CN109389272A - 一种用于电压协调控制策略效果的综合评估方法及系统 - Google Patents

一种用于电压协调控制策略效果的综合评估方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种用于电压协调控制策略效果的综合评估方法及系统,包括:在主动配电网中,获取电压协调控制指标体系中的经济性数据、技术性数据、电压质量数据和安全性能数据;基于经济性数据、技术性数据、电压质量数据、安全性能数据和预先建立的指标评价体系模型,得到综合评估结果;指标评价体系模型包括:经济性准则、技术性准则、电压质量准则、安全性能准则、指标、各准则的综合权重,各指标的权重和评分函数,其中,每个准则对应至少一个指标。本发明建立的指标评价体系,以定性的准则和定量的指标相结合为原则,兼顾准则的综合权重和指标的指标权重,解决了主动配电网电压协调控制策略效果指标评价体系不明确及评价结果模糊等问题,全面真实地反映电压协调控制策略的有益效果。

Description

一种用于电压协调控制策略效果的综合评估方法及系统
技术领域
本发明涉及协调控制效果综合评估领域,具体涉及一种用于主动配电网电压协调控制策 略效果的综合评估方法及系统。
背景技术
现阶段随着大规模分布式电源(DG)接入配电网,可提高清洁能源的比重,但其固有的 间歇性、波动性和不确定性将影响配电网的运行,带来包括电能质量、电压控制及稳定性等 问题。为适应高渗透率及大规模DG的接入,国内外学者正积极开展在智能电网背景下,具 有一定调节能力主动配电网(active distribution network,ADN)技术的研究。
目前,国内外学者已经开展了对主动配电网电压协调控制策略的研究。主动配电网通过 跨电压等级的无功电压控制,在满足电力用户负荷需求的条件下,主动对并网DG、储能、 有载调压变压器(on-load tap changer,OLTC)、无功补偿等设备的运行进行优化与控制,从 而达到灵活的控制系统供电电压,改善无功电压运行水平,降低设备电能损耗的目的。
然而,现阶段对各种主动配电网下电压协调控制策略效果的综合评估研究尚少,更没有 考虑经济指标、技术指标、电压质量和安全性能指标的综合评估方法,使得用户在选择电压 协调控制策略时没有统一的标准。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本发明提供一种用于电压协调控制策略效果的综合评估 方法及系统。
一种用于电压协调控制策略效果的综合评估方法,其包括:在主动配电网中,获取电压 协调控制指标体系中的经济性数据、技术性数据、电压质量数据和安全性能数据;基于经济 性数据、技术性数据、电压质量数据、安全性能数据和预先建立的指标评价体系模型,得到 综合评估结果;指标评价体系模型包括:经济性准则、技术性准则、电压质量准则、安全性 能准则、指标、各准则的综合权重,各指标的权重和评分函数,其中,每个准则对应至少一 个指标。
预先建立的指标评价体系模型,包括:基于各准则间的相互影响程度,确定各准则的综 合权重;基于各指标的重要程度,确定各指标的权重;基于离散电压协调控制评分标准,确 定各指标的评分函数。
在主动配电网中,获取电压协调控制指标体系中的经济性数据、技术性数据、电压质量 数据和安全性能数据,包括:基于主动配电网中电压协调控制策略的类型,获取电压协调控 制指标体系中的经济性数据、技术性数据、电压质量数据和安全性能数据。
主动配电网电压协调控制策略的类型,包括:无功电压协调控制策略和有功电压协调控 制策略;无功电压协调控制策略包括:传统型无功补偿设备的无功电压协调控制策略和增强 型无功补偿设备的无功电压协调控制策略。
每个准则对应至少一个指标,包括:经济性准则包括:初始投资成本指标、运维成本指 标和网损降低效益指标;技术性准则包括:运行效率指标、动态响应速度指标、过载能力指 标和损耗率指标;电压质量准则包括:电压合格率指标、电压最大偏移量指标、线路损耗电 压值指标和功率因数指标;安全性能准则包括:无功补偿能力指标、系统无功裕度增量指标、 节点电压提高期望值指标和系统总谐波畸变率指标。
各准则的综合权重,包括:比较第i个准则Ci与其它n-1个准则的相互影响程度,确定 直接影响矩阵Wd;基于直接影响矩阵,并利用DEMATEL-ANP方法,确定各准则的主观权重集合ws={wsi|1≤i≤n};
利用第i个准则的反熵,确定所述各准则的客观权重集合wo={woi|1≤i≤n};利用各准 则的主观权重集合和各准则的客观权重集合,计算出各准则的主观权重重要系数αi和客观权 重重要系数分别βi;则综合权重wi的计算公式如下所示:
其中,wsi为第i个准则的主观权重,woi第i个准则的客观权重,m为各准则层中准则的 指标对象个数。
各指标的权重,包括:从各指标的评价权重判断数据列X=[X1,X2,...,Xn]T的每一列中 选出最大的权重值作为参考权重值,组成参考数据列X0=[x01,x02,...,x0m];确定评价权重判断 数据列X=[X1,X2,...,Xn]T中的n个指标序列X1,X2,...,Xn与参考数据列X0间的距离 基于各指标的权重计算各指标的归一化权重其中,x0k为参考数据列X0中的第k个数据,xik为评价权重判断数据列 X=[X1,X2,...,Xn]T中的第i个指标序列中的第k个数据。
评分函数,包括:利用多项式差值法,对离散的电压协调控制评分标准进行的曲线拟合, 获得指标评分函数。
基于经济性数据、技术性数据、电压质量数据、安全性能数据和预先建立的指标评价体 系模型,得到综合评估结果,包括:将经济性数据、技术性数据、电压质量数据和安全性能数 据代入评分函数,获得各指标的评分;将各指标的评分与其对应的指标权重相乘后求和,获 得各准则的评分;将各准则的评分值乘以其对应的综合权重后,求和得到评估结果。
一种用于电压协调控制策略效果的评估系统,其包括:基础数据模块,用于在主动配电 网中,获取电压协调控制指标体系中的经济性数据、技术性数据、电压质量数据和安全性能 数据;评估结果确定模块,用于基于经济性数据、技术性数据、电压质量数据、安全性能数 据和预先建立的指标评价体系模型,得到综合评估结果;指标评价体系模型还包括:经济性 准则、技术性准则、电压质量准则、安全性能准则、指标、各准则的综合权重,各指标的权 重和评分函数,其中,每个准则对应至少一个指标。
预先建立的指标评价体系模型,包括:综合权重确定模块,用于基于各准则间的相互影 响程度,确定各准则的综合权重;指标权重确定模块,用于基于各指标的重要程度,确定各 指标的权重;评分函数确定模块,用于基于离散电压协调控制评分标准,确定各指标的评分 函数。基础数据模块,包括:基于主动配电网中电压协调控制策略的类型,确定电压协调控 制指标体系中的经济性数据、技术性数据、电压质量数据、安全性能数据。
主动配电网中电压协调控制策略的类型,包括:无功电压协调控制策略和有功电压协调 控制策略;无功电压协调控制策略包括:传统型无功补偿设备的无功电压协调控制策略和增 强型无功补偿设备的无功电压协调控制策略。
每个准则对应至少一个指标,包括;经济性准则包括:的初始投资成本指标、运维成本 指标和网损降低效益指标;技术性准则包括:运行效率指标、动态响应速度指标、过载能力 指标和损耗率指标;电压质量准则包括:电压合格率指标、电压最大偏移量指标、线路损耗 电压值指标和功率因数指标;安全性能准则包括:无功补偿能力指标、系统无功裕度增量指 标、节点电压提高期望值指标和系统总谐波畸变率指标。
综合权重确定模块,包括:直接影响矩阵确定模块,主观权重集合确定模块,客观权重 集合确定模块和重要系数计算模块;直接影响矩阵确定模块,用于比较第i个准则Ci与其它n-1个准则的相互影响程度,确定直接影响矩阵Wd;主观权重集合确定模块,用于基于直接 影响矩阵,并利用DEMATEL-ANP方法,确定各准则的主观权重集合ws={wsi|1≤i≤n};客 观权重集合确定模块,用于利用第i个准则的反熵,确定各准则的客观权重集合 wo={woi|1≤i≤n};重要系数计算模块,用于利用各准则的主观权重集合和各准则的客观权重集合,计算出各准则的主观权重重要系数αi和客观权重重要系数分别βi;则综合权重wi的计算公式如下所示:其中,wsi为第i个准则的主观权重,woi第i个准 则的客观权重,m为各准则层中准则的指标对象个数。
指标权重确定模块,包括:参考数据列模块,距离确定模块和指标归一化权重计算模块; 参考数据列模块,用于从各指标的评价权重判断数据列X=[X1,X2,...,Xn]T的每一列中选出最 大的权重值作为参考权重值,组成参考数据列X0=[x01,x02,...,x0m];距离确定模块,用于确定 评价权重判断数据列X=[X1,X2,...,Xn]T中的n个指标序列X1,X2,...,Xn与参考数据列X0间的 距离指标归一化权重计算模块,用于基于各指标的权重计算各指标的归一化权重其中,x0k为参考数据列X0中的第k个数据,xik为 评价权重判断数据列X=[X1,X2,...,Xn]T中的第i个指标序列中的第k个数据。
评分函数,包括:利用多项式差值法,对离散的电压协调控制评分标准进行的曲线拟合, 获得指标评分函数。
评估结果确定模块,包括:指标评分模块,准则评分模块和评估结果求和模块;指标评 分模块,用于将经济性数据、技术性数据、电压质量数据和安全性能数据代入评分函数,获 得各指标的评分;准则评分模块,用于将各指标的评分与其对应的指标权重相乘后求和,获 得各准则的评分;评估结果求和模块,用于将各准则的评分值乘以其对应的综合权重后,求 和得到评估结果。
与最接近的现有技术相比,本发明提供的技术方案具有以下有益效果:
1.本发明建立的指标评价体系,以定性的准则和定量的指标相结合为原则,兼顾准则的 综合权重和指标的指标权重,解决了主动配电网电压协调控制策略效果指标评价体系不明确 及评价结果模糊等问题,全面真实地反映电压协调控制策略的有益效果;
2.本发明建立的综合评估方法,对不同电压协调控制策略效果的经济性、技术性、电压 质量及安全性能进行分析,有助于电网运行者选择合适的电压协调控制策略;
3.本发明有效克服了主动配电网电压协调控制策略效果综合评价中指标体系不明确、评 价数据庞杂、定量分析困难和评价结果模糊等问题,可用于主动配电网中不同电压协调控制 策略效果的综合评价;
4、本发明改进灰色关联度法充分结合了专家经验判断值的主观信息以及科学简单的数学 模型,克服了传统的灰色关联度分析方法在计算过程中易受分辨系数ρ取值影响的缺陷,使 得到的指标权重不仅能够充分地反映客观程度,也能在一定程度上反映主观程度。
附图说明
图1为本发明的流程图;
图2为本发明的电压协调控制策略综合评估流程图;
图3为本发明的电压协调控制策略指标体系。
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所示,本发明的目的在于提供一种主动配电网电压协调控制策略效果综合评估方 法,建立了准则和指标两级评价体系,考虑了经济指标、技术指标、电压质量和安全性能四 个准则,并为每个准则设立对应指标,全方面评估了主动配电网下不同的电压协调控制策略 的效果。
如图2所示,本发明可以具体通过以下技术方案来实现:
1.建立主动配电网电压协调控制策略效果的指标评价体系;
其中,指标评价体系包括准则层和指标层两级。准则层包括经济性、技术性、电压质量 和安全性能四个准则;
如图3所示,进一步地,经济性准则对应指标层中的经济指标因素集,包括初始投资成 本、运维成本和网损降低效益;技术性准则对应指标层中的技术指标因素集,包括运行效率、 动态响应速度、过载能力和损耗率;电压质量准则对应指标层中的电压质量指标因素集,包 括电压合格率、电压最大偏移量、线路损耗电压值和功率因数;安全性能准则对应安全性能 指标因素集,包括无功补偿能力、系统无功裕度增量、节点电压提高期望值和系统总谐波畸 变率。
2.确定主动配电网电压的协调控制策略;
其中,主动配电网电压协调控制策略包括考虑传统和增强型无功补偿设备的无功电压协 调控制策略及考虑有功无功的电压协调控制策略。
3.获取控制策略的基础数据;
基础评价数据为在步骤2中的某个电压协调控制策略下,所有步骤1中的微观评估指标 基础数据,具体包括:经济性数据、技术性数据、电压质量数据和安全性能数据。
4.确定准则层权重;
进一步地,采用DEMATEL-ANP-反熵权法计算准则层权重;
根据DEMATEL-ANP方法,确定各指标主观权重集合ws={wsi|1≤i≤n},根据反熵权法, 确定各指标的客观权重集合wo={woi|1≤i≤n},根据准则的不同,主客观权重的相对重要程 度也有所不同;根据各准则主观权重和客观权重得到组合权重集合w={wi|1≤i≤n}。
主观权重和客观权重集合采用1-5标度法,分为一般重要、稍微重要、明显重要、强烈 重要、极端重要5个基本标度,分别赋予了相应的数值尺度1、3、5、7、9来进行赋值。
DEMATEL-ANP方法:假设ANP的网络层有n个准则,分别以C1,C2,…,Cn表示,各准 则内部之间存在依存关系,以yji表示指标Cj(j≠i)对于Ci的重要程度,依次以 Ci(i=1,2,…,n)为准则,两两比较Ci与除其自身以外的其余准则值,获得的相应权重矩阵。
根据特征根法,获得以Ci为准则下的权重向量权重矩阵如 公式(1)所示:
在每个准则层下,准则对其自身不存在影响关系,即矩阵对角线元素为0,得到直接影 响矩阵Wd,见式(2):
对直接影响矩阵Wd求极限可得综合影响矩阵,见式(3):
W=limn→∞(Wd)n (3)
该矩阵W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ωsi,则主观权重集为:
ws={wsi|1≤i≤n}、 (4)
反熵权法,假设准则层中的评价准则n个,评价指标对象m个,准则评价矩阵X=(xij)n×m, 其中,xij为第i个准则中第j个指标对象的准则值,i=1,2,…,n,j=1,2,…,m。
反熵权法求取客观权重的步骤如下所示:
确定第i个准则的反熵,如式(5)所示:
式中,为对第i个准则中第j个对象准则的进行归一化处理。
根据上式求取的hi,进行权重归一化处理,求得第i个准则的客观权重woi,如式(6)所 示:
则客观权重集为:
wo={woi|1≤i≤n} (7)
结合矩阵估计理论的基本思想,最终计算出各准则的主观权重重要系数和客观权重重要 系数分别为αi和βi,如公式(8)所示:
利用已得的主观权重集合ws、客观权重集合wo以及主客观权重的相对重要系数αi和βi, 计算出组合权重wi,如公式(9)所示:
5.确定指标层权重;
采用改进灰色关联度法计算指标层权重;
改进灰色关联度法充分结合了专家经验判断值的主观信息以及科学简单的数学模型,克 服了传统的灰色关联度分析方法在计算过程中易受分辨系数ρ取值影响的缺陷,使得到的指 标权重不仅能够充分地反映客观程度,也能在一定程度上反映主观程度,其计算方法和步骤 如下所示:
a.确定初始权重值
设有m个专家对确定目标的n个评价指标权重做出经验判断,组成判断数据列,如公式 (3):
b.确定参考序列
从X每一列中选出最大权重值作为参考权重值,组成参考数据列X0
X0=[x01,x02,...,x0m] (11)
c.求各个指标序列X1,X2,...,Xn与参考数据X0间的距离。
d.求各个指标的权重。
e.求各个指标的归一化权重。
6.确定各指标评分函数;
各评分函数是利用多项式差值方法,对离散的电压协调控制评分标准进行的曲线拟合。
7.得出综合评估结果。
综合评估结果是将步骤3中控制策略的基础数据代入指标评分函数和权重得到的评估结 果,具体步骤如下:
a.将基础数据代入各指标评分函数,求得各准则层下的所有指标评估得分;
b.将各准则层下指标得分与其对应的权重相乘求和,得到各准则的评分值;
c.将各准则评分值乘以其对应的权重并求和得到综合评分值,参考电压协调控制策略指
标体系评分量化等级表得到综合评估结果。
具体的电压协调控制策略指标体系评分量化等级如表1所示,分为:很好、较好、一般、较差、很差五个等级;
表1
很好 较好 一般 较差 很差
<80 60~80 40~60 20~40 <20
以下举例说明:
主动配电网电压协调控制策略采用光伏逆变器的无功补偿协调控制策略;
如表2准则层指标直接影响关系矩阵所示,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,C3,C4分别代表经济指标、技术指标、电压质量、安全性能4 个准则层指标,采用1-5标度法,分为一般、稍微重要、明显重要、强烈重要、极端重要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,得到直接影响判断序 列:
表2 准则层指标直接影响关系矩阵
标度 C<sub>1</sub> C<sub>2</sub> C<sub>3</sub> C<sub>4</sub>
C<sub>1</sub> / 7 7 7
C<sub>2</sub> 5 / 3 7
C<sub>3</sub> 5 5 / 5
C<sub>4</sub> 3 3 5 /
计算得到准则层下各指标的判断序列,并利用MATLAB工具中的矩阵计算功能,计算出 相应的归一化特征向量,如表3技术性准则层下指标的判断矩阵及特征向量、表4经济性准 则层下指标的判断矩阵及特征向量、表5电压质量准则层下指标的判断矩阵及特征向量、表 6安全性能准则层下指标的判断矩阵及特征向量所示:
表3 技术性准则层下指标的判断矩阵
以C<sub>1</sub>为准则 C<sub>2</sub> C<sub>3</sub> C<sub>4</sub> 归一化特征向量
C<sub>2</sub> 1 1 5/3 0.3846
C<sub>3</sub> 1 1 5/3 0.3846
C<sub>4</sub> 3/5 3/5 1 0.2308
表4 经济性准则层下指标的判断矩阵及特征向量
以C<sub>2</sub>为准则 C<sub>1</sub> C<sub>3</sub> C<sub>4</sub> 归一化特征向量
C<sub>1</sub> 1 7/5 7/3 0.4667
C<sub>3</sub> 5/7 1 5/3 0.3333
C<sub>4</sub> 3/7 3/5 1 0.2
表5 电压质量准则层下指标的判断矩阵及特征向量
以C<sub>3</sub>为准则 C<sub>1</sub> C<sub>2</sub> C<sub>4</sub> 归一化特征向量
C<sub>1</sub> 1 7/3 7/5 0.4667
C<sub>2</sub> 3/7 1 3/5 0.2000
C<sub>4</sub> 5/7 5/3 1 0.3333
表6 安全性能准则层下指标的判断矩阵及特征向量
以C<sub>4</sub>为准则 C<sub>1</sub> C<sub>2</sub> C<sub>3</sub> 归一化特征向量
C<sub>1</sub> 1 1 7/5 0.3684
C<sub>2</sub> 1 1 7/5 0.3684
C<sub>3</sub> 5/7 5/7 1 0.2632
公式如(8)所示,将上述的权重向量合并在一起,并将对角线部分填上数值0,即可得 到DEMATEL方法中的直接影响矩阵Wd
对直接影响矩阵Wd求极限,得到其综合影响矩阵,该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,主观权重向量公式如(9) 所示:
ωs=[0.3046 0.2419 0.2511 0.2024]T (16)
在确定客观权重时,采用反熵权法进行计算,首先聘请10位专家对宏观需求指标的初 始权重进行打分,最终得到公式(10)所示的初始判断矩阵X。观察可知,矩阵X的各行元素 分别代表各位专家针对某一指标的权重意见集合,各列元素分别代表每一位专家对全部指标 的权重意见集合,列元素之和均为1。
根据公式(5)、(6)和(7)进行计算,即可得到归一化的准则层各指标的客观权重向量ω0,如公式(18)所示。
ω0=[0.2475 0.2484 0.2490 0.2551]T (18)
在已知准则层各准则的主、客观权重向量的基础上,根据公式(8)和(9)的组合权重计算 方法,可以得到各准则的组合权重向量wi
由权重计算结果可以看出,越是基础的需求,指标权重值越大,其对电压协调控制的影 响越大,验证了前文中的需求层次结构的合理性。最终的组合权重有效的综合了指标的主观 信息和客观信息,起到了优化指标权重的作用。
ω=[0.2773 0.2437 0.2486 0.2304]T (19)
采用问卷调查的形式,调研10位专家根据自身对电压协调控制各指标重要性理解,对 各指标的赋予相关权重,如表7~表10所示:
表7 经济性准则下各指标的专家评价集合
表8 技术性准则下各指标的专家评价集合
表9 电压质量准则下各指标的专家评价集合
表10 安全性能准则下各指标的专家评价集合
根据改进灰色关联度法,求解指标层中各指标权重,与准则层各指标的权重值进行相 乘,得到电压协调控制各指标的权重值,如表11所示。
表11 电压协调控制各指标权重值
指标类型一般分为效益型、成本型、特定型三类,其中效益型指标随指标取值的增大其 分数增高,成本型指标随指标取值的减小其分数增高,特定型指标值在中间的某个数值或子 区间取值时其分数最高。表12列举了电压协调控制各指标的类型及理想值,评分采用百分 制表示。
表12 电压协调控制评估体系指标类型及权重
根据指标类型和指标理想值的不同,参考专家意见,制定出合理的评分标准,即指标数 值和指标得分间的对应关系。如表13所示:
表13 电压协调控制指标体系的评分标准
利用MATLAB软件,Curve Fitting Tool工具中的Polynomial多项式差值方法,对离散的 电压协调控制评分标准进行曲线拟合,得到电压协调控制指标体系评分函数,如表14所 示:
表14 电压协调控制综合评估指标体系评分函数
上述表中,根据二次多项式曲线拟合方法,建立了电压协调控制综合评估体系中各个指 标的评分函数,可以通过该评分标准进一步分析电压协调控制综合评估体系的评估结果。效 益型和成本型指标均采用二次多项式的曲线拟合作为各指标评分函数,可以满足之前所设定 的指标值与评分之间的对应关系,误差相差较小。
将基础数据代入评分函数并结合权重得到光伏逆变器的无功补偿协调控制策略评分结 果。表15为光伏逆变器的无功补偿协调控制策略指标评估结果。
表15 光伏逆变器的无功补偿协调控制策略指标评估结果
基于同一发明构思,本发明还提供了一种用于电压协调控制策略效果的评估系统,下面 进行说明。
该系统包括:基础数据模块,用于在主动配电网中,获取电压协调控制指标体系中的经 济性数据、技术性数据、电压质量数据和安全性能数据;评估结果确定模块,用于基于经济 性数据、技术性数据、电压质量数据、安全性能数据和预先建立的指标评价体系模型,得到 综合评估结果;指标评价体系模型还包括:经济性准则、技术性准则、电压质量准则、安全 性能准则、指标、各准则的综合权重,各指标的权重和评分函数,其中,每个准则对应至少 一个指标。
预先建立的指标评价体系模型,包括:综合权重确定模块,用于基于各准则间的相互影 响程度,确定各准则的综合权重;指标权重确定模块,用于基于各指标的重要程度,确定各 指标的权重;评分函数确定模块,用于基于离散电压协调控制评分标准,确定各指标的评分 函数。基础数据模块,包括:基于主动配电网中电压协调控制策略的类型,确定电压协调控 制指标体系中的经济性数据、技术性数据、电压质量数据、安全性能数据。
主动配电网中电压协调控制策略的类型,包括:无功电压协调控制策略和有功电压协调 控制策略;无功电压协调控制策略包括:传统型无功补偿设备的无功电压协调控制策略和增 强型无功补偿设备的无功电压协调控制策略。
每个准则对应至少一个指标,包括;经济性准则包括:的初始投资成本指标、运维成本 指标和网损降低效益指标;技术性准则包括:运行效率指标、动态响应速度指标、过载能力 指标和损耗率指标;电压质量准则包括:电压合格率指标、电压最大偏移量指标、线路损耗 电压值指标和功率因数指标;安全性能准则包括:无功补偿能力指标、系统无功裕度增量指 标、节点电压提高期望值指标和系统总谐波畸变率指标。
综合权重确定模块,包括:直接影响矩阵确定模块,主观权重集合确定模块,客观权重 集合确定模块和重要系数计算模块;直接影响矩阵确定模块,用于比较第i个准则Ci与其它 n-1个准则的相互影响程度,确定直接影响矩阵Wd;主观权重集合确定模块,用于基于直接 影响矩阵,并利用DEMATEL-ANP方法,确定各准则的主观权重集合ws={wsi|1≤i≤n};客 观权重集合确定模块,用于利用第i个准则的反熵,确定各准则的客观权重集合 wo={woi|1≤i≤n};重要系数计算模块,用于利用各准则的主观权重集合和各准则的客观权重集合,计算出各准则的主观权重重要系数αi和客观权重重要系数分别βi;则综合权重wi的计算公式如下所示:其中,wsi为第i个准则的主观权重,woi第i个准 则的客观权重,m为各准则层中准则的指标对象个数。
指标权重确定模块,包括:参考数据列模块,距离确定模块和指标归一化权重计算模块; 参考数据列模块,用于从各指标的评价权重判断数据列X=[X1,X2,...,Xn]T的每一列中选出最 大的权重值作为参考权重值,组成参考数据列X0=[x01,x02,...,x0m];距离确定模块,用于确定 评价权重判断数据列X=[X1,X2,...,Xn]T中的n个指标序列X1,X2,...,Xn与参考数据列X0间的 距离指标归一化权重计算模块,用于基于各指标的权重计算各指标的归一化权重其中,x0k为参考数据列X0中的第k个数据,xik为 评价权重判断数据列X=[X1,X2,...,Xn]T中的第i个指标序列中的第k个数据。
评分函数,包括:利用多项式差值法,对离散的电压协调控制评分标准进行的曲线拟合, 获得指标评分函数。
评估结果确定模块,包括:指标评分模块,准则评分模块和评估结果求和模块;指标评 分模块,用于将经济性数据、技术性数据、电压质量数据和安全性能数据代入评分函数,获 得各指标的评分;准则评分模块,用于将各指标的评分与其对应的指标权重相乘后求和,获 得各准则的评分;评估结果求和模块,用于将各准则的评分值乘以其对应的综合权重后,求 和得到评估结果。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。 因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的 形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储 介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形 式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/ 或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/ 或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令 到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个 机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程 图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备。
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 (18)

1.一种用于电压协调控制策略效果的评估方法,其特征在于,包括步骤:
在主动配电网中,获取电压协调控制指标体系中的经济性数据、技术性数据、电压质量数据和安全性能数据;
基于所述经济性数据、所述技术性数据、所述电压质量数据、所述安全性能数据和预先建立的指标评价体系模型,得到综合评估结果;
所述指标评价体系模型包括:经济性准则、技术性准则、电压质量准则、安全性能准则、各准则的综合权重、指标以及各指标的权重和评分函数,其中,每个准则对应至少一个指标。
2.根据权利要求1所述的评估方法,其特征在于,所述预先建立的指标评价体系模型,包括:
基于所述各准则间的相互影响程度,确定所述各准则的综合权重;
基于所述各指标的重要程度,确定所述各指标的权重;
基于离散电压协调控制评分标准,确定所述各指标的评分函数。
3.根据权利要求1所述的评估方法,其特征在于,所述在主动配电网中,获取电压协调控制指标体系中的经济性数据、技术性数据、电压质量数据和安全性能数据,包括:
基于所述主动配电网中电压协调控制策略的类型,获取所述电压协调控制指标体系中的经济性数据、技术性数据、电压质量数据和安全性能数据。
4.根据权利要求3所述的评估方法,其特征在于,所述主动配电网电压协调控制策略的类型,包括:无功电压协调控制策略和有功电压协调控制策略;
所述无功电压协调控制策略包括:传统型无功补偿设备的无功电压协调控制策略和增强型无功补偿设备的无功电压协调控制策略。
5.根据权利要求1所述的评估方法,其特征在于,所述每个准则对应至少一个指标,包括:
所述经济性准则包括:初始投资成本指标、运维成本指标和网损降低效益指标;
所述技术性准则包括:运行效率指标、动态响应速度指标、过载能力指标和损耗率指标;
所述电压质量准则包括:电压合格率指标、电压最大偏移量指标、线路损耗电压值指标和功率因数指标;
所述安全性能准则包括:无功补偿能力指标、系统无功裕度增量指标、节点电压提高期望值指标和系统总谐波畸变率指标。
6.根据权利要求1或2所述的评估方法,其特征在于,所述各准则的综合权重,包括:
比较第i个准则Ci与其它n-1个准则的相互影响程度,确定直接影响矩阵Wd
基于所述直接影响矩阵,并利用DEMATEL-ANP方法,确定所述各准则的主观权重集合ws={wsi|1≤i≤n};
利用第i个准则的反熵,确定所述各准则的客观权重集合wo={woi|1≤i≤n};
利用所述各准则的主观权重集合和所述各准则的客观权重集合,计算出所述各准则的主观权重重要系数αi和客观权重重要系数分别βi
则所述综合权重wi的计算公式如下所示:
其中,wsi为第i个准则的主观权重,woi第i个准则的客观权重,m为各准则层中准则的指标对象个数。
7.根据权利要求1或2所述的评估方法,其特征在于,所述各指标的权重,包括:
从所述各指标的评价权重判断数据列X=[X1,X2,...,Xn]T的每一列中选出最大的权重值作为参考权重值,组成参考数据列X0=[x01,x02,...,x0m];
确定所述评价权重判断数据列X=[X1,X2,...,Xn]T中的n个指标序列X1,X2,...,Xn与所述参考数据列X0间的距离
基于所述各指标的权重计算所述各指标的归一化权重
其中,x0k为所述参考数据列X0中的第k个数据,xik为所述评价权重判断数据列X=[X1,X2,...,Xn]T中的第i个指标序列中的第k个数据。
8.根据权利要求1或2所述的综合评估方法,其特征在于,所述评分函数,包括:
利用多项式差值法,对离散的电压协调控制评分标准进行的曲线拟合,获得所述评分函数。
9.根据权利要求1所述的综合评估方法,其特征在于,所述基于所述经济性数据、所述技术性数据、所述电压质量数据、所述安全性能数据和预先建立的指标评价体系模型,得到综合评估结果,包括:
将所述经济性数据、所述技术性数据、所述电压质量数据和所述安全性能数据代入所述评分函数,获得所述各指标的评分;
将所述各指标的评分与其对应的指标权重相乘后求和,获得所述各准则的评分;
将各准则的评分值乘以其对应的综合权重后,求和得到所述评估结果。
10.一种用于电压协调控制策略效果的评估系统,其特征在于,包括:
基础数据模块,用于在主动配电网中,获取电压协调控制指标体系中的经济性数据、技术性数据、电压质量数据和安全性能数据;
评估结果确定模块,用于基于所述经济性数据、所述技术性数据、所述电压质量数据、所述安全性能数据和预先建立的指标评价体系模型,得到综合评估结果;
所述指标评价体系模型还包括:经济性准则、技术性准则、电压质量准则、安全性能准则、各准则的综合权重、指标以及各指标的权重和评分函数,其中,每个准则对应至少一个指标。
11.根据权利要求10所述的评估系统,其特征在于,所述预先建立的指标评价体系模型,包括:
综合权重确定模块,用于基于所述各准则间的相互影响程度,确定所述各准则的综合权重;
指标权重确定模块,用于基于所述各指标的重要程度,确定所述各指标的权重;
评分函数确定模块,用于基于离散电压协调控制评分标准,确定所述各指标的评分函数。
12.根据权利要求10所述的评估系统,其特征在于,所述基础数据模块,包括:
基于所述主动配电网中电压协调控制策略的类型,确定所述电压协调控制指标体系中的所述经济性数据、所述技术性数据、所述电压质量数据、所述安全性能数据。
13.根据权利要求12所述的评估系统,其特征在于,所述主动配电网中电压协调控制策略的类型,包括:无功电压协调控制策略和有功电压协调控制策略;
所述无功电压协调控制策略包括:传统型无功补偿设备的无功电压协调控制策略和增强型无功补偿设备的无功电压协调控制策略。
14.根据权利要求10所述的评估系统,其特征在于,所述每个准则对应至少一个指标,包括:
所述经济性准则包括:的初始投资成本指标、运维成本指标和网损降低效益指标;
所述技术性准则包括:运行效率指标、动态响应速度指标、过载能力指标和损耗率指标;
所述电压质量准则包括:电压合格率指标、电压最大偏移量指标、线路损耗电压值指标和功率因数指标;
所述安全性能准则包括:无功补偿能力指标、系统无功裕度增量指标、节点电压提高期望值指标和系统总谐波畸变率指标。
15.根据权利要求10或11所述的评估系统,其特征在于,所述综合权重确定模块,包括:直接影响矩阵确定模块,主观权重集合确定模块,客观权重集合确定模块和重要系数计算模块;
所述直接影响矩阵确定模块,用于比较第i个准则Ci与其它n-1个准则的相互影响程度,确定直接影响矩阵Wd
所述主观权重集合确定模块,用于基于所述直接影响矩阵,并利用DEMATEL-ANP方法,确定所述各准则的主观权重集合ws={wsi|1≤i≤n};
所述客观权重集合确定模块,用于利用第i个准则的反熵,确定所述各准则的客观权重集合wo={woi|1≤i≤n};
所述重要系数计算模块,用于利用所述各准则的主观权重集合和所述各准则的客观权重集合,计算出所述各准则的主观权重重要系数αi和客观权重重要系数分别βi
则所述综合权重wi的计算公式如下所示:
其中,wsi为第i个准则的主观权重,woi第i个准则的客观权重,m为各准则层中准则的指标对象个数。
16.根据权利要求10或11所述的评估系统,其特征在于,所述指标权重确定模块,包括:参考数据列模块,距离确定模块和指标归一化权重计算模块;
所述参考数据列模块,用于从所述各指标的评价权重判断数据列X=[X1,X2,...,Xn]T的每一列中选出最大的权重值作为参考权重值,组成参考数据列X0=[x01,x02,...,x0m];
所述距离确定模块,用于确定所述评价权重判断数据列X=[X1,X2,...,Xn]T中的n个指标序列X1,X2,...,Xn与所述参考数据列X0间的距离
所述指标归一化权重计算模块,用于基于所述各指标的权重计算所述各指标的归一化权重
其中,x0k为所述参考数据列X0中的第k个数据,xik为所述评价权重判断数据列X=[X1,X2,...,Xn]T中的第i个指标序列中的第k个数据。
17.根据权利要求10或11所述的评估系统,其特征在于,所述评分函数,包括:
利用多项式差值法,对离散的电压协调控制评分标准进行的曲线拟合,获得所述评分函数。
18.根据权利要求10所述的评估系统,其特征在于,所述评估结果确定模块,包括:指标评分模块,准则评分模块和评估结果求和模块;
所述指标评分模块,用于将所述经济性数据、所述技术性数据、所述电压质量数据和所述安全性能数据代入所述评分函数,获得所述各指标的评分;
所述准则评分模块,用于将所述各指标的评分与其对应的指标权重相乘后求和,获得所述各准则的评分;
所述评估结果求和模块,用于将各准则的评分值乘以其对应的综合权重后,求和得到所述评估结果。
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