CN111401761A - 一种基于改进g1-密切值法的线损评估方法 - Google Patents
一种基于改进g1-密切值法的线损评估方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种基于改进G1‑密切值法的线损评估方法,包括调研收集相关资料并构建评估指标体系,应用改进G1法确定一级指标和二级指标的权重,同时对密切值法进行改进并计算各密切值,寻找线损管理薄弱环节,针对性提出降损建议,本发明利用改进G1法确定指标权重,同时对密切值法进行改进并计算各密切值,再将各密切值加权合成最终评估结果,使评估结果更客观准确。
Description
技术领域
本发明涉及电力监控评估技术领域,特别是,涉及一种基于改进G1-密切值法的线损评估方法。
背景技术
目前,电力能源作为一次和二次产业的动力来源,在其电网运行过程中产生了大量的电能损耗,相比西方发达国家,我国电能损耗更加严重,综合线损率比发达国家的线损高百分之二左右,就其对电网自身来说,可操作性强,降损节能潜力大。电网线损率的高低不仅体现了电网运行效率的高低,也体现了企业经营管理质量的优劣。近年来,随着经济体制改革的不断推进,社会经济的高度发展,对电能的需求提出了更高的要求,为了迎合用电市场需求和企业自身发展,我国电力网络也通过不断改造和完善,取得了长足的发展。但同时,通过全面接触线损相关工作之后,发现当前电力企业,线损工作不论在计算方面还是管理方面,都是最难干的工作,电力员工对线损理解不深,管理粗放,现存的档案数据质量低等等因素严重制约着线损率指标的提升,所以如何较为准确的进行线损计算和降低损耗,降低电网在供电过程中电能的不必要损耗以及提高电网运行效率,已成为当前急需解决的问题。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的员工对线损理解不深、管理粗放、现存的档案数据质量低等缺陷,从而提供一种基于改进G1-密切值法的线损评估方法。
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种基于改进G1-密切值法的线损评估方法,包括:
调研收集相关资料并构建评估指标体系;
应用改进G1法确定各级指标的权重;
根据改进密切值法计算综合得分;
分析评估结果,找出线损管理薄弱环节并提出意见。
作为本发明所述基于改进G1-密切值法的线损评估方法的一种优选方案,其中:所述评估指标体系包括一级指标和二级指标,所述二级指标建立于一级指标的基础上。
作为本发明所述基于改进G1-密切值法的线损评估方法的一种优选方案,其中:所述一级指标包括规划降损维度、管理降损维度、运行降损维度和技术将损维度;所述二级指标在上述四个维度基础上依次建立自身的若干二级指标。
作为本发明所述基于改进G1-密切值法的线损评估方法的一种优选方案,其中:所述改进G1法具体步骤包括:
确定指标体系各层计算顺序;
指标重要程度判断和排序;
相邻指标权重比值;
计算单个专家判断对应的权重;
得到各级指标最终权重。
作为本发明所述基于改进G1-密切值法的线损评估方法的一种优选方案,其中:所述指标体系权重计算顺序从下一层级逐渐往上,也就是优先计算二级指标权重,接着到一级指标权重,得到最终权重计算公式如下:
所述相邻指标权重比值的计算公式为:
其中:wkmi为第i名专家对指标Km确定的权重,m=n,n-1,...,2;
所述单个专家判断对应的权重计算公式为:
最终指标权重计算公式为:
其中:h为专家数量,例如有h名专家对指标重要程度进行判断。
作为本发明所述基于改进G1-密切值法的线损评估方法的一种优选方案,其中:所述改进密切值法具体步骤包括:
建立初始指标矩阵;
将初始指标矩阵规范化,并构造加权规范矩阵;
计算各指标实际值和合格值与最优距离;
求取各指标与最优值得相对趋近度。
作为本发明所述基于改进G1-密切值法的线损评估方法的一种优选方案,其中:所述初始指标矩阵为3*n阶矩阵如下所示:
其中:a11~a1n为各评价指标数值;a21~a2n为各评价指标最优值;a31~a3n为各评价指标合格值;
对初始的指标矩阵以规范化方式处理步骤如下:
由此建立规范化指标矩阵R=(rij)3*n:
作为本发明所述基于改进G1-密切值法的线损评估方法的一种优选方案,其中:所述加权规范矩阵为Z=(zij)3*n,其中加权规范元素计算公式为;
zij=wj·rij
其中:wj为各指标权重,j=1,2,...,n。
作为本发明所述基于改进G1-密切值法的线损评估方法的一种优选方案,其中:所述求取各指标与最优解的相对趋近度计算公式为:
其中:WAi为一级指标权重;YAi为一级指标相对趋近度。
本发明的有益效果:
本发明提供一种基于改进G1-密切值法的线损评估方法,利用改进G1法确定指标权重,同时对密切值法进行改进并计算各密切值,再将各密切值加权合成最终评估结果,使评估结果更客观准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
图1为本发明实施例中具体评估方法流程图;
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
结合图1所示,本发明提供一种基于改进G1-密切值法的线损评估方法,包括:
S1:调研收集相关资料并构建评估指标体系;
S2:应用改进G1法确定各级指标的权重;
S3:根据改进密切值法计算综合得分;
S4:分析评估结果,找出线损管理薄弱环节并提出意见。
进一步地,步骤S1中评估指标体系包括四个一级指标,四个一级指标分别为规划维度指标、管理维度指标、运行维度指标和技术维度指标,且每个一级指标基础上设有二级指标,具体包括:
规划维度指标:
1)配网供电半径合格率。供电半径指从电源点到其供电最远负荷点的线路长度。根据配网规划技术导则,供电半径在以下范围视为合格:110KV供电半径不长于60公里,35KV供电半径不长于30公里;10KV供电半径:A+和A类不长于3公里,B类和C类不长于6公里,D类不长于15公里;0.4KV供电半径:A+和A类不长于200米,B类不长于250米,C类不长于400米,D类不长于500米。该指标计算方式为各电压等级的合格条数除以各自的线路总数。供电半径过长会使得线损过大。
2)主变容载比,即该电网所有主变的容量之和(各电压等级发电厂的升压变和用户专用变电站不计入)除以该区域最大负荷,主要反映负荷与电网网架的匹配程度,匹配程度高线损自然低(也即容载比合理,不出现主变长期轻载或重过载现象)。35KV~110KV电压等级的配电网该指标在1.8至2.2范围内为宜。
3)变电站无功配置比例合格率。变电站无功配置比例指变电站无功补偿容量与主变容量的比值,比值在10%~30%范围内视为合格。变电站无功容量配备充足有利于变电站无功就地平衡,使得功率因数不小于95%,降低线损。变电站无功配置比例合格率为各电压等级无功配置比例合格的变电站数之和除以总的变电站数,反映该地区变电站无功配置合格情况。
4)10KV配变无功补偿合格率。10KV配变的无功补偿按配变容量的20%~40%配置,这样能使得配电变压器高压侧的功率因数不小于0.95,并且能提升末端电能质量。10KV配变无功补偿合格率计算方式为10KV公用配变无功补偿合格个数除以10KV公用配变个数。
管理维度指标:
1)老旧低压电能表占比,指老旧低压电能表个数除以低压电能表总个数。老旧电能表指的是列入国家和电网公司淘汰范围的DD28型、DD86型等电能表,以及运行时间超过10年的电能表,其误差较大,性能较低。降低老旧电能表比例能提高电量计量准确性,可降低计量损失。
2)自动抄表电量占比,指的是采用自动化方式抄表电量除以抄表总电量,按年统计。自动化抄表指电能量采集系统、载波抄表系统、远红外抄表等非人工抄表方式。自动抄表电量占比越大,越能减少人工估抄、错抄和漏抄等带来的电量损失。
3)计量故障差错率,指实际发生故障差错次数除以运行电能表加互感器总数之和,一般不能超过1%。计量故障会引起电量核算不准确,导致线损数据波动。出现计量故障应尽快清除,以降低计量故障差错率,提高计量和线损计算精度,降低管理线损。
4)线损异常处置率,指一年期累计完成线损异常处置的台区(0.4KV)或分线(10KV)数量除以本年累计应开展异常处置的台区或分线数量,一般要求不小于95%。该指标高,则表示该地市级电网能够快速处置异常情况并使之恢复正常。
5)四类终端数据采集完整率。四类终端指的是厂站电能量终端、专变负荷管理终端、配变监测终端和集中器终端。其中,厂站电能量终端数据采集完整率要求不小于97%,后三者要求不小于95%。终端数据采集完整率体现计量自动化程度,越高越有利于线损管理。
6)线损异常率,指的是每月0.4KV台区/10KV分线线损异常数除以开展精确对比的台区/分线数量,再求出12个月的线损异常率平均值,一般要求不大于5%。造成线损异常的原因主要有:抄表员错漏估抄,存在窃电,计量表故障或失准等,这些都会造成不明电能损耗。
运行维度指标:
1)线路重过轻负载比例,指的是各电压等级线路重过轻负载条数除以该电压所有线路之和。过载为馈线电流持续30分钟以上大于载流量的100%,重载为馈线电流持续30分钟以上大于载流量的80%,轻载为馈线电流小于载流量20%。
2)变压器重过轻负载比例,指的是各电压等级变压器重过轻负载台数除以该电压变压器总台数。变压器负载率超过80%(或100%)且持续时间超过半小时以上,则判定该变压器重载(或过载);当变压器最高负载率小于20%时视为变压器轻载。变压器经济运行时负载率一般处于40%~60%,重过轻载均会使线损率偏高。
3)综合电压合格率,指的是实际运行电压在允许电压偏差范围内累计的运行时间(分钟)除以对应总运行的统计时间(分钟)。电质量标准要求,终端的电压在额定范围的±5%内波动都是可接受的。良好的电压质量是电气设备稳定和经济运行的保障,提高综合电压合格率有助于降损。
4)功率因数合格率,又包含两个小指标,即35KV及以上主变功率因数合格率和10KV馈线功率因数合格率,计算方式均为合格数除以总数量,且不小于95%视为合格。功率因数影响着电气设备的利用效率和无功消耗量,提高功率因数有助于降损。
5)母线电量不平衡率的合格率,指不平衡率合格的母线条数除以母线条数。母线电量不平衡指的是进入母线的电量和母线各路出线电量和之差。母线电量不平衡率指母线电量不平衡除以母线输入电量,220KV及以上不大于±5%,其他不大于±2%视为合格。通过母线电量不平衡率能够判断出计量装置的准确性,因此降低不平衡率,提高其合格率能保证线损率计算的准确性。
技术维度指标:
1)有载调压主变比例,指的是能带负载调节变比的主变数量除以主变总数。采用有载调压主变,能通过调节变比减少负荷波动带来的电压波动,同时可高效的提升变电站的功率因数,降低损耗。
2)变电站无功补偿装置可用率,指的是变电站的无功补偿装置可以使用的情况,变电站无功补偿装置可用率越髙,表明其无功调节能力越灵活强劲,有利于减少损耗和提升供电质量:
其中,λ是变电站无功补偿装置可用率,Qa是故障容量,Ta是故障小时数,
Qb是电容(抗)器组容量,Tb是统计小时数。
3)站用电率,指的是所有变电站全年自用电量占所有变电站全年转运电量的比率。站用电量在线损电量统计内,又分为可控电量和长期需要投入的不可控电量。只能对可控电量进行控制,降低站用电率,从而减少线损。
4)节能主变比例,指的是节能型主变容量除以主变总容量。节能主变指的是能效标准在S11水平及以上的主变。主变是重要的损耗元件,而提高节能主变比例能较好的降低技术线损。
5)髙损耗配变比例,指的是能效标准在S9及以下的高损耗公用配变数量除以公用配变总数。高损耗配变损耗较大,减少其比例能有效的降低技术线损。
进一步地,步骤S2中G1法本质上是一种序关系分析法,G1法具有以下特点:计算量较小且速度快、同一层中指标数量的伸展性较强、无需构造判断矩阵、具有保序性和方法简便,但G1法也存在缺点比如:依赖专家的专业性、主观性较大、指标重要程度比较值不能变动、不能按层分析。据此改进G1法,让专家对指标重要程度的开展判断,这样能够让专家有更大的判断空间,并且还能够更好体现指标权重数值方面的差异性,改进G1法具体步骤如下:
1)确定指标体系各层计算顺序:
指标体系一般有三层,分别为:目标层、一级指标和二级指标。指标体系权重计算顺序从下一层级逐层往上,也即首先计算二级指标权重,再到一级指标权重。假设一级指标分别为A1,A2,...Ap,其权重分别为wA1,wA2,...wAp,设A1对应的二级指标分别为K1,K2,...Kn,其权重分别为wk1,wk2,...wkn。
2)指标重要程度判断:
设有h名专家对指标重要程度进行判断,判断1~10之间的数值,数值越高表示指标越重要,如下表所示。
指标重要程度 | 数值段 |
不重要 | 1~2 |
一般重要 | 3~5 |
比较重要 | 6~8 |
特别重要 | 9~10 |
3)指标重要程度排序:
依据第i名专家所打数值对指标排序,如果专家给指标Kj,打的数值不大于指标Kn的xkni,记作:xkji≤xkni。
4)相邻指标权重比值:
依据第三步所得结果,求取相邻指标的权重比值,按照下式求取评估指标K(m-1)与Km权重之比:
其中,wkmi为第i名专家对指标Km确定的权重,m=n,n-1,...,2。
5)计算单个专家判断对应的权重:
由于各评估指标权重的和是1,因此可以利用上一步所得结果,按照下式计算出指标Kn的权重:
其余指标的权重可通过上一步骤中公式求得的相邻指标权重比值递推而得。
6)二级指标最终权重:
将所有专家的判断对应权重进行等权平均计算,可得到二级指标左后的权重,计算公式为:
其中一级指标权重求取过程与上述6步骤类似
进一步地,步骤S3中改进密切值法,针对现有密切值法中最优解和最劣解由评价对象中得来不够科学、默认各指标的权重相等不够合理和因最终只得到一个密切值无法直观分析出单个属性或指标的优劣的不足之处,提出了新的改进密切值法,具体步骤如下:
1)建立初始指标矩阵:
根据所构建的指标体系及指标数值构建初始矩阵。定义初始矩阵为3×n阶矩阵,n为评价指标个数;矩阵第一行为指标实际向量;矩阵第二行为指标最优向量;矩阵第三行为指标合格向量。指标最优向量和合格向量通过国家标准、行业标准或规范,以及专家经验给出,具体样式如下:
其中,:a11~a1n为各评价指标数值;a21~a2n为各评价指标最优值;a31~a3n为各评价指标合格值。
2)初始指标矩阵规范化:
因为原始指标矩阵中指标的类型和量纲存在差异,而且正向和逆向指标混合在一起不容易比较,所以对初始的指标矩阵以规范化方式处理步骤如下:
由此建立规范化指标矩阵R=(rij)3*n:
3)构造加权规范矩阵Z=(zij)3*n:
设各评价指标的权重向量为W=(w1,...,wn),其中w1+w2+...+wn=1,wj(j=1,2,...,n)是各指标的权重,权重采用改进G1法所得结果,加权规范阵元素用下式子求得:
zij=wj·rij
4)计算各指标实际值和合格值与最优值距离:
指标数值与最优值得距离用下式求取:
指标的合格值与指标最优值的距离用下式求取:
5)求取各指标与最优解的相对趋近度:
e=d+/d
e越逼近于0,表明该指标距离最优值相对较近,相对较优,
求得一级指标相对趋近度后,按下式计算评价对象综合相对趋近度Y:
其中:WAi为一级指标权重;YAi为一级指标相对趋近度。
进一步地,步骤S4中,通过应用改进G1法确定一级指标和二级指标的权重,再根据改进密切值法计算综合得分,最后分析评价结果,其中所得评估指标体系和权重如下表所示。
本发明在具体实施过程中,通过调研收集贵州市电网相关资料,分析掌握贵州市电网线损管理情况,再经轮询专家,建立线损管理评价指标体系,应用改进G1法确定一级指标和二级指标的权重,同时对密切值法进行改进并计算各密切值,再将各密切值加权合成最终评估结果,使评估结果更客观准确最后分析评价结果,寻找线损管理薄弱环节,针对性提出降损建议。
重要的是,应注意,在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案,但参阅此公开内容的人员应容易理解,在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下,许多改型是可能的(例如,各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如,温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如,示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成,元件的位置可被倒置或以其它方式改变,并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此,所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中,任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构,且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下,可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此,本发明不限制于特定的实施方案,而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
此外,为了提供示例性实施方案的简练描述,可以不描述实际实施方案的所有特征(即,与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征,或于实现本发明不相关的那些特征)。
应理解的是,在任何实际实施方式的开发过程中,如在任何工程或设计项目中,可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的,但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说,不需要过多实验,所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种基于改进G1-密切值法的线损评估方法,其特征在于,包括:
调研收集相关资料并构建评估指标体系;
应用改进G1法确定各级指标的权重;
根据改进密切值法计算综合得分;
分析评估结果,找出线损管理薄弱环节并提出意见。
2.根据权利要求1所述基于改进G1-密切值法的线损评估方法,其特征在于:所述评估指标体系包括一级指标和二级指标,所述二级指标建立于一级指标的基础上。
3.根据权利要求2所述基于改进G1-密切值法的线损评估方法,其特征在于:所述一级指标包括规划降损维度、管理降损维度、运行降损维度和技术将损维度;所述二级指标在上述四个维度基础上依次建立自身的若干二级指标。
4.根据权利要求1所述基于改进G1-密切值法的线损评估方法,其特征在于:所述改进G1法具体步骤包括:
确定指标体系各层计算顺序;
指标重要程度判断和排序;
相邻指标权重比值;
计算单个专家判断对应的权重;
得到各级指标最终权重。
6.根据权利要求1所述基于改进G1-密切值法的线损评估方法,其特征在于:所述改进密切值法具体步骤包括:
建立初始指标矩阵;
将初始指标矩阵规范化,并构造加权规范矩阵;
计算各指标实际值和合格值与最优距离;
求取各指标与最优值得相对趋近度。
8.根据权利要求6所述基于改进G1-密切值法的线损评估方法,其特征在于:所述加权规范矩阵为Z=(zij)3*n,其中加权规范元素计算公式为;
zij=wj·rij
其中:wj为各指标权重,j=1,2,...,n。
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罗发: "地市级电网多维度线损管理对标评价体系研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士) 工程科技II辑》 * |
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