CN110673084A - 一种电能计量装置状态评估方法、装置及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电能计量装置状态评估方法、装置及可读存储介质，所述方法包括如下步骤，建立系统目标，并根据所述系统目标获取电能计量装置的相关信息；基于所述系统目标建立多层次结构模型，并根据所述多层次结构模型对所获取的电能计量装置的相关信息进行划分；根据划分结果完成电能计量装置的状态评估。本发明方法特别适用于对复杂系统进行定量分析，尤其是对决策结果难于直接准确计量的场合，可提高处理复杂问题的准确性。

Description

一种电能计量装置状态评估方法、装置及可读存储介质

技术领域

本发明涉及电能计量装置技术领域，特别是一种电能计量装置状态评估方法、装置及可读存储介质。

背景技术

随着电力系统的不断发展，供区不断扩大，计量点迅速增加，现有电能计量装置运行管理方式的问题日益突出。电能计量装置是计量供电部门销售和用户使用电能多少的设备，是供用电双方贸易结算的法律依据，其计量结果直接关系到双方贸易结算是否公平公正合理，直接关系到双方的经济利益。随着电网设备技术水平的不断提升，用户对电能质量要求的不断提高，电能计量装置的科学可靠准确，越来越成为电网保障安全生产、维护用户合法权益、提高优质服务水平的重要工作内容。目前，国内对于计量装置的管理是根据DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》执行，主要包括需求分析、入库管理、投运检定、周期检定、抽检、周期轮换、故障处理、电量追补等过程，并对每一个环节建立档案，实现计量装置寿命周期的闭环管理。

虽然目前的定期检验一般可在工作时发现电能计量装置存在的缺陷，对保证电能计量装置安全经济运行发挥了作用，但周期检验存在盲目检查和检查不足的缺陷。部分良好云的电能计量装置到期被迫轮换，导致人力和物力的大量浪费，同事也增加了产生新隐患的几率，降低了贾玲可靠性；而部分存在缺陷的电能计量装置却因未到期检验时间，未能及时查处缺陷和不足，导致出现差错并带来损失。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的就是提供一种电能计量装置状态评估方法、装置及可读存储介质，用于提升计量装置状态评估的精准性和轮换管理智能化水平。

本发明的目的之一是通过这样的技术方案实现的，一种电能计量装置状态评估方法，所述方法包括如下步骤：

根据预先建立的系统目标获取电能计量装置的相关信息；

根据预先基于所述系统目标构建的多层次结构模型对所获取的电能计量装置的相关信息进行划分；

根据划分结果完成电能计量装置的状态评估。

可选的，基于所述系统目标构建多层次结构模型，包括：

基于所述系统目标建立多层次的递阶结构模型，并按照目标的区别将递阶结构模型分为多个等级层次。

可选的，对所获取的电能计量装置的相关信息进行划分，包括：

构建模糊判断矩阵以确定所述递阶结构模型中相邻层次元素之间的相关度；

对于当前层次的元素按照所确定的与上一层次指定元素的相关度进行排序。

可选的，对所获取的电能计量装置的相关信息进行划分，还包括：

对所述多层次结构模型进行一致性检验；

在一致性不满足预设条件的情况下进行一致性调整。

可选的，对所述多层次结构模型进行一致性检验，包括：

建立所述模糊判断矩阵的加性一致性程度指标，满足：

其中，ρ表示加性一致性程度指标，n表示模糊矩阵的第i行和第i列元素之和，i、j、k为变量，r_ij、r_ik、r_kj分别表示所评估的因素中第i(k)个因素与第j(k)个因素的相对重要性程度；

通过所述加性一致性程度指标判断所述多层次结构模型的一致性。

可选的，在一致性不满足预设条件的情况下进行一致性调整，包括：

根据当前模糊判断矩阵的各行构建加性一致性矩阵；

计算所述加性一致性矩阵与所述当前模糊判断矩阵的贴近度；

根据贴近度最贴近当前模糊判断矩阵的加性一致性矩阵确定模糊互补矩阵；

根据所述模糊互补矩阵和当前模糊判断矩阵的偏差值对当前模糊判断矩阵进行一致性调整。

可选的，对所获取的电能计量装置的相关信息进行划分，还包括：

计算各层元素对上层元素的权重；

根据计算确定的元素对应的权重进行元素排序以确定递阶结构模型各个元素在总目标中的重要程度。

可选的，计算各层元素对上层元素的权重，包括：

根据完成一致性调整的模糊判断矩阵和对应的模糊互补矩阵确定各层元素对上层元素的组合权向量。

本发明的目的之二是通过这样的技术方案实现的，一种电能计量装置状态评估装置，所述装置包括：

信息获取模块，用于根据预先建立的系统目标获取电能计量装置的相关信息；

结果划分模块，用于根据预先基于所述系统目标构建的多层次结构模型对所获取的电能计量装置的相关信息进行划分；以及

根据划分结果完成电能计量装置的状态评估。

可选的，所述装置还包括模型构建模块，用于建立系统目标；以及，

基于所述系统目标建立多层次的递阶结构模型，并按照目标的区别将递阶结构模型分为多个等级层次。

可选的，结果划分模块，包括：

确定单元，用于构建模糊判断矩阵以确定所述递阶结构模型中相邻层次元素之间的相关度；

排序单元，用于对于当前层次的元素按照所确定的与上一层次任一元素的相关度进行排序。

可选的，结果划分模块还包括：

数据处理单元，用于计算各层元素对上层元素的权重；

排序单元，还用于根据计算确定的元素对应的权重进行元素排序以确定递阶结构模型各个元素在总目标中的重要程度。

本发明的目的之三是通过这样的技术方案实现的，一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现前述的方法的步骤。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：本发明方法通过基于系统目标建立多层次结构模型，并根据多层次结构模型对所获取的电能计量装置的相关信息进行划分；根据划分结果完成电能计量装置的状态评估，特别适用于对复杂系统进行定量分析，尤其是对决策结果难于直接准确计量的场合，可提高处理复杂问题的准确性。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为本发明第一实施例方法流程图；

图2为本发明第一实施例多层次结构模型示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例一

如图1所示，本发明第一实施例提出一种电能计量装置状态评估方法，所述方法包括如下步骤，

根据预先建立的系统目标获取电能计量装置的相关信息；

根据预先基于所述系统目标构建的多层次结构模型对所获取的电能计量装置的相关信息进行划分；

根据划分结果完成电能计量装置的状态评估。

本发明方法特别适用于对复杂系统进行定量分析，尤其是对决策结果难于直接准确计量的场合，可提高处理复杂问题的准确性。

可选的，基于系统目标建立多层次结构模型，包括：

基于系统目标建立多层次的递阶结构模型，并按照目标的区别将递阶结构模型分为多个等级层次。

电能计量装置状态管理评价体系涉及的影响因素种类较多，然而各影响因素之间并非全部具有清晰明确的界限，有些指标具有相当的模糊性和不确定性，比如环境温湿度、外界电磁场干扰等指标，因此本实施例中，首先，确定系统目标：

具体的说可以通过对系统的认识，确定该系统的总目标，弄清规划决策所涉及的范围、所要采取的措施方案和政策、实现目标的准则、策略和各种约束条件等，并收集电能计量装置的相关信息。

然后，建立层次结构模型，如图2所示，建立一个多层次的递阶结构，按目标的不同、实现功能的差异，将系统分为几个等级层次。

层次结构模型的建立是层次分析法的基础，如前面所述，五层树形结构的电能计量装置状态管理评价体系实际上构成了层次结构模型。评价体系的层次结构也决定了采用层次分析法进行权重计算、分析是比较合适的。

设评价目标G有n个影响因素，则因素集为:U＝{U₁，U₂，…，U_n}。

评价指标体系U的第i个子集U_i满足条件：U_i＝{U_i1，U_i2，…，U_in}。

可选的，根据所述多层次结构模型对所获取的电能计量装置的相关信息进行划分，包括：

构建模糊判断矩阵以确定所述递阶结构模型中相邻层次元素之间的相关度；

对于当前层次的元素按照所确定的与上一层次指定元素的相关度进行排序。

在本实施例中，本实施例方法还包括：

构造指标模糊互补判断矩阵，具体的说，确定以上递阶结构中相邻层次元素间相关程度。通过构造两两比较判断指标权重矩阵及矩阵运算的数学方法，确定对于上一层次的某个元素而言，本层次中与其相关元素的重要性排序。

在一种可选的实施方式中，构造指标权重判断矩阵R本实施例中采用逐层计算相互联系的元素之间影响的相对重要性，并予以量化，组成模糊互补判断矩阵，作为分析的基础。

以对质量评价体系中“电能表运行状态”这一指标进行权重系数分析为例，该指标包含了基础信息、运行监测、现场检测三个指标，因此如何判定这些影响因素对“电能表运行状态”的影响并赋予适当的权重，是需要解决的问题。在此例中，我们将“电能表运行状态”作为分析目标G，将具体的影响因素之间的相对重要层度作为构成判断矩阵的元素r_ij，构造的矩阵称为对目标G的影响元素判断矩阵，如表1所示。

表1目标G的影响元素模糊判断矩阵

其中得分x_k(k＝1，2，…n)表示构成目标G的各影响因素，r_ij表示相对G而言因素得分x_i对得分x_j的相对重要性，表2所示为给判断矩阵元素赋值标准

表2判断矩阵元素赋值标准

可选的，根据所述多层次结构模型对所获取的电能计量装置的相关信息进行划分，还包括：

对所述多层次结构模型进行一致性检验；

在一致性不满足预设条件的情况下进行一致性调整。

在前述实施例的基础上，进一步，在本发明的一种实施方式中，对模糊判断矩阵进行一致性检验及调整，也即分析判断矩阵的一致性并进行调整

可选的，对所述多层次结构模型进行一致性检验，包括：

建立所述模糊判断矩阵的加性一致性程度指标，满足：

其中，其中，ρ表示加性一致性程度指标，n表示模糊矩阵的第i行和第i列元素之和，i、j、k为变量，r_ij、r_ik、r_kj分别表示所评估的因素中第i(k)个因素与第j(k)个因素的相对重要性程度；

通过所述加性一致性程度指标判断所述多层次结构模型的一致性。

具体的说，在本实施例中进行一致性检验及调整，包括：构建一个确定判断矩阵加性一致性程度的指标ρ，用ρ的值检验判断矩阵是否具有满意的加性一致性，ρ的值越大，则判断矩阵R的加性一致性越差，满足：

其中，其中，ρ表示加性一致性程度指标，n表示模糊矩阵的第i行和第i列元素之和，i、j、k为变量，r_ij、r_ik、r_kj分别表示所评估的因素中第i(k)个因素与第j(k)个因素的相对重要性程度；

可选的，在一致性不满足预设条件的情况下进行一致性调整，包括：

根据当前模糊判断矩阵的各行构建加性一致性矩阵；

计算所述加性一致性矩阵与所述当前模糊判断矩阵的贴近度；

根据贴近度最贴近当前模糊判断矩阵的加性一致性矩阵确定模糊互补矩阵；

根据所述模糊互补矩阵和当前模糊判断矩阵的偏差值对当前模糊判断矩阵进行一致性调整。

进一步，本实施例中调整一致性具体步骤如下：

步骤1：求出矩阵R的加性一致性指标值ρ，若ρ小于预先给定的阀值σ，则转步骤7，否则进行下一步；

步骤2：分别根据矩阵R的各行构造n个加性一致性的矩阵k＝1,2,3……n；其中

R^(k)表示根据R的第k行构造的加性一致性矩阵；

步骤3：分别计算R与R^(k)的贴近度k＝1,2,3……n；

步骤4：令α^(l)＝min{α⁽¹⁾,α⁽²⁾,…,α⁽ⁿ⁾}，确定出R^(k)(k＝1,2,3……n)中和R最贴近的加性一致性模糊互补矩阵R^(l)，并记为R^*；

步骤5：求出判断矩阵R和R*的偏差矩阵C＝(c_ij)_n×n，其中

找出偏差矩阵C中使c_ij的绝对值达到最大的值i、j，记为s、t；

步骤6：若c_st＞0,令r′_st＝r_st-λ，r′_ts＝r_ts+λ；若c_st＜0，令r′_st＝r_st+λ，r′_ts＝r_ts-λ；其中λ为调整系数，一般取为0.05。将此矩阵记为R，转步骤1；

步骤7：结束。

可选的，根据所述多层次结构模型对所获取的电能计量装置的相关信息进行划分，还包括：

计算各层元素对上层元素的权重；

根据计算确定的元素对应的权重进行元素排序以确定递阶结构模型各个元素在总目标中的重要程度。

可选的，计算各层元素对上层元素的权重，包括：

根据完成一致性调整的模糊判断矩阵和对应的模糊互补矩阵确定各层元素对上层元素的组合权向量。

具体的，本实施例中，进行指标层次排序，计算各层元素对上层元素的权重，进行层次排序，以确定递阶结构图中最底层各个元素在总目标中的重要程度，具体包括：

设模糊互补判断矩阵R＝(r_ij)_n×n，对矩阵R按行求和，记

对矩阵R^*行和归一化得到单层排序相量w＝(w₁,w₂,…,w_n)^T，其中

本项目中，共有四层指标体系，第k层对第一层的组合权向量满足下式：

w^(k)＝W^(k)w^(k-1),k＝3,4,…,s

其中是以第K层对第k-1层的权向量为列向量组成的矩阵。于是最下层(第几s层)对最上层的组合权向量为：

w^(s)＝W^(s)W^(s-1)…W⁽³⁾w⁽²⁾

综上所述，本法方法结合模糊层次分析决策思维的基本特征，即分解、判断与综合，将定性与定量分析相结合，实现电能计量装置状态评估中不确定指标，比如环境温湿度、外界电磁场干扰等指标的分析评估，提高电能计量装置状态评估准确率。

本发明的目的之二是通过这样的技术方案实现的，一种电能计量装置状态评估装置，所述装置包括：

模型构建模块，用于建立系统目标；

信息获取模块，用于根据所述系统目标获取电能计量装置的相关信息；

模型构建模块，还用于基于所述系统目标建立多层次结构模型；

结果划分模块，用于根据所述多层次结构模型对所获取的电能计量装置的相关信息进行划分；以及

根据划分结果完成电能计量装置的状态评估。

可选的，模型构建模块，还用于基于所述系统目标建立多层次的递阶结构模型，并按照目标的区别将递阶结构模型分为多个等级层次。

可选的，结果划分模块，包括：

确定单元，用于构建模糊判断矩阵以确定所述递阶结构模型中相邻层次元素之间的相关度；

排序单元，用于对于当前层次的元素按照所确定的与上一层次任一元素的相关度进行排序。

可选的，结果划分模块还包括：

数据处理单元，用于计算各层元素对上层元素的权重；

排序单元，还用于根据计算确定的元素对应的权重进行元素排序以确定递阶结构模型各个元素在总目标中的重要程度。

本发明的目的之三是通过这样的技术方案实现的，一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现前述的方法的步骤。

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以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置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。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供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步骤。

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，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：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，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种电能计量装置状态评估方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤，

根据预先建立的系统目标获取电能计量装置的相关信息；

根据预先基于所述系统目标构建的多层次结构模型对所获取的电能计量装置的相关信息进行划分；

根据划分结果完成电能计量装置的状态评估。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述系统目标构建多层次结构模型，包括：

基于所述系统目标建立多层次的递阶结构模型，并按照目标的区别将递阶结构模型分为多个等级层次。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对所获取的电能计量装置的相关信息进行划分，包括：

构建模糊判断矩阵以确定所述递阶结构模型中相邻层次元素之间的相关度；

对于当前层次的元素按照所确定的与上一层次指定元素的相关度进行排序。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，对所获取的电能计量装置的相关信息进行划分，还包括：

对所述多层次结构模型进行一致性检验；

在一致性不满足预设条件的情况下进行一致性调整。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述多层次结构模型进行一致性检验，包括：

建立所述模糊判断矩阵的加性一致性程度指标，满足：

其中，ρ表示加性一致性程度指标，n表示模糊矩阵的第i行和第i列元素之和，i、j、k为变量，r_ij、r_ik、r_kj分别表示所评估的因素中第i(k)个因素与第j(k)个因素的相对重要性程度；

通过所述加性一致性程度指标判断所述多层次结构模型的一致性。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在一致性不满足预设条件的情况下进行一致性调整，包括：

根据当前模糊判断矩阵的各行构建加性一致性矩阵；

计算所述加性一致性矩阵与所述当前模糊判断矩阵的贴近度；

根据贴近度最贴近当前模糊判断矩阵的加性一致性矩阵确定模糊互补矩阵；

根据所述模糊互补矩阵和当前模糊判断矩阵的偏差值对当前模糊判断矩阵进行一致性调整。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，对所获取的电能计量装置的相关信息进行划分，还包括：

计算各层元素对上层元素的权重；

根据计算确定的元素对应的权重进行元素排序以确定递阶结构模型各个元素在总目标中的重要程度。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，计算各层元素对上层元素的权重，包括：

根据完成一致性调整的模糊判断矩阵和对应的模糊互补矩阵确定各层元素对上层元素的组合权向量。

9.一种电能计量装置状态评估装置，其特征在于，所述装置包括：

信息获取模块，用于根据预先建立的系统目标获取电能计量装置的相关信息；

结果划分模块，用于根据预先基于所述系统目标构建的多层次结构模型对所获取的电能计量装置的相关信息进行划分；以及

根据划分结果完成电能计量装置的状态评估。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括模型构建模块，用于建立系统目标；以及，

基于所述系统目标建立多层次的递阶结构模型，并按照目标的区别将递阶结构模型分为多个等级层次。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，结果划分模块，包括：

确定单元，用于构建模糊判断矩阵以确定所述递阶结构模型中相邻层次元素之间的相关度；

排序单元，用于对于当前层次的元素按照所确定的与上一层次任一元素的相关度进行排序。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，结果划分模块还包括：

数据处理单元，用于计算各层元素对上层元素的权重；

排序单元，还用于根据计算确定的元素对应的权重进行元素排序以确定递阶结构模型各个元素在总目标中的重要程度。

13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。

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