CN107705021A - 一种基于序关系的配电网风险评估系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于序关系的配电网风险评估系统，包括：参数获取单元，用于获得影响配电网风险的多个参数P；参数值计算单元，通信连接到参数获取单元，用于根据参数P，使用评分函数计算对应的参数值PVal；权重计算子系统，用于计算所述多个参数P对应的权重W；风险评估单元，通信连接到参数值计算单元和权重计算子系统，用于根据参数值PVal和权重W，计算配电网风险X；预警单元，通信连接到风险评估单元，用于提供预警信息；即当X>D时，所述预警单元提供预警信息。
Description
技术领域
本发明属于配电网风险评估领域，尤其涉及一种基于序关系的配电网风险评估系统。
背景技术
近年来，我国电网的规模飞速发展，配电网的运行安全问题受到了更高的关注。评估出配电网的故障因素，预判有风险之处，能够从根本上预防配电网故障的发生，对确保供电的可靠性十分重要。
目前,在配电网风险评估的相关领域，已经有了较深入和全面的研究。有的研究侧重于全面分析在各风险源因素作用下，健康度和重要度等级的确立规则及计算方法，建立风险评估模型。有的研究侧重于提出包含设备故障率和设备故障停电影响程度的配电网设备故障停电风险评估模型。有的研究介绍了一种配电网故障风险评估及安全预警技术。有的研究根据配电网故障导致因素，结合实际情况，提出了特定的配电网故障概率指标权重及评分标准。有的研究提出了基于粗糙集理论的配电网故障风险评估……。例如，葛少云等在《配电网故障风险综合评估方法》中，介绍了包括基准故障概率指标和基准故障后果指标在内的配电网故障风险评估指标体系，通过德尔菲法确定各末级指标的权重和评分标准，使用Matlab对离散的评分标准进行拟合，得到指标评分函数，并综合故障发生概率和故障发生后果两个方面进行量化评估。
虽然上述研究已经取得了很大进展，但是在配电网故障风险评估中，仍然存在以下技术问题：由于对于影响配电网风险的参数权重主要采用德尔菲法，依赖于专家个人的经验，人为因素较高，从而导致参数权重的准确度较低，进而使得风险评估的精度需要进一步提高。
发明内容
为克服上述问题，本发明提供了一种一种基于序关系的配电网风险评估系统，包括：参数获取单元，用于获得影响配电网风险的多个参数P；参数值计算单元，通信连接到参数获取单元，用于根据参数P，使用评分函数计算对应的参数值PVal；权重计算子系统，用于计算所述多个参数P对应的权重W；风险评估单元，通信连接到参数值计算单元和权重计算子系统，用于根据参数值PVal和权重W，计算配电网风险X；预警单元，通信连接到风险评估单元，用于提供预警信息；即当X>D时，所述预警单元提供预警信息。
根据本发明的方法，能够有效克服现有技术的缺陷。
附图说明
图1是根据本发明的风险评估系统的结构示意图；
图2是根据本发明的权重计算子系统计算权重的流程图；
图3是根据本发明的关联度映射表的示意图；
图4是根据本发明的计算的基准故障概率参数的权重值和参数值；
图5是根据本发明的计算的基准故障后果参数的权重值和参数值。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，将结合附图对本发明作进一步地详细描述。这种描述是通过示例而非限制的方式介绍了与本发明的原理相一致的具体实施方式，这些实施方式的描述是足够详细的，以使得本领域技术人员能够实践本发明，在不脱离本发明的范围和精神的情况下可以使用其他实施方式并且可以改变和/或替换各要素的结构。因此，不应当从限制性意义上来理解以下的详细描述。为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1所示，本发明提供了一种基于序关系的配电网风险评估系统，包括：参数获取单元，用于获得影响配电网风险的参数P＝{p1,p2,p3,......,pn}；参数值计算单元，通信连接到参数获取单元，用于根据参数P，使用评分函数计算对应的参数值PVal＝{pv1,pv2,pv3,......,pvn}，其中，n为影响配电网风险的参数数量；权重计算子系统，用于计算参数P对应的权重W＝{w1,w2,w3,......,wn}；风险评估单元，通信连接到参数值计算单元和权重计算子系统，用于根据参数值PVal和权重W，计算配电网风险预警单元，通信连接到风险评估单元，用于提供预警信息；即当X＞D时，预警单元提供预警信息，D为第一阈值。根据本发明，D的取值范围为0.4-0.7，优选0.4。
根据本发明，参考《配电网故障风险综合评估方法》一文，影响配电网风险的参数P包括但不限于基准故障概率和基准故障后果，基准故障概率可选择以下中的多个或者全部：架空线绝缘化率、不符防雷标准架空线比例、不符防污标准架空线比例、电缆线路直埋比例、免维护设备比例、少维护设备比例、断路器无油化率、GIS设备使用率、老旧设备比例、设备完好率、缺陷设备比例、设备消缺率、道路线杆警示加固比例、电缆线路警告牌比例、树线矛盾线路治理比例；基准故障后果可选择以下中的多个或者全部：变电站单电源率、变电站单主变率、站间联络线比例、主变N-1平均失负荷比例、线路平均分段数、线路平均分段用户数、自动隔离技术线路覆盖率、智能化开关平均分段容量、线路N-1平均失负荷比例、中压线路联络率、移动电源容量、开关电动操作比例、开关遥控配置比例、双电源自动切换用户、容量比例、自备电源比例、变电站综自覆盖率、配网自动化覆盖率。
本领域技术人员知晓，影响配电网风险的参数P并不一定完全局限于上述参数，也可以进一步包括其他能够采用的参数。具体参数的选取不会影响本发明的保护范围。
参数P可采用本领域通用的方式获取，例如通过用户手工录入的方式获取，再如通过读取已经存储在电网系统内部的存储介质上的共享文档获取，此外还可以通过与配电网系统内部相关传感器进行通信而获取。本领域技术人员清楚，现有技术中任何具体的参数获取方式都不会影响本发明的保护范围。
根据本发明，参考《配电网故障风险综合评估方法》，一文评分函数优选采用归一化函数，能够将参数P中不同量纲的参数值转化为具有相同量纲的参数PVal，从而便于后续对参数的处理。
根据本发明，权重计算子系统进一步包括权重配置文件，处理器。权重配置文件用于存储参数P的多个参考权重其中，m为参考权重的数量。进一步的，权重计算子系统还包括通信单元，用于连接到其他的配电网风险评估系统，以获取其他的配电网风险评估系统的参数PT＝{pt1,pt2,pt3,......,ptn}及其权重WT＝{wt1,wt2,wt3,......,wth}，作为参考权重计算的基础，其中h为其他的配电网风险评估系统中参数的数量，显然h可能大于n，也可能小于n，还可能等于n。
本领域技术人员知晓，通信单元可以采用现有技术中任何通信协议、使用任何有线或无线的通信方式与其他的配电网风险评估系统进行连接，以获取相关的参数和权重。换言之，通信协议和通信方式的选择不会影响本发明的保护范围。
进一步的，权重计算子系统还包括权重修正单元，用于对通信单元获取的参考权重进行调整，并将调整后的权重写入配置文件。具体的调整方式如下：
步骤S010，如果PT和P中的各个参数一致，那么说明两个配电网风险评估系统使用的参数相同，直接将WT作为参考权重写入配置文件，作为WR矩阵中的一行。
步骤S020，如果那么说明P中的参数要多于PT中的参数(n>h)，需要权重修正单元对参数的权重进行调整，公式如下：
i的取值范围为从1到h。
j的取值范围为从h+1到n。
其中，whi为调整前的第i个权重，wri为对whi调整后的参考权重，wrj为P中较PT中多出来的参数的权重。
将wri和wrj作为参考权重写入配置文件，作为WR矩阵中的一行。
步骤S030，如果那么说明P中的参数要少于PT中的参数(n<h)，也需要权重修正单元对参数的权重进行调整，公式如下：
i的取值范围为从1到n。
其中，whi为调整前的第i个权重，wri为对whi调整后的参考权重，whk为PT中较P中多出来的参数的权重。
将wri作为参考权重写入配置文件，作为WR矩阵中的一行。
步骤S040，如果且那么P中的有PT中不存在的参数，且PT中有P中不存在的参数，那么先后执行步骤S020和步骤S030进行处理，并将处理后的结果写入配置文件，作为WR矩阵中的一行。
如图2所示，处理器执行计算机程序以实现以下步骤：
步骤S100，计算参考权重的均值WA＝{wa1,wa2,wa3,......,wan}，其中，
步骤S200，根据参考权重的均值WA对参数P进行排序，形成参数P的有序关系POrd以及对应的有序参考权重WO，其中，POrd＝{po1,po2,po3,......,pon}，poj为与pj对应的有序参数；WO＝{wo1,wo2,wo3,......,won}，woj为poj对应的参考权重；且，woj≤woj-1，j的取值范围为1到n。
步骤S300，根据WO，获取序关系POrd的关联度R＝{r2,r3,......,rn-1，rn}。
步骤S400，根据关联度R，计算参数P对应的权重W＝{w1,w2,w3,......,wn}。
根据本发明的第一实施例，步骤S300中的j的取值范围为2到n。
根据本发明的第二实施例，权重计算子系统还包括输出单元和输入单元。输出单元用于向用户显示参数P的有序关系POrd及对应的有序参考权重WO；输入单元用于接收用户输入的关联度R＝{r2,r3,......,rn-1，rn}。这种情况下，步骤S300中的rj为用户通过输入单元指定。示例性的，用户(例如领域专家)可以根据图3所示的关联度映射表来设定rj。
进一步的，步骤S400中，wk-1＝rk×wk，其中k＝n,n-1,...,3,2。
根据本发明，参数获取单元、参数值计算单元、权重计算子系统、风险评估单元和预警单元均实现为计算机软件。
根据本发明，预警信息包括在监控大屏幕上以特定颜色显示参数值与权重乘积最大的若干个(例如3个)参数，以向用户提示最可能改进的参数。优选的，预警信息还可以通过电子邮件或者短信/微信等方式发送给具有特定权限的用户，从而在出现较大风险时，提供便捷的报警机制。
如图4和图5所示，对于影响配电网风险的两类参数基准故障概率和基准故障后果，通过本发明所述的系统，能够自动获得其相关的参数值和权重。使用上述参数值和权重，采用公式很容易获得配电网的风险。例如，在某一配电网中，使用基准故障概率参数时，计算获得的X为0.228，其低于D＝0.4，意味着配电网在这个方面的风险较低，根据本发明无需进行风险提示。但是，在在使用基准故障后果时，计算获得的X为0.425，其高于D＝0.4，意味着配电网在这个方面已经存在一定的风险，根据本发明需要进行风险提示。
本发明通过自动获取参数，使用评价函数自动计算相应的参数值，并且自动的借鉴其他配电网风险评估系统的参数权重，使用特定的算法来评估影响配电网风险的相关参数的权重，从而能够准确的评估出配电网的风险，而不必依赖于专家的个人经验，在提升准确度的同时也提升了评估效率。
此外，根据公开的本发明的说明书，本发明的其他实现对于本领域的技术人员是明显的。实施方式和/或实施方式的各个方面可以单独或者以任何组合用于本发明的系统和方法中。说明书和其中的示例应该是仅仅看作示例性，本发明的实际范围和精神由所附权利要求书表示。
Claims (9)
1.一种基于序关系的配电网风险评估系统，其特征在于，包括：
参数获取单元，用于获得影响配电网风险的参数P＝{p1,p2,p3,......,pn}；
参数值计算单元，通信连接到参数获取单元，用于根据参数P，使用评分函数计算对应的参数值PVal＝{pv1,pv2,pv3,......,pvn}，其中，n为影响配电网风险的参数数量；
权重计算子系统，用于计算所述参数P对应的权重W＝{w1,w2,w3,......,wn}；
风险评估单元，通信连接到参数值计算单元和权重计算子系统，用于根据参数值PVal和权重W，计算配电网风险
预警单元，通信连接到风险评估单元，用于提供预警信息；即当X＞D时，所述预警单元提供预警信息，D为第一阈值；
其中，所述权重计算子系统进一步包括权重配置文件，处理器；
所述权重配置文件用于存储参数P的多个参考权重其中，m为参考权重的数量；
所述处理器执行计算机程序以实现以下步骤：
步骤S100，计算参考权重的均值WA＝{wa1,wa2,wa3,......,wan}，其中，
步骤S200，根据参考权重的均值WA对参数P进行排序，形成参数P的有序关系POrd以及对应的有序参考权重WO，其中，
POrd＝{po1,po2,po3,......,pon}，poj为与pj对应的有序参数；
WO＝{wo1,wo2,wo3,......,won}，woj为poj对应的参考权重；且，woj≤woj-1，j的取值范围为1到n；
步骤S300，根据WO，获取序关系POrd的关联度R＝{r2,r3,......,rn-1，rn}；
步骤S400，根据关联度R，计算参数P对应的权重W＝{w1,w2,w3,......,wn}。
2.根据权利要求1所述的配电网风险评估系统，其特征在于，所述权重计算子系统还包括通信单元，用于连接到其他的配电网风险评估系统，以获取参考权重。
3.根据权利要求2所述的配电网风险评估系统，其特征在于，所述权重计算子系统还包括权重修正单元，用于对通信单元获取的参考权重进行调整，并将调整后的权重写入配置文件。
4.根据权利要求1-3之任一所述的配电网风险评估系统，其特征在于，所述S300中的j的取值范围为2到n。
5.根据权利要求1-3之任一所述的配电网风险评估系统，其特征在于，所述权重计算子系统还包括输出单元和输入单元；
所述输出单元用于向用户显示参数P的有序关系POrd及对应的有序参考权重WO；
所述输入单元用于接收用户输入的关联度R＝{r2,r3,......,rn-1，rn}。
6.根据权利要求5所述的配电网风险评估系统，其特征在于，所述步骤S300中的rj为用户通过所述输入单元指定。
7.根据权利要求4或6所述的配电网风险评估系统，其特征在于，所述步骤S400中，wk-1＝rk×wk，其中k＝n,n-1,...,3,2。
8.根据权利要求1-3之任一所述的配电网风险评估系统，其特征在于，D的取值范围为0.4-0.7，优选0.4。
9.根据权利要求1-3之任一所述的配电网风险评估系统，其特征在于，所述参数获取单元、参数值计算单元、权重计算子系统、风险评估单元和预警单元均实现为计算机软件。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109375136A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-02-22 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | 电子式互感器与主站系统的通信安全评估方法及装置 |
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2017
- 2017-10-13 CN CN201710950756.6A patent/CN107705021A/zh active Pending
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