₂维度下的关键性指标包括：负控一次采集成功率U₂₁、公变一次采集成功率U₂₂以及集抄一次采集成功率U₂₃；

所述可靠性U₃维度下的关键性指标包括：负控日均采集成功率U₃₁、公变日均采集成功率U₃₂以及集抄日均采集成功率U₃₃；

所述稳定性U₄维度下的关键性指标包括：磁盘平均读取速度U₄₁、磁盘平均写入速度U₄₂、磁盘平均读写时间U₄₃以及CPU平均使用率U₄₄。

3.根据权利要求1所述的一种电力用户用电信息采集系统的运行性能评价方法，其特征在于，在所述步骤S3中，对于正向型指标，对于逆向型指标，

4.根据权利要求1所述的一种电力用户用电信息采集系统的运行性能评价方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述变异系数其中，C_j表示第j种评价方法的变异系数，σ_j表示第j种评价方法评价结论值的标准差，表示第j种评价方法评价结论值的平均值，且经归一化处理获取

5.根据权利要求1所述的一种电力用户用电信息采集系统的运行性能评价方法，其特征在于，在所述步骤S6中，所述特征函数为：Max J(N)＝μ^TEμ，v(S)＝J(S)，且

6.根据权利要求5所述的一种电力用户用电信息采集系统的运行性能评价方法，其特征在于，在所述步骤S7中，所述变权Shapley值对其进行归一化处理得

7.根据权利要求6所述的一种电力用户用电信息采集系统的运行性能评价方法，其特征在于，所述最终权重系数为：α＝(μ_k)_1×s·(w_kj)_s×n；所述组合评价值为：β＝(μ_k)_1×s·(f_ij)_s×m。