CN112529369A - 一种中压配电网线损关键特征指标提取方法及系统 - Google Patents

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CN112529369A CN202011323875.7A CN202011323875A CN112529369A CN 112529369 A CN112529369 A CN 112529369A CN 202011323875 A CN202011323875 A CN 202011323875A CN 112529369 A CN112529369 A CN 112529369A
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Abstract

本发明公开了一种中压配电网线损关键特征指标提取方法及系统，涉及电网运维领域。现有的馈线关键特征指标提取过程中线损计算复杂。本技术方案通过获取线损的特性信息，以电网损失和用户损失建立中压配电网线损评估指标，并将均方根电流法和馈线线损模型相结合，通过主因子分析法从变量群中提取共性因子进行数据统计，提高关联共性信息的建立，以及采用梯形隶属度函数对电网进行模糊化处理，通过电网损失和用户损失的线损特征提取，保证不同损耗下的特征信息，达到分类线损特征提取的过程，为中压配电网线损关键特征指标提取提供数据信息和评估指标。

Description

一种中压配电网线损关键特征指标提取方法及系统
技术领域
本发明涉及电网运维领域，尤其涉及一种中压配电网线损关键特征指标提取方法及系统。
背景技术
随着电网的智能化水平和可靠性要求不断提高电网线损对电网的安全运行的意义日益重大，因此对电网线损状态进行检测尤为重要，在发电机发出来的电能输送到用户，经过输、变、配电设备，由于这些设备存在着电阻，因此电能通过时就会产生损耗，以热能的形式散失在周围的介质中；另外在加上一部分客观存在的管理损耗，这两部分电能损耗就构成了电网的所有线损电量，因此需要提取配电网线损中的关键特征指标，获取线损的信息。
现有的馈线在其基本属性、运行管理等方面与高压输电网存在较大区别，故其线损计算也有其特点，1、与高压输电网相比中压配电网存在监测数据缺乏，据颗粒度较大的问题，且这些问题在短期内无法得到根本解决；2、输电网相比中压配电网在拓扑结构、电气特性及潮流分布等方面存在极大不同，故其线损计算方法应与高压输电网的不同；3、与高压输电网相比中压配电网运行方式，运行参数等受负荷影响巨大，故其线损受负荷的影响也很大；4、与高压输电网相比中压配电网的管理线损在总线损中占比更大，这部分线损只能通过优化管理降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种中压配电网线损关键特征指标提取方法及系统，以解决上述问题。为此，本发明采取以下技术方案。
一种中压配电网线损关键特征指标提取方法，包括以下步骤：
步骤1、构建聚类特性的馈线线损模型，以均方根电流法和馈线线损特性构建聚类特性的馈线线损模型；
步骤2、根据馈线线损模型对电网进行模糊化处理；
步骤3、获取步骤2中的线损共性因子的数据集，通过主因子分析法从变量群中提取共性因子进行数据统计，提高关联共性信息的建立；
步骤4、提取数据集中配电网线损的数据信息并进行处理，数据信息包括电网损失和用户损失。
作为优选技术手段：在步骤1)中均方根电流法是计算配电网理论线损的处理方式，配电网在线路传输中流过的均方根电流所产生的电能损耗，与配电网负荷在同一时间内产生的电能损耗，进一步根据均方根电流法得出配电网中线损电量的计算公式：
Figure BDA0002793726210000021
式中，ΔA表示配电网中线损电量；
Figure BDA0002793726210000022
表示均方根电流；R表示元件电阻；T表示每小时的计算值；t表示一天消耗的小时数；
Figure BDA0002793726210000023
Figure BDA0002793726210000024
表示每小时流过的均方根电流；3表示电压的相数；进一步通过一天配电网负荷量得出有功功率、无功功率和线电压，表示方式如下：
Figure BDA0002793726210000025
Figure BDA0002793726210000031
式中，P表示整点时刻通过元件电阻的有功功率；Q表示整点时刻通过元气电阻的无功功率；U表示整点时刻测得的线电压。
作为优选技术手段：在步骤1)中，馈线线损特性通过等效电阻法计算各基态馈线的线路损耗，其步骤包括：
101)计算各基态馈线的配电网中变压器的损耗，利用均方根负荷计算方法计算变压器的损耗，其表达方式如下：
Pt＝T(PO+Pt)*K2*λ2
式中，Pt表示总损耗电量；PO表示变压器空载损耗；Pt表示变压器负载损耗；λ表示负载率；K表示均方根电流系数；T表示变压器的运行时间；
102)计算各类馈线线损率基值，而各类馈线线损率基值为各类馈线中基态馈线的线损率数值，进而根据线损率基值得出如下方式：
LOSSi＝QI/LOOSI+LOOST
式中，LOSSi表示第i类馈线的线损率基值；LOOSI表示线路损耗；QI表示供电量；LOOST表示变压器损耗。
作为优选技术手段：在步骤2中，采用梯形隶属度函数对电网进行模糊化处理，其包括以下步骤：
201)确定评价指标集；
202)建立评价等级集；
203)确定指标权重；
204)确定隶属度矩阵；
205)计算评估向量；
206)计算综合评估向量提取特性信息。
作为优选技术手段：在步骤201)中，确定评价指标集根据实际评估事物的需要，来进行评语集的划分，不同的评估评价目标，划分的评语集是不同的：
V＝{v1，v2，v3┄vn}
式中，v表示评价等级；n表示评价等级个数；
在步骤202)中，建立评价等级集通过对评价事物进行分层分析，确定所以对其评估结果有影响因素组成一个普通的集合：
U＝{u1，u2，u3┄um}
式中，u表示集合；m表示评估对象的因子；
在203)中，确定指标权重在整个评估系统中，权重的确定是最为重要的，权重如果确定的不准确，得到的评估结果也会有偏差：
在204)中，确定隶属度矩阵根据隶属度函数得出指标的隶属度矩阵：
μ＝EXP{-(x-ex)2/2en 2}
式中，en表示以ex为期望值；x表示梯形云模型发生器；
所述计算综合评估向量提取特性信息根据权重向量和隶属度矩阵得出如下方式；
B＝WR
式中，B表示隶属度矩阵函数；R表示隶属度矩阵；W表示权重向量。
作为优选技术手段：在步骤3)中，因子分析法通过因子模型的建立、载荷矩阵的估计、因子旋转和因子得分函数的估计的过程，通过过程处理，实现从多变量中选取有代表性的少数变量，进而对变量进行筛选、降维、赋值权重，进一步利用综合权重描述线损率；得出如下方式：
Figure BDA0002793726210000051
式中，Kj(AHP)表示使用层次分析法的主观权重；Kj(FA)表示使用因子分析法确定的客观权重；Kj表示综合权重；
根据综合权重描述线损率得出影响馈线的灵敏度修正值，计算馈线的线损率，表达方式如下：
Figure BDA0002793726210000052
其中式中，LOSSix表示第i类馈线线损率；LOSSi表示为第i类馈线线损率基值；αi表示第i种因素对该馈线线路率的灵敏度修正值；
根据馈线线损率求得各类馈线的线损率标杆值，而线损率标杆值区别在于个体馈线的线损率数值，作为判断馈线线损率是否异常偏高的标准，具体方式如下：
E(LLi)-3σi≤LOSSij≤E(LLi)+3σi
式中，E(LLi)表示第i类馈线线损率计算结果的判断；LOSSij表示第i类第j条馈线的线损率计算结果，σi表示第i类线损率计算结果的标准值。
作为优选技术手段：在步骤4)中，电网损失包括支路过载程度、母线电压越线程度、线路负荷损失比例、重要负荷损失程度，其中所述支路过载程度反映各支路重要程度差异的权重因子及支路电流值，进一步根据支路过载程度得出如下方式：
Figure BDA0002793726210000053
式中，ηI表示支路过载程度；z表示支路总数；n表示无负载支路数；ωK和ωl表示各支路的权重因子；IK和Il表示各支路电流值；Il max和IK max表示各支路的最大电流值；
所述母线电压越线程度分析和计算数值标记，表示物理量及参数的相对值，进而根据母线电压越线程度得出如下方式：
Figure BDA0002793726210000061
式中，ηU表示母线电压越线程度；M表示母线总数；m表示无越级母线数；ωu和ωul表示相应母线的权重因子；Uk和Ul表示电压幅值；Ul lim表示母线电压最小值；
所述线路负荷损失比例通过电网的发电到用户之间产生的损耗，进而根据线路负荷损失比例得出如下方式：
Figure BDA0002793726210000062
式中，ηL表示线路负荷损失比例；Lloss表示损失负荷；Lmax表示线路传输之间的最大负荷；
所述重要负荷损失程度在不同的负荷等级下中断供电，造成重要负荷损失，表达方式如下：
Figure BDA0002793726210000063
式中，ηp表示重要负荷损失程度；m表示损失的重要负荷数；n表示重要负荷总数；pj表示第j个重要负荷的功率；ωj表示第j个重要负荷的权重因子；λj表示第j个重要负荷的属于传输路径；λi表示第j个重要负荷的不属于传输路径。
作为优选技术手段：所述用户损失包括停电人数比例、用户停电损失比例、日均停电时间比例，其中所述停电人数比例衡量电网的损失范围，进一步根据停电人数比例得出如下方式：
Figure BDA0002793726210000071
式中，ηC表示停电人数比例；Closs表示停电涉及的总人数；C表示电网工地安全区域的总人数；
所述用户停电损失比例通过电网的时间预计供电量以及停电造成的损失，得出如下方式：
Figure BDA0002793726210000072
式中，ηQ表示用户停电损失比例；Qpre表示电网传输时间段的供电量；fccdf(t)表示综合停电损失函数；pi表示第i次停电损失的总负荷；ti表示第i次停电时间；n表示电网供电时间的停电次数；
所述日均停电时间比例反映电网对各电压等级用户持续供电的能力；表达方式如下：
Figure BDA0002793726210000073
式中，tloss表示日均停电时间比例；pi表示第i个停电负荷；tiloss表示电网负荷的停电时间；s表示一天消耗的秒数；pmax表示电网最大的供电负荷；m表示电网运行期间的停电次数。
一种中压配电网线损关键特征指标提取系统，其特征在于包括：
第一模块，用于构建聚类特性的馈线线损模型；
第二模块，用于根据馈线线损模型对电网进行模糊化处理；
第三模块，用于获取线损共性因子数据集；
第四模块，用于提取数据集中配电网线损的数据信息。
作为优选技术手段：第一模块以均方根电流法和馈线线损特性构建聚类特性的馈线线损模型，均方根电流法是计算配电网理论线损的处理方式，配电网在线路传输中流过的均方根电流所产生的电能损耗，与配电网负荷在同一时间内产生的电能损耗，根据均方根电流法得出如下方式：
Figure BDA0002793726210000081
式中，ΔA表示配电网中线损电量；
Figure BDA0002793726210000082
表示均方根电流；R表示元件电阻；T表示每小时的计算值；t表示一天消耗的小时数；
Figure BDA0002793726210000083
Figure BDA0002793726210000084
表示每小时流过的均方根电流；3表示电压的相数；进一步通过一天配电网负荷量得出有功功率、无功功率和线电压，表示方式如下：
Figure BDA0002793726210000085
Figure BDA0002793726210000086
式中，P表示整点时刻通过元件电阻的有功功率；Q表示整点时刻通过元气电阻的无功功率；U表示整点时刻测得的线电压；
其中所述馈线线损特性通过等效电阻法计算各基态馈线的线路损耗，计算各基态馈线的配电网中变压器的损耗，利用均方根负荷计算方法计算变压器的损耗，其表达方式如下：
Pt＝T(PO+Pt)/K2*λ2
式中，Pt表示总损耗电量；PO表示变压器空载损耗；Pt表示变压器负载损耗；λ表示负载率；K表示均方根电流系数；T表示变压器的运行时间；
计算各类馈线线损率基值，而各类馈线线损率基值为各类馈线中基态馈线的线损率数值，进而根据线损率基值得出如下方式：
LOSSi＝QI/LOOSI+LOOST
式中，LOSSi表示第i类馈线的线损率基值；LOOSI表示线路损耗；QI表示供电量；LOOST表示变压器损耗；
第二模块确定评价指标集、建立评价等级集、确定指标权重、确定隶属度矩阵、计算评估向量、计算综合评估向量提取特性信息，其中在建立评价指标体系后，合理的确定指标权重是进行评价工作的基础，保证各个评价指标权重的真实性和准确性；
其中所述确定评价指标集根据实际评估事物的需要，来进行评语集的划分，不同的评估评价目标，划分的评语集是不同的：
V＝{v1，v2，v3┄vn}
式中，v表示评价等级；n表示评价等级个数；
其中所述建立评价等级集通过对评价事物进行分层分析，确定所以对其评估结果有影响因素组成一个普通的集合：
U＝{u1，u2，u3┄um}
式中，u表示集合；m表示评估对象的因子；
其中所述确定指标权重在整个评估系统中，权重的确定是最为重要的，权重如果确定的不准确，得到的评估结果也会有偏差：
其中所述确定隶属度矩阵根据隶属度函数得出指标的隶属度矩阵：
μ＝EXP{-(x-ex)2/2en 2}
式中，en表示以ex为期望值；x表示梯形云模型发生器；
其中所述计算综合评估向量提取特性信息根据权重向量和隶属度矩阵得出如下方式；
B＝WR
式中，B表示隶属度矩阵函数；R表示隶属度矩阵；W表示权重向量；
第三模块通过主因子分析法从变量群中提取共性因子进行数据统计，提高关联共性信息的建立，因子分析法通过因子模型的建立、载荷矩阵的估计、因子旋转和因子得分函数的估计的过程，通过过程处理，实现从多变量中选取有代表性的少数变量，进而对变量进行筛选、降维、赋值权重，进一步利用综合权重描述线损率；得出如下方式：
Figure BDA0002793726210000101
式中，Kj(AHP)表示使用层次分析法的主观权重；Kj(FA)表示使用因子分析法确定的客观权重；Kj表示综合权重；、
根据综合权重描述线损率得出影响馈线的灵敏度修正值，计算馈线的线损率，表达方式如下：
LOSSix＝LOSSi(1+∑αi)
其中式中，LOSSix表示第i类馈线线损率；LOSSi表示为第i类馈线线损率基值；αi表示第i种因素对该馈线线路率的灵敏度修正值；
根据馈线线损率求得各类馈线的线损率标杆值，而线损率标杆值区别在于个体馈线的线损率数值，作为判断馈线线损率是否异常偏高的标准，具体方式如下：
E(LLi)-3σi≤LOSSij≤E(LLi)+3σi
式中，E(LLi)表示第i类馈线线损率计算结果的判断；LOSSij表示第i类第j条馈线的线损率计算结果，σi表示第i类线损率计算结果的标准值；
第四模块包括电网损失计量模块和用户损失计量模块，其中所述电网损失计量模块通过电能从发电厂传输过程中，在输电、变电、配电盒环节中的电能损耗和损失的统计计算，进一步获取电网损失信息；所述用户损失计量模块通过配电盒输出的电网损耗，进而统计用户用电量和用户产生的电能损失以及根据不同的工作环境造成的电能损失。
有益效果：本技术方案构建中压配网线损核心指标体系，参与馈线聚类、建立馈线线损模型以及配电网综合评价指标体系，利用隶属度函数实现对配电网的综合评价，分析指标评价结果，采用梯形隶属度函数对电网进行模糊化处理，通过电网损失和用户损失的线损特征提取，保证不同损耗下的特征信息，达到分类线损特征提取的过程，为中压配电网线损关键特征指标提取提供数据信息和评估指标。
附图说明
图1是本发明的配电网关键特征指标体系示意图。
图2是本发明的馈线线损流程图。
图3是本发明的隶属度函数坐标轴线图。
图4是本发明的配电网线损示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
如图1所示，步骤1、构建聚类特性的馈线线损模型；
步骤2、根据馈线线损模型对电网进行模糊化处理；
步骤3、获取步骤2中的线损共性因子的数据集；
步骤4、提取数据集中配电网线损的数据信息。
在进一步的实施例中，所述步骤1进一步为：
配电网以均方根电流法和馈线线损特性构建聚类特性的馈线线损模型，而均方根电流法是计算配电网理论线损的处理方式，配电网在线路传输中流过的均方根电流所产生的电能损耗，与配电网负荷在同一时间内产生的电能损耗，进一步根据均方根电流法得出如下方式：
Figure BDA0002793726210000121
式中，ΔA表示配电网中线损电量；
Figure BDA0002793726210000122
表示均方根电流；R表示元件电阻；T表示每小时的计算值；t表示一天消耗的小时数；
Figure BDA0002793726210000123
Figure BDA0002793726210000124
表示每小时流过的均方根电流；3表示电压的相数；进一步通过一天配电网负荷量得出有功功率、无功功率和线电压，表示方式如下：
Figure BDA0002793726210000125
Figure BDA0002793726210000126
式中，P表示整点时刻通过元件电阻的有功功率；Q表示整点时刻通过元气电阻的无功功率；U表示整点时刻测得的线电压。
在进一步的实施例中，如图2所示，所述馈线线损特性通过等效电阻法计算各基态馈线的线路损耗，具体步骤如下：
步骤11、计算各基态馈线的配电网中变压器的损耗，利用均方根负荷计算方法计算变压器的损耗，其表达方式如下：
Pt＝T(PO+Pt)*K2*λ2
式中，Pt表示总损耗电量；PO表示变压器空载损耗；Pt表示变压器负载损耗；λ表示负载率；K表示均方根电流系数；T表示变压器的运行时间；
步骤12、计算各类馈线线损率基值，而各类馈线线损率基值为各类馈线中基态馈线的线损率数值，进而根据线损率基值得出如下方式：
LOSSi＝QI/LOOSI+LOOST
式中，LOSSi表示第i类馈线的线损率基值；LOOSI表示线路损耗；QI表示供电量；LOOST表示变压器损耗。
在进一步的实施例中，所述步骤2进一步包括以下步骤：
步骤21、确定评价指标集；
步骤22、建立评价等级集；
步骤23、确定指标权重；
步骤24、确定隶属度矩阵；
步骤25、计算评估向量；
步骤26、计算综合评估向量提取特性信息。
在进一步的实施例中，所述确定评价指标集根据实际评估事物的需要，来进行评语集的划分，不同的评估评价目标，划分的评语集是不同的：
V＝{v1，v2，v3┄vn}
式中，v表示评价等级；n表示评价等级个数；
所述建立评价等级集通过对评价事物进行分层分析，确定所以对其评估结果有影响因素组成一个普通的集合：
U＝{u1，u2，u3┄um}
式中，u表示集合；m表示评估对象的因子；
所述确定指标权重在整个评估系统中，权重的确定是最为重要的，权重如果确定的不准确，得到的评估结果也会有偏差：
所述确定隶属度矩阵根据隶属度函数得出指标的隶属度矩阵：
μ＝EXP{-(x-ex)2/2en 2}
式中，en表示以ex为期望值；x表示梯形云模型发生器；
所述计算综合评估向量提取特性信息根据权重向量和隶属度矩阵得出如下方式；
B＝WR
式中，B表示隶属度矩阵函数；R表示隶属度矩阵；W表示权重向量。
在进一步的实施例中，所述步骤3进一步为：
计算线损率基础指标综合权重的层次分析的因子分析法，而因子分析法通过因子模型的建立、载荷矩阵的估计、因子旋转和因子得分函数的估计的过程，通过过程处理，实现从多变量中选取有代表性的少数变量，进而对变量进行筛选、降维、赋值权重，进一步利用综合权重描述线损率；得出如下方式：
Figure BDA0002793726210000141
式中，Kj(AHP)表示使用层次分析法的主观权重；Kj(FA)表示使用因子分析法确定的客观权重；Kj表示综合权重；、
步骤31、根据综合权重描述线损率得出影响馈线的灵敏度修正值，计算馈线的线损率，表达方式如下：
LOSSix＝LOSSi(1+∑αi)
其中式中，LOSSix表示第i类馈线线损率；LOSSi表示为第i类馈线线损率基值；αi表示第i种因素对该馈线线路率的灵敏度修正值；
步骤32、根据馈线线损率求得各类馈线的线损率标杆值，而线损率标杆值区别在于个体馈线的线损率数值，作为判断馈线线损率是否异常偏高的标准，具体方式如下：
E(LLi)-3σi≤LOSSij≤E(LLi)+3σi
式中，E(LLi)表示第i类馈线线损率计算结果的判断；LOSSij表示第i类第j条馈线的线损率计算结果，σi表示第i类线损率计算结果的标准值。
在进一步的实施例中，所述步骤4进一步为：
如图1、4所示，电网线损的数据信息包括电网损失和用户损失，其中电网损失包括支路过载程度、母线电压越线程度、线路负荷损失比例、重要负荷损失程度，其中所述支路过载程度反映各支路重要程度差异的权重因子及支路电流值，进一步根据支路过载程度得出如下方式：
Figure BDA0002793726210000151
式中，ηI表示支路过载程度；z表示支路总数；n表示无负载支路数；ωK和ωl表示各支路的权重因子；IK和Il表示各支路电流值；Il max和IK max表示各支路的最大电流值；
所述母线电压越线程度分析和计算数值标记，表示物理量及参数的相对值，进而根据母线电压越线程度得出如下方式：
Figure BDA0002793726210000161
式中，ηU表示母线电压越线程度；M表示母线总数；m表示无越级母线数；ωu和ωul表示相应母线的权重因子；Uk和Ul表示电压幅值；Ul lim表示母线电压最小值；
所述线路负荷损失比例通过电网的发电到用户之间产生的损耗，进而根据线路负荷损失比例得出如下方式：
Figure BDA0002793726210000162
式中，ηL表示线路负荷损失比例；Lloss表示损失负荷；Lmax表示线路传输之间的最大负荷；
所述重要负荷损失程度在不同的负荷等级下中断供电，造成重要负荷损失，表达方式如下：
Figure BDA0002793726210000163
式中，ηp表示重要负荷损失程度；m表示损失的重要负荷数；n表示重要负荷总数；pj表示第j个重要负荷的功率；ωj表示第j个重要负荷的权重因子；λj表示第j个重要负荷的属于传输路径；λi表示第j个重要负荷的不属于传输路径。
一种中压配电网线损关键特征指标提取方法的系统，其包括以下模块：
用于构建聚类特性的馈线线损模型的第一模块；所述第一模块进一步以均方根电流法和馈线线损特性构建聚类特性的馈线线损模型，而均方根电流法是计算配电网理论线损的处理方式，配电网在线路传输中流过的均方根电流所产生的电能损耗，与配电网负荷在同一时间内产生的电能损耗，进一步根据均方根电流法得出如下方式：
Figure BDA0002793726210000171
式中，ΔA表示配电网中线损电量；
Figure BDA0002793726210000172
表示均方根电流；R表示元件电阻；T表示每小时的计算值；t表示一天消耗的小时数；
Figure BDA0002793726210000173
Figure BDA0002793726210000174
表示每小时流过的均方根电流；3表示电压的相数；进一步通过一天配电网负荷量得出有功功率、无功功率和线电压，表示方式如下：
Figure BDA0002793726210000175
Figure BDA0002793726210000176
式中，P表示整点时刻通过元件电阻的有功功率；Q表示整点时刻通过元气电阻的无功功率；U表示整点时刻测得的线电压；
其中所述馈线线损特性通过等效电阻法计算各基态馈线的线路损耗，计算各基态馈线的配电网中变压器的损耗，利用均方根负荷计算方法计算变压器的损耗，其表达方式如下：
Pt＝T(PO+Pt)*K2*λ2
式中，Pt表示总损耗电量；PO表示变压器空载损耗；Pt表示变压器负载损耗；λ表示负载率；K表示均方根电流系数；T表示变压器的运行时间；
计算各类馈线线损率基值，而各类馈线线损率基值为各类馈线中基态馈线的线损率数值，进而根据线损率基值得出如下方式：
LOSSi＝QI/LOOSI+LOOST
式中，LOSSi表示第i类馈线的线损率基值；LOOSI表示线路损耗；QI表示供电量；LOOST表示变压器损耗；
用于根据馈线线损模型对电网进行模糊化处理第二模块；所述第二模块进一步包括确定评价指标集、建立评价等级集、确定指标权重、确定隶属度矩阵、计算评估向量、计算综合评估向量提取特性信息，其中在建立评价指标体系后，合理的确定指标权重是进行评价工作的基础，保证各个评价指标权重的真实性和准确性；
其中所述确定评价指标集根据实际评估事物的需要，来进行评语集的划分，不同的评估评价目标，划分的评语集是不同的：
V＝{v1，v2，v3┄vn}
式中，v表示评价等级；n表示评价等级个数；
其中所述建立评价等级集通过对评价事物进行分层分析，确定所以对其评估结果有影响因素组成一个普通的集合：
U＝{u1，u2，u3┄um}
式中，u表示集合；m表示评估对象的因子；
其中所述确定指标权重在整个评估系统中，权重的确定是最为重要的，权重如果确定的不准确，得到的评估结果也会有偏差：
其中所述确定隶属度矩阵根据隶属度函数得出指标的隶属度矩阵：
μ＝EXP{-(x-ex)2/2en 2}
式中，en表示以ex为期望值；x表示梯形云模型发生器；
其中所述计算综合评估向量提取特性信息根据权重向量和隶属度矩阵得出如下方式；
B＝WR
式中，B表示隶属度矩阵函数；R表示隶属度矩阵；W表示权重向量；隶属度函数坐标轴线图如图3所示。
用于获取线损共性因子数据集的第三模块；所述第三模块进一步计算线损率基础指标综合权重的层次分析的因子分析法，而因子分析法通过因子模型的建立、载荷矩阵的估计、因子旋转和因子得分函数的估计的过程，通过过程处理，实现从多变量中选取有代表性的少数变量，进而对变量进行筛选、降维、赋值权重，进一步利用综合权重描述线损率；得出如下方式：
Figure BDA0002793726210000191
式中，Kj(AHP)表示使用层次分析法的主观权重；Kj(FA)表示使用因子分析法确定的客观权重；Kj表示综合权重；、
根据综合权重描述线损率得出影响馈线的灵敏度修正值，计算馈线的线损率，表达方式如下：
LOSSix＝LOSSi(1+∑αi)
其中式中，LOSSix表示第i类馈线线损率；LOSSi表示为第i类馈线线损率基值；αi表示第i种因素对该馈线线路率的灵敏度修正值；
根据馈线线损率求得各类馈线的线损率标杆值，而线损率标杆值区别在于个体馈线的线损率数值，作为判断馈线线损率是否异常偏高的标准，具体方式如下：
E(LLi)-3σi≤LOSSij≤E(LLi)+3σi
式中，E(LLi)表示第i类馈线线损率计算结果的判断；LOSSij表示第i类第j条馈线的线损率计算结果，σi表示第i类线损率计算结果的标准值；
用于提取数据集中配电网线损的数据信息的第四模块，所述第四模块进一步包括电网损失计量模块和用户损失计量模块，其中所述电网损失计量模块通过电能从发电厂传输过程中，在输电、变电、配电盒环节中的电能损耗和损失的统计计算，进一步获取电网损失信息；所述用户损失计量模块通过配电盒输出的电网损耗，进而统计用户用电量和用户产生的电能损失以及根据不同的工作环境造成的电能损失。
总之，本发明具有以下优点：利用隶属度函数实现对配电网的综合评价，分析指标评价结果，采用梯形隶属度函数对电网进行模糊化处理，通过电网损失和用户损失的线损特征提取，保证不同损耗下的特征信息，达到分类线损特征提取的过程，为中压配电网线损关键特征指标提取提供数据信息和评估指标。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
以上图1-4所示的一种中压配电网线损关键特征指标提取方法及系统是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种中压配电网线损关键特征指标提取方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1、构建聚类特性的馈线线损模型，以均方根电流法和馈线线损特性构建聚类特性的馈线线损模型；
步骤2、根据馈线线损模型对电网进行模糊化处理；
步骤3、获取步骤2中的线损共性因子的数据集，通过主因子分析法从变量群中提取共性因子进行数据统计，提高关联共性信息的建立；
步骤4、提取数据集中配电网线损的数据信息并进行处理，数据信息包括电网损失和用户损失。
2.根据权利要求1所述的一种中压配电网线损关键特征指标提取方法，其特征在于：在步骤1)中均方根电流法是计算配电网理论线损的处理方式，配电网在线路传输中流过的均方根电流所产生的电能损耗，与配电网负荷在同一时间内产生的电能损耗，进一步根据均方根电流法得出配电网中线损电量的计算公式：
Figure FDA0002793726200000011
式中，ΔA表示配电网中线损电量；
Figure FDA0002793726200000012
表示均方根电流；R表示元件电阻；T表示每小时的计算值；t表示一天消耗的小时数；
Figure FDA0002793726200000013
Figure FDA0002793726200000014
表示每小时流过的均方根电流；3表示电压的相数；进一步通过一天配电网负荷量得出有功功率、无功功率和线电压，表示方式如下：
Figure FDA0002793726200000015
Figure FDA0002793726200000021
式中，P表示整点时刻通过元件电阻的有功功率；Q表示整点时刻通过元气电阻的无功功率；U表示整点时刻测得的线电压。
3.根据权利要求2所述的一种中压配电网线损关键特征指标提取方法，其特征在于：在步骤1)中，馈线线损特性通过等效电阻法计算各基态馈线的线路损耗，其步骤包括：
101)计算各基态馈线的配电网中变压器的损耗，利用均方根负荷计算方法计算变压器的损耗，其表达方式如下：
Pt＝T(PO+Pt)*K2*λ2
式中，Pt表示总损耗电量；PO表示变压器空载损耗；Pt表示变压器负载损耗；λ表示负载率；K表示均方根电流系数；T表示变压器的运行时间；
102)计算各类馈线线损率基值，而各类馈线线损率基值为各类馈线中基态馈线的线损率数值，进而根据线损率基值得出如下方式：
LOSSi＝QI/LOOSI+LOOST
式中，LOSSi表示第i类馈线的线损率基值；LOOSI表示线路损耗；QI表示供电量；LOOST表示变压器损耗。
4.根据权利要求3所述的一种中压配电网线损关键特征指标提取方法，其特征在于：在步骤2中，采用梯形隶属度函数对电网进行模糊化处理，其包括以下步骤：
201)确定评价指标集；
202)建立评价等级集；
203)确定指标权重；
204)确定隶属度矩阵；
205)计算评估向量；
206)计算综合评估向量提取特性信息。
5.根据权利要求4所述的一种中压配电网线损关键特征指标提取方法，其特征在于：在步骤201)中，确定评价指标集根据实际评估事物的需要，来进行评语集的划分，不同的评估评价目标，划分的评语集是不同的：
V＝{v1，v2，v3┄vn}
式中，v表示评价等级；n表示评价等级个数；
在步骤202)中，建立评价等级集通过对评价事物进行分层分析，确定所以对其评估结果有影响因素组成一个普通的集合：
U＝{u1，u2，u3┄um}
式中，u表示集合；m表示评估对象的因子；
在203)中，确定指标权重在整个评估系统中，权重的确定是最为重要的，权重如果确定的不准确，得到的评估结果也会有偏差：
在204)中，确定隶属度矩阵根据隶属度函数得出指标的隶属度矩阵：
μ＝EXP{-(x-ex)2/2en 2}
式中，en表示以ex为期望值；x表示梯形云模型发生器；
所述计算综合评估向量提取特性信息根据权重向量和隶属度矩阵得出如下方式；
B＝WR
式中，B表示隶属度矩阵函数；R表示隶属度矩阵；W表示权重向量。
6.根据权利要求5所述的一种中压配电网线损关键特征指标提取方法，其特征在于：在步骤3)中，因子分析法通过因子模型的建立、载荷矩阵的估计、因子旋转和因子得分函数的估计的过程，通过过程处理，实现从多变量中选取有代表性的少数变量，进而对变量进行筛选、降维、赋值权重，进一步利用综合权重描述线损率；得出如下方式：
Figure FDA0002793726200000041
式中，Kj(AHP)表示使用层次分析法的主观权重；Kj(FA)表示使用因子分析法确定的客观权重；Kj表示综合权重；
根据综合权重描述线损率得出影响馈线的灵敏度修正值，计算馈线的线损率，表达方式如下：
LOSSix＝LOSSi(1+∑αi)
其中式中，LOSSix表示第i类馈线线损率；LOSSi表示为第i类馈线线损率基值；αi表示第i种因素对该馈线线路率的灵敏度修正值；
根据馈线线损率求得各类馈线的线损率标杆值，而线损率标杆值区别在于个体馈线的线损率数值，作为判断馈线线损率是否异常偏高的标准，具体方式如下：
E(LLi)-3σi≤LOSSij≤E(LLi)+3σi
式中，E(LLi)表示第i类馈线线损率计算结果的判断；LOSSij表示第i类第j条馈线的线损率计算结果，σi表示第i类线损率计算结果的标准值。
7.根据权利要求6所述的一种中压配电网线损关键特征指标提取方法，其特征在于：在步骤4)中，电网损失包括支路过载程度、母线电压越线程度、线路负荷损失比例、重要负荷损失程度，其中所述支路过载程度反映各支路重要程度差异的权重因子及支路电流值，进一步根据支路过载程度得出如下方式：
Figure FDA0002793726200000051
式中，ηI表示支路过载程度；z表示支路总数；n表示无负载支路数；ωK和ωl表示各支路的权重因子；IK和Il表示各支路电流值；Il max和IK max表示各支路的最大电流值；
所述母线电压越线程度分析和计算数值标记，表示物理量及参数的相对值，进而根据母线电压越线程度得出如下方式：
Figure FDA0002793726200000052
式中，ηU表示母线电压越线程度；M表示母线总数；m表示无越级母线数；ωu和ωul表示相应母线的权重因子；Uk和Ul表示电压幅值；Ul lim表示母线电压最小值；
所述线路负荷损失比例通过电网的发电到用户之间产生的损耗，进而根据线路负荷损失比例得出如下方式：
Figure FDA0002793726200000053
式中，ηL表示线路负荷损失比例；Lloss表示损失负荷；Lmax表示线路传输之间的最大负荷；
所述重要负荷损失程度在不同的负荷等级下中断供电，造成重要负荷损失，表达方式如下：
Figure FDA0002793726200000061
式中，ηp表示重要负荷损失程度；m表示损失的重要负荷数；n表示重要负荷总数；pj表示第j个重要负荷的功率；ωj表示第j个重要负荷的权重因子；λj表示第j个重要负荷的属于传输路径；λi表示第j个重要负荷的不属于传输路径。
8.根据权利要求7所述的一种中压配电网线损关键特征指标提取方法，其特征在于：所述用户损失包括停电人数比例、用户停电损失比例、日均停电时间比例，其中所述停电人数比例衡量电网的损失范围，进一步根据停电人数比例得出如下方式：
Figure FDA0002793726200000062
式中，ηC表示停电人数比例；Closs表示停电涉及的总人数；C表示电网工地安全区域的总人数；
所述用户停电损失比例通过电网的时间预计供电量以及停电造成的损失，得出如下方式：
Figure FDA0002793726200000063
式中，ηQ表示用户停电损失比例；Qpre表示电网传输时间段的供电量；fccdf(t)表示综合停电损失函数；pi表示第i次停电损失的总负荷；ti表示第i次停电时间；n表示电网供电时间的停电次数；
所述日均停电时间比例反映电网对各电压等级用户持续供电的能力；表达方式如下：
Figure FDA0002793726200000071
式中，tloss表示日均停电时间比例；pi表示第i个停电负荷；tiloss表示电网负荷的停电时间；s表示一天消耗的秒数；pmax表示电网最大的供电负荷；m表示电网运行期间的停电次数。
9.采用权利要求1-8任一权利要求所述的一种中压配电网线损关键特征指标提取方法的系统，其特征在于包括：
第一模块，用于构建聚类特性的馈线线损模型；
第二模块，用于根据馈线线损模型对电网进行模糊化处理；
第三模块，用于获取线损共性因子数据集；
第四模块，用于提取数据集中配电网线损的数据信息。
10.根据权利要求9所述的一种中压配电网线损关键特征指标提取方法，其特征在于：
第一模块以均方根电流法和馈线线损特性构建聚类特性的馈线线损模型，均方根电流法是计算配电网理论线损的处理方式，配电网在线路传输中流过的均方根电流所产生的电能损耗，与配电网负荷在同一时间内产生的电能损耗，根据均方根电流法得出如下方式：
Figure FDA0002793726200000072
式中，ΔA表示配电网中线损电量；
Figure FDA0002793726200000073
表示均方根电流；R表示元件电阻；T表示每小时的计算值；t表示一天消耗的小时数；
Figure FDA0002793726200000074
Figure FDA0002793726200000075
表示每小时流过的均方根电流；3表示电压的相数；进一步通过一天配电网负荷量得出有功功率、无功功率和线电压，表示方式如下：
Figure FDA0002793726200000081
Figure FDA0002793726200000082
式中，P表示整点时刻通过元件电阻的有功功率；Q表示整点时刻通过元气电阻的无功功率；U表示整点时刻测得的线电压；
其中所述馈线线损特性通过等效电阻法计算各基态馈线的线路损耗，计算各基态馈线的配电网中变压器的损耗，利用均方根负荷计算方法计算变压器的损耗，其表达方式如下：
Pt＝T(PO+Pt)/K2*λ2
式中，Pt表示总损耗电量；PO表示变压器空载损耗；Pt表示变压器负载损耗；λ表示负载率；K表示均方根电流系数；T表示变压器的运行时间；
计算各类馈线线损率基值，而各类馈线线损率基值为各类馈线中基态馈线的线损率数值，进而根据线损率基值得出如下方式：
LOSSi＝QI/LOOSI+LOOST
式中，LOSSi表示第i类馈线的线损率基值；LOOSI表示线路损耗；QI表示供电量；LOOST表示变压器损耗；
第二模块确定评价指标集、建立评价等级集、确定指标权重、确定隶属度矩阵、计算评估向量、计算综合评估向量提取特性信息，其中在建立评价指标体系后，合理的确定指标权重是进行评价工作的基础，保证各个评价指标权重的真实性和准确性；
其中所述确定评价指标集根据实际评估事物的需要，来进行评语集的划分，不同的评估评价目标，划分的评语集是不同的：
V＝{v1，v2，v3┄vn}
式中，v表示评价等级；n表示评价等级个数；
其中所述建立评价等级集通过对评价事物进行分层分析，确定所以对其评估结果有影响因素组成一个普通的集合：
U＝{u1，u2，u3┄um}
式中，u表示集合；m表示评估对象的因子；
其中所述确定指标权重在整个评估系统中，权重的确定是最为重要的，权重如果确定的不准确，得到的评估结果也会有偏差：
其中所述确定隶属度矩阵根据隶属度函数得出指标的隶属度矩阵：
μ＝EXP{-(x-ex)2/2en 2}
式中，en表示以ex为期望值；x表示梯形云模型发生器；
其中所述计算综合评估向量提取特性信息根据权重向量和隶属度矩阵得出如下方式；
B＝WR
式中，B表示隶属度矩阵函数；R表示隶属度矩阵；W表示权重向量；
第三模块通过主因子分析法从变量群中提取共性因子进行数据统计，提高关联共性信息的建立，因子分析法通过因子模型的建立、载荷矩阵的估计、因子旋转和因子得分函数的估计的过程，通过过程处理，实现从多变量中选取有代表性的少数变量，进而对变量进行筛选、降维、赋值权重，进一步利用综合权重描述线损率；得出如下方式：
Figure FDA0002793726200000091
式中，Kj(AHP)表示使用层次分析法的主观权重；Kj(FA)表示使用因子分析法确定的客观权重；Kj表示综合权重；、
根据综合权重描述线损率得出影响馈线的灵敏度修正值，计算馈线的线损率，表达方式如下：
LOSSix＝LOSSi(1+∑αi)
其中式中，LOSSix表示第i类馈线线损率；LOSSi表示为第i类馈线线损率基值；αi表示第i种因素对该馈线线路率的灵敏度修正值；
根据馈线线损率求得各类馈线的线损率标杆值，而线损率标杆值区别在于个体馈线的线损率数值，作为判断馈线线损率是否异常偏高的标准，具体方式如下：
E(LLi)-3σi≤LOSSij≤E(LLi)+3σi
式中，E(LLi)表示第i类馈线线损率计算结果的判断；LOSSij表示第i类第j条馈线的线损率计算结果，σi表示第i类线损率计算结果的标准值；
第四模块包括电网损失计量模块和用户损失计量模块，其中所述电网损失计量模块通过电能从发电厂传输过程中，在输电、变电、配电盒环节中的电能损耗和损失的统计计算，进一步获取电网损失信息；所述用户损失计量模块通过配电盒输出的电网损耗，进而统计用户用电量和用户产生的电能损失以及根据不同的工作环境造成的电能损失。
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