CN111737866B - 基于最优组合权重的特高压主变分接头选择方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于最优组合权重的特高压主变分接头选择方法及装置,确定特高压主变分接头挡位选择的评价指标;采用主观方法、客观方法求取各评价指标的主观权重和客观权重,利用矩估计理论将主观权重和客观权重相结合,求出最优组合权重;利用最优组合权重和评价指标,计算各特高压主变分接头挡位下的评价结果,从大到小对不分接头挡位下的评价结果进行排序,选择评价结果最大值对应的分接头挡位为最佳挡位。本发明对特高压主变分接头挡位选择具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于最优组合权重的特高压主变分接头选择方法,属于电力系统电网调节技术领域。
背景技术
随着我国经济的发展社会用电量越来越大,而且我国幅员辽阔电源分布不均匀、用电负荷集中在中东部地区,特高压技术更是成为现今电力系统的重要课题与发展必然趋势。
特高压变压器的可靠性是系统稳定可靠运行的重要因素,有载调压变压器的故障率明显高于无载调压变压器,因此目前特高压变压器多为无载调压,而电网的负荷是随季节和昼夜波动的,特高压主变分接头需要保持在一个合理的挡位。
所以,特高压主变分接头的挡位选择是一个值得研究的问题。
发明内容
目的:特高压主变分接头挡位的选择,既要考虑电网运行的安全性,又要考虑经济性,因此有必要全面考虑多种影响电网安全经济运行的指标,并采取科学合理的评价方法,对特高压主变分接头挡位进行综合评价,为特高压主变分接头的挡位选择提供参考。为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种基于最优组合权重的特高压主变分接头选择方法,解决了现有技术中无特高压主变分接头的挡位选择困难的技术问题。
技术方案:为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种基于最优组合权重的特高压主变分接头选择方法,包括如下步骤:
确定特高压主变分接头挡位选择的评价指标;
采用主观方法、客观方法求取各评价指标的主观权重和客观权重,利用矩估计理论将主观权重和客观权重相结合,求出最优组合权重;
利用最优组合权重和评价指标,计算各特高压主变分接头挡位下的评价结果,从大到小对不分接头挡位下的评价结果进行排序,选择评价结果最大值对应的分接头挡位为最佳挡位。
一种基于最优组合权重的特高压主变分接头选择装置,包括如下模块:
评价指标设置模块:确定特高压主变分接头挡位选择的评价指标;
最优组合权重计算模块:采用主观方法、客观方法求取各评价指标的主观权重和客观权重,利用矩估计理论将主观权重和客观权重相结合,求出最优组合权重;
最佳挡位选取模块:利用最优组合权重和评价指标,计算各特高压主变分接头挡位下的评价结果,从大到小对不分接头挡位下的评价结果进行排序,选择评价结果最大值对应的分接头挡位为最佳挡位。
作为优选方案,所述评价指标包括:成本型指标、效益型指标。
作为优选方案,所述成本型指标至少包括电压波动平均值、无功交换总和;所述效益型指标至少包括电压合格率、解并列及空充电压合格率、静态稳定裕度。
作为优选方案,所述求出最优组合权重的具体步骤如下:
(1)、设共采用q种评价方法,采用l种主观评价方法求取各指标主观权重wsi,采用q-l种客观评价方法求取各指标客观权重wbi;
设l个主观评价法的指标主观权重集合为:
其中,m为评价指标个数,wsi为第i个评价指标在第s种主观评价方法下的指标主观权重;
设q-l个客观评价法的指标客观权重集合为:
其中,m为评价指标个数,wbi为第i个评价指标在第b种客观评价方法下的指标客观权重;
(2)根据矩估计理论的方法求取主客观评价法的指标主观权重wsi和指标客观权重wbi针对各个评价指标ηi的期望值E(wsi)、E(wbi),1≤i≤m,其公式如下:
(3)求取针对各个评价指标ηi的主观权重重要系数αi和客观权重重要系数βi,1≤i≤m分别为:
(4)分别从按评价指标对应的m个主观权重重要系数αi和客观权重重要系数βi中取z个样本,z<m,采用矩估计理论求取主观权重相对重要程度系数α与客观权重相对重要程度系数分别β,分别为:
(5)根据优化模型求取各个评价指标ηi对应的最优组合权重wi,所述优化模型公式如下:
其中,wi为第i个评价指标的最优组合权重;
通过对上式(6)进行求解,求得最优组合权重向量w=[w1…wi…wm]。
作为优选方案,所述评价结果计算公式如下:
其中,η’i为第i个评价指标经归一化处理后的值,wi为第i个评价指标的最优组合权重。
作为优选方案,评价指标归一化处理步骤如下:
对于成本型指标,归一化处理方法为:
x代表成本型指标的评价指标计算值,xmax代表成本型指标的评价指标计算值最大值,xmin代表成本型指标的评价指标计算值最小值;y为成本型指标归一化后的值;
对于效益型指标,归一化处理方法为:
x代表效益型指标的评价指标计算值,xmax代表效益型指标的评价指标计算值最大值,xmin代表效益型指标的评价指标计算值最小值;y为效益型指标归一化后的值。
作为优选方案,所述主观方法至少包括:G1法、层次分析法;所述客观方法至少包括:变异系数法、熵权法。
有益效果:本发明提供的一种基于最优组合权重的特高压主变分接头选择方法,从特高压主变分接头挡位选择的安全性与经济性出发,建立电压合格率、电压波动、无功交换、解并列及空充电压合格率和静态稳定裕度五个方面完善的指标评价体系对特高压主变分接头挡位进行评价;利用矩估计理论将主、客观权重相结合,求出最优组合权重,得到评价结果,依据不同分接头挡位下的评价结果的大小来选择最佳的分接头挡位,对特高压主变分接头挡位选择具有重要意义。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图;
图2为本发明的装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
特高压变压器电压等级高,容量大,而变压器的电压等级越高,容量越大,故障率就越高,并且有载调压变压器的故障率明显高于无载调压变压器,因此目前特高压变压器多为无载调压。
电网的负荷是随季节和昼夜波动的,电网负荷的波动会对电网的电压造成影响,进而影响电网运行的安全性和经济性,为了保证电网电压的合格率,并使电网安全经济运行,特高压主变分接头需要保持在一个合理的挡位。
如图1所示,一种基于最优组合权重的特高压主变分接头选择方法,包括以下过程:
步骤S1,确定特高压主变分接头挡位选择的评价指标;
为了更全面地评价不同特高压主变分接头挡位下电网运行的安全性和经济性,以及方便选择最佳的主变分接头挡位,确定如下评价指标来评价特高压主变分接头挡位。
(1)电压合格率
正常方式下,电网各厂站电压应运行在合理范围内,在全网无功基本平衡的情况下,改变特高压主变的抽头位置,特高压及500kV厂站电压也将随之改变,统计各种方式,不同抽头位置下,特高压及500kV枢纽站的运行电压,若存在某种方式下,某厂站运行电压过高或过低则说明当前抽头位置不合理,也即,抽头位置应满足在各种典型方式下,各厂站电压不越限,即满足以下关系式:
Umin<U<Umax (1)
其中,Umin为电网运行要求的最低电压,Umax为电网运行要求的最高电压,U为厂站电压。
设电压合格率为η1
其中,n合格为电压不越限的厂站个数,n总为关注厂站总个数。电压合格率越高,说明特高压主变分接头挡位越合理。
(2)电压波动平均值
由于电网实际运行时,主变抽头位置不能经常改变,尤其一天内,主变抽头位置几乎不会变化,但随着一天运行电压会随着负荷的变化而变化,当主变处于最优抽头位置上时,一天内电压变化的幅度应尽可能小,一年内电压变化的幅度也应尽可能小。设第h个特高压主变分接头挡位下电压波动平均值为UhAV,记为η2:
其中,Uimin为第i个特高压厂站在各个方式下的最低电压,Uimax为第i个厂站在各个方式下的最高电压,n为所关注的特高压厂站总数。
电压波动指标越小,特高压主变分接头挡位越合理。
(3)无功交换总和
为满足无功的分层分区平衡,在不同典型方式下特高压与500kV电网之间的无功交换应尽可能小,在全网无功平衡的情况下,改变抽头位置,特高压与500kV电网之间的无功交换也会随之变化,设第h个特高压主变分接头挡位下无功交换总和为Qh∑,记为η3:
其中,Qij表示第i个特高压厂站在第j个典型方式下与电网交换的无功,n为特高压厂站总数,c为典型方式总数。
无功交换指标越小,特高压主变分接头挡位越合理。
(4)解并列及空充电压合格率
电网联络线解并列或开关偷跳时,由于高电压等级充电功率较高,线路末端电压较高,主变抽头位置影响电压水平,也同样影响解并列或开关偷跳时线路末端电压,合适的主变抽头位置应尽可能使得线路末端电压处于较低水平或使其更容易控制,也即线路末端电压满足以下关系为合格:
U末<Umax末 (5)
其中:U末表示开关偷跳或解并列时末端电压,Umax末为电网要求的最高电压。
设解并列及空充电压合格率为η4
其中,L合格为特高压线路解并列或开关偷跳后,末端电压合格的线路条数,L总为关注的特高压线路总条数。
解并列及空充电压合格率越高,说明特高压主变分接头挡位越合理。
(5)静态稳定裕度
静态稳定是指电力系统受到小扰动后,不发生非周期性失步,自动恢复到起始运行状态的能力。输电断面静态稳定极限与联络线本身送电距离、送受端系统强度大小紧密相关,N-1事故后静态稳定裕度可表征系统网架结构的稳定程度。
将解环后N-1事故后静态稳定裕度指标作为解合环判据指标之一,此静态稳定裕度η5采用式(1)进行计算。
其中,Pz为正常方式输送潮流(此正常方式是指N-1事故前);Pjs为事故后静态稳定极限。
步骤S2,各评价指标按成本型指标、效益型指标进行分类,再分别进行归一化处理,得到归一化后的各评价指标。
由于不同的指标具有不同的纲量和数量级,如果不对其进行处理,会给计算和评价带来诸多不便,本文采用归一化的方法对其进行处理。
对于成本型指标,要求其值越小越好,其指标值的处理方法为
x代表成本型指标的指标计算值,xmax代表成本型指标的指标计算值最大值,xmin代表成本型指标的指标计算值最小值。
对于效益型指标,要求其值越大越好,其指标值的处理方法为
x代表效益型指标的指标计算值,xmax代表效益型指标的指标计算值最大值,xmin代表效益型指标的指标计算值最小值。
步骤S3,采用主观方法、客观方法求取各评价指标的主观权重和客观权重,针对以上各单一方法的不足,利用矩估计理论将主观权重和客观权重相结合,求出最优组合权重,使最终的评估结果更加科学合理。
(1)设共采用q种评价方法,采用l种主观评价方法求取各指标权重wsi,采用q-l种客观评价方法求取各指标主观权重wbi。
设l个主观评价法的指标主动权重集合为:
其中,m为指标个数,wsi为第i个指标在第s种主观评价方法下的指标主动权重。
设q-l个客观评价法的指标客观权重集合为:
其中,m为指标个数,wbi为第i个指标在第b种客观评价方法下的指标客观权重。
(2)根据矩估计理论的方法求取主客观评价法的指标主观权重wsi和客观权重wbi针对各个评价指标ηi的期望值E(wsi)、E(wbi),1≤i≤m,其公式如下:
(3)求取针对各个评价指标ηi的主观权重重要系数αi和客观权重重要系数βi,1≤i≤m分别为:
(4)分别从按评价指标对应的m个主观权重重要系数αi和客观权重重要系数βi中取z个样本,z<m,采用矩估计理论求取主观权重相对重要程度系数α与客观权重相对重要程度系数分别β,分别为:
(5)根据优化模型求取各个评价指标ηi对应的最优组合权重wi,所述优化模型公式如下:
其中,wi为第i个评价指标的最优组合权重。
通过对上式(15)进行求解,即可求得最优组合权重向量w=[w1…wi…wm]。
S4,利用最优组合权重和评价指标,计算各特高压主变分接头挡位下的评价结果,从大到小对不分接头挡位下的评价结果进行排序,选择评价结果最大值对应的分接头挡位为最佳挡位。
所述评价结果为各评价指标与相应最优组合权重之积,公式如下
其中,η’i为第i个评价指标经归一化处理后的值,wi为第i个评价指标的最优组合权重。
实施例1:
在评价体系中,最重要的一步是确定评价指标的权重,而确定权重的方法有很多,有主观方法、客观方法,常用的确定权重的方法如:G1法、层次分析法、熵权法和变异系数法等,其中G1法和层次分析法属于主观方法,能够较好地引入专家经验;熵权法和变异系数法属于客观方法;熵权法可以根据指标的检测数据充分地反映指标的固有信息;变异系数法也能较好的结合所检测到的实际数据对指标赋权。但是,在确定指标权重时,各种单一方法都有各自的优势和不足。
(a)G1法的步骤如下:
(1)确定指标的重要性排序假设评价指标集为{θ1,θ2,···,θn},首先请相关领域专家选出指标集中主观认为最重要的指标,然后从剩余的指标集中继续选出主观认为最重要的指标,以此类推,直至给出指标集中所有的指标的重要性排序。
(2)确定各指标的相对重要程度。若指标di与指标di-1为相邻的两个指标,它们的重要系数分别为Ri和Ri-1,设ri为的重要性之比,则有:
ri=Ri-1/Ri
(3)指标权重计算。若专家给出了ri的赋值,则第i个指标对应的权重wi为:
其中,m为指标个数,μ为中间变量。
(4)其他指标权重的确定。确定某一指标单个权重后,既可求指标集合内其他指标权重:
ωi-1=riωi i=m,m-1,...,3,2
其中,m为指标个数。
(b)层次分析法:
(1)指标相对重要程度计算。假设A、B、C为待评价对象的三个指标,先确定指标A相对指标B的相对重要性指标标度之后,再确定指标B相对指标C的相对重要性指标标度之后,根据它们的传递性就可以确定指标A对指标C的相对重要性指标标度,如下式
(2)构造判断矩阵B。通过各指标之间的相对重要性标度建立待评价对象各指标两两之间比较的判断矩阵B
判断矩阵B中的元素bij(i,j=1,2,···m,其中m为指标的个数)应满足bii=1,即所有对角元素均为1。bij反映的是指标i相对指标j的重要程度。
(3)层次单排序及其一致性检验
对应于判断矩阵最大特征根λmax的特征向量,经归一化后记为F。F的元素为同一层次因素对于上一层次因素某因素相对重要性的排序权值,这一过程称为层次单排序。能否确认层次单排序,则需要进行一致性检验。其中,m阶一致阵的唯一非零特征根为m;m阶正互反阵A的最大特征根λ≥m,当且仅当λ=m时,B为一致矩阵。
定义一致性指标为CI:
其中,m为指标个数。
CI=0,有完全的一致性;CI接近于0,有满意的一致性;CI越大,不一致越严重。
为衡量CI的大小,引入随机一致性指标RI:
其中,CIm为第m个指标的一致性指标。
考虑到一致性的偏离可能是由于随机原因造成的,因此在检验判断矩阵是否具有满意的一致性时,还需将CI和随机一致性指标RI进行比较,得出检验系数CR,公式如下:
一般,如果CR<0.1,则认为该判断矩阵通过一致性检验,否则就不具有满意一致性。
(4)指标权重计算
由于判断矩阵B中的每一列都近似地反映了权值的分配情形。故可采用全部列向量的算术平均值来估计权向量,即
其中,ωi为第i个指标的权重,aij为指标i对指标j的重要性之比,akj为指标k对指标j的重要性之比。
(c)变异系数法步骤如下:
(1)指标的标准化处理
由归一化后的各指标值构成评价指标矩阵,/>m是评价指标的总数,本发明中,总共5个评价指标,因此m=5。
对评价指标矩阵进行标准化处理,标准化处理计算公式如下式,得到标准矩阵
其中,1≦i≦m。
(2)确定指标均值
指标均值由下式确定:
其中,1≦i≦m。
指标标准差由下式确定:
其中,1≦i≦m。
(3)利用均值和标准差求解变异系数Vi
其中,1≦i≦m。
利用变异系数Vi计算各指标权值ωi
其中,1≦i≦m。
(d)熵权法步骤如下:
熵权法的基本原理为:若某项指标的熵值较小,则表示该指标的变异率高,从而对整体评价指标结果的影响也较大,因此其权重也越大。
熵权法确定指标权重的步骤如下:
(1)计算第i个评价指标的比重ti为:
其中,ti为评价指标的值,m为评价指标数量。
(2)计算第i个评价指标的熵值ei为:
其中,0<ei<1。
(3)计算第i个评价指标的差异性系数gi:
gi=1-ei
(4)确定第i个评价指标的权重值:
实施例2:
本发明就该地区电网的具体实施案例对方法正确性进行验证,主要包括计算洪善、北岳两个特高压站主变分接头不同挡位组合下,该地区电网电压合格率指标、电压波动平均值指标、无功交换总和指标、解并列及空充电压合格率指标和静态稳定裕度指标。其具体实施过程如下:
采用PSD-BPA机电暂态仿真软件,以北方某电网为例,对方法的正确性进行验证。2020年,北岳、洪善1000kV特高压变电站落,通过北岳~保定、洪善~邢台特高压线路与华北电网联络,特高压变电站投运后将对该地区电网运行方式造成影响,特高压主变分接头的位置将影响该地区电网的电压和无功交换,同时也会影响特高压线路的静稳极限。因此研究洪善、北岳两个特高压站主变分接头不同挡位组合下该地区电网500/1000kV厂站电压合格率、电压波动平均值、无功交换总和和特高压线路解并列及空充电压合格率和静态稳定裕度,通过最优组合权重计算的评价结果,选择最佳的特高压变电站分接头挡位组合。
(1)计算备选的9组特高压主变分接头挡位组合下,该地区电网500/1000kV厂站电压合格率、电压波动平均值、无功交换总和和特高压线路解并列及空充电压合格率和静态稳定裕度,得到五个指标的数据,各指标计算结果如下表1所示:
表1指标结果
对指标进行归一化处理,对于成本型指标电压波动平均值指标和无功交换总和指标,要求其值越小越好;对于效益型指标电压合格率指标、解并列及空充电压合格率指标、静态稳定裕度指标,要求其值越大越好,两类指标归一化后的指标值如下表2所示:
表2归一化指标结果
(2)基于以上归一化指标数据,分别采用G1法、层次分析法、熵权法和变异系数法计算各指标的权重。
2.1基于G1法的主观权重计算:
通过对有关电网运行安全经济性的文献研究,得出以上各个特高压主变分接头挡位评价指标的排序关系和相对重要性如下:电压合格率>静态稳定裕度>无功交换>解并列及空充电压合格率>电压波动。结合相关专家的意见,各评价标度如下:r1=1.5,r2=1,r3=1.2,r4=1.1,r5=1.3。根据公式
求得待评价对象的各个评价指标权重如下表所示:
表3G1法的主观权重
2.2基于改进层次分析法的主观权重计算:
建立特高压主变分接头挡位选择评价指标的判断矩阵B
对判断矩阵B进行一致性校验,解得其一致性检验系数CR=0.012<0.1,因此满足一致性校验。最后对最大特征值对应的特征向量进行归一化处理,求得的各个指标的权重如下表所示:
表4改进层次分析法的主观权重
2.3基于变异系数法的客观权重计算:
(a)指标的标准化处理
将指标归一化指标结果作为评价指标矩阵Y,如下
根据对评价指标矩阵Y进行标准化处理,得到标准矩阵Y,,如下:
(b)确定指标均值
指标均值确定为
指标标准差确定为
si=[0.04,0.04,0.04,0.02,0.04]
(c)利用均值和标准差确定变异系数Vi
V=[0.16,0.20,0.21,0.08,0.20]
利用变异系数Vi计算各指标权值ωi
ω=[0.186,0.233,0.245,0.097,0.239]
2.4基于熵权法的客观权重计算过程:
按照熵权法计算过程,计算出的各指标熵值、指标差异性系数和指标权重数值如下表格:
表5熵权法权重计算结果表
指标熵值 | 指标差异性系数 | 指标权重 |
0.822 | 0.178 | 0.313 |
0.883 | 0.117 | 0.206 |
0.896 | 0.104 | 0.183 |
0.925 | 0.075 | 0.132 |
0.905 | 0.095 | 0.167 |
即熵权法计算的权重为q=[0.313,0.206,0.183,0.132,0.167]。
最优组合权重的计算过程:
根据求解两种主观评价法和两种客观评价法的各个评价指标权重的期望,然后求解主观权重的重要系数αi和和客观权重的重要系数βi,求解的结果如下表所示:
表6主客观权重期望和重要系数
根据以上所求数据,再求取主观权重相对重要程度系数α与客观权重相对重要程度系数分别β,通过求解优化模型得到最优组合权重,如下表:
表7最优组合权重
即最优组合权重向量w:
w=[0.253,0.185,0.203,0.147,0.212]
根据评价结果求取公式,得到9种特高压分接头挡位组合的评价结果,如下表:
表8最终评价结果
由上表可知,洪善和北岳特高压主变分接头挡位均为525kV时,综合评价得分最高,因此推荐两特高压主变分接头均在525kV挡位上。
本发明从特高压主变分接头挡位选择的相关指标出发,建立电压合格率、电压波动、无功交换、解并列及空充电压合格率和静态稳定裕度五个方面完善的指标评价体系对特高压主变分接头挡位进行评价;利用矩估计理论将主、客观权重相结合,得到综合评判结果,依据不同分接头挡位下的综合评判结果的大小来选择最佳的分接头挡位,对特高压主变分接头挡位选择具有重要意义。
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。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于最优组合权重的特高压主变分接头选择方法,其特征在于:包括如下步骤:
确定特高压主变分接头挡位选择的评价指标;
采用主观方法、客观方法求取各评价指标的主观权重和客观权重,利用矩估计理论将主观权重和客观权重相结合,求出最优组合权重;
利用最优组合权重和评价指标,计算各特高压主变分接头挡位下的评价结果,从大到小对不分接头挡位下的评价结果进行排序,选择评价结果最大值对应的分接头挡位为最佳挡位;
所述求出最优组合权重的具体步骤如下:
(1)、设共采用q种评价方法,采用l种主观评价方法求取各指标主观权重wsi,采用q-l种客观评价方法求取各指标客观权重wbi;
设l个主观评价法的指标主观权重集合为:
其中,m为评价指标个数,wsi为第i个评价指标在第s种主观评价方法下的指标主观权重;
设q-l个客观评价法的指标客观权重集合为:
其中,m为评价指标个数,wbi为第i个评价指标在第b种客观评价方法下的指标客观权重;
(2)根据矩估计理论的方法求取主客观评价法的指标主观权重wsi和指标客观权重wbi针对各个评价指标ηi的期望值E(wsi)、E(wbi),1≤i≤m,其公式如下:
(3)求取针对各个评价指标ηi的主观权重重要系数αi和客观权重重要系数βi,1≤i≤m分别为:
(4)分别从按评价指标对应的m个主观权重重要系数αi和客观权重重要系数βi中取z个样本,z<m,采用矩估计理论求取主观权重相对重要程度系数α与客观权重相对重要程度系数分别β,分别为:
(5)根据优化模型求取各个评价指标ηi对应的最优组合权重wi,所述优化模型公式如下:
其中,wi为第i个评价指标的最优组合权重;
通过对上式(6)进行求解,求得最优组合权重向量w=[w1···wi···wm];
所述评价结果计算公式如下:
其中,η’i为第i个评价指标经归一化处理后的值,wi为第i个评价指标的最优组合权重;
评价指标归一化处理步骤如下:
对于成本型指标,归一化处理方法为:
x代表成本型指标的评价指标计算值,xmax代表成本型指标的评价指标计算值最大值,xmin代表成本型指标的评价指标计算值最小值;y为成本型指标归一化后的值;
对于效益型指标,归一化处理方法为:
x代表效益型指标的评价指标计算值,xmax代表效益型指标的评价指标计算值最大值,xmin代表效益型指标的评价指标计算值最小值;y为效益型指标归一化后的值。
2.根据权利要求1所述的一种基于最优组合权重的特高压主变分接头选择方法,其特征在于:所述评价指标包括:成本型指标、效益型指标。
3.根据权利要求2所述的一种基于最优组合权重的特高压主变分接头选择方法,其特征在于:所述成本型指标至少包括电压波动平均值、无功交换总和;所述效益型指标至少包括电压合格率、解并列及空充电压合格率、静态稳定裕度。
4.根据权利要求1所述的一种基于最优组合权重的特高压主变分接头选择方法,其特征在于:所述主观方法至少包括:G1法、层次分析法;所述客观方法至少包括:变异系数法、熵权法。
5.一种基于最优组合权重的特高压主变分接头选择装置,其特征在于:包括如下模块:
评价指标设置模块:确定特高压主变分接头挡位选择的评价指标;
最优组合权重计算模块:采用主观方法、客观方法求取各评价指标的主观权重和客观权重,利用矩估计理论将主观权重和客观权重相结合,求出最优组合权重;
最佳挡位选取模块:利用最优组合权重和评价指标,计算各特高压主变分接头挡位下的评价结果,从大到小对不分接头挡位下的评价结果进行排序,选择评价结果最大值对应的分接头挡位为最佳挡位;
所述求出最优组合权重的具体步骤如下:
(1)、设共采用q种评价方法,采用l种主观评价方法求取各指标主观权重wsi,采用q-l种客观评价方法求取各指标客观权重wbi;
设l个主观评价法的指标主观权重集合为:
其中,m为评价指标个数,wsi为第i个评价指标在第s种主观评价方法下的指标主观权重;
设q-l个客观评价法的指标客观权重集合为:
其中,m为评价指标个数,wbi为第i个评价指标在第b种客观评价方法下的指标客观权重;
(2)根据矩估计理论的方法求取主客观评价法的指标主观权重wsi和指标客观权重wbi针对各个评价指标ηi的期望值E(wsi)、E(wbi),1≤i≤m,其公式如下:
(3)求取针对各个评价指标ηi的主观权重重要系数αi和客观权重重要系数βi,1≤i≤m分别为:
(4)分别从按评价指标对应的m个主观权重重要系数αi和客观权重重要系数βi中取z个样本,z<m,采用矩估计理论求取主观权重相对重要程度系数α与客观权重相对重要程度系数分别β,分别为:
(5)根据优化模型求取各个评价指标ηi对应的最优组合权重wi,所述优化模型公式如下:
其中,wi为第i个评价指标的最优组合权重;
通过对上式(6)进行求解,求得最优组合权重向量w=[w1···wi···wm];
评价指标归一化处理步骤如下:
对于成本型指标,归一化处理方法为:
x代表成本型指标的评价指标计算值,xmax代表成本型指标的评价指标计算值最大值,xmin代表成本型指标的评价指标计算值最小值;y为成本型指标归一化后的值;
对于效益型指标,归一化处理方法为:
x代表效益型指标的评价指标计算值,xmax代表效益型指标的评价指标计算值最大值,xmin代表效益型指标的评价指标计算值最小值;y为效益型指标归一化后的值;
所述评价结果计算公式如下:
其中,η’i为第i个评价指标经归一化处理后的值,wi为第i个评价指标的最优组合权重。
6.根据权利要求5所述的一种基于最优组合权重的特高压主变分接头选择装置,其特征在于:所述评价指标包括:成本型指标、效益型指标。
7.根据权利要求6所述的一种基于最优组合权重的特高压主变分接头选择装置,其特征在于:所述成本型指标至少包括电压波动平均值、无功交换总和;所述效益型指标至少包括电压合格率、解并列及空充电压合格率、静态稳定裕度。
8.根据权利要求5所述的一种基于最优组合权重的特高压主变分接头选择装置,其特征在于:所述主观方法至少包括:G1法、层次分析法;所述客观方法至少包括:变异系数法、熵权法。
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