CN116050945B - 一种用于配电网末端低压台区降损分析评价系统及方法 - Google Patents

一种用于配电网末端低压台区降损分析评价系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于配电网末端低压台区降损分析评价系统及方法属于电力系统领域。该方法包括步骤一：建立配电网台区线损计算的神经网络模型；该模型输出配电网台区的理论线损；步骤二：对选中的配电网台区采取不同的降损策略；计算采取降损策略后的实际线损；步骤三：选取“理论线损‑实际线损>预设值”的降损策略为待评价降损策略；步骤四：利用德尔菲和层次分析法的组合方法对评价指标进行权重计算；步骤五：利用步骤四构建的评价体系对待评价的降损策略进行评价。本发明运用德尔菲和层次分析法的组合方法对系统指标进行权重计算，基于层次分析法的原理能够将指标定量化，从而使指标的定性和定量相结合。

Description

一种用于配电网末端低压台区降损分析评价系统及方法
技术领域
本发明属于电力系统领域，具体涉及一种用于配电网末端低压台区降损分析评价系统及方法。
背景技术
台区是包括配电变压器、综合配电箱、低压主干线、接户线、电缆分支箱、进户线、计量装置等的供电系统。
电力系统中的电能损耗指的是电能从输电到变电、再到配电过程中所有电力设备和器件所消耗的电能,也包括电能销售中的不确定损耗,也就是指从电能输送的发电厂起点到用电客户终端之间的全部电能损耗。
加强线损专业管理成为供电企业保持经营效益持续稳定增长的重要手段。电网节能和降损旨在通过各种技术手段和管理方式优化电网规划和运行，从而有限度地减少输电线路和过程中的电能和消耗，达到减少和降低电网功率和能耗的目标。
能够通过理论计算出的电能线损主要有变压器、电抗器、无功补偿等装置中的电能损耗及输配电线路损耗、低压电网损耗等。无法通过理论算出的电能损耗主要有:二次回路中的电能损耗、电压、电流互感器电能损耗、功率表损耗、客户的用电线路损耗、其他非确定因素电能损耗,这些无法计算出的电能损耗只能通过估计和统计得到大致数据。由此看来,总的电能损耗无法通过理论计算得到精确的数据,但是可通过发电厂的供电和电网的售电量的差额来得到,其精确度主要由电能计量装置的精度、抄录的准确度以及数据统计管理规范性等因素决定。
现有技术中，采用完善网架、使用先进设备、调整运行方式、改变运行设备参数，改善负荷不平衡、缩短供电半径、选择导线合理截面和无功补偿等方式来减少技术线损；通过制定对应的管理措施减少管理线损。
目前，各供电公司已投运了配网综合线损管理系统，该系统只能通过供售电量比对实现台区线损统计，但是无法对降损策略进行综合考虑，得到收益最大的方案。
发明内容
本发明的目的是通过提供一种用于配电网末端低压台区降损分析评价系统及方法，从而高电网的运行效率。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：一种用于配电网末端低压台区降损分析评价系统，其包括：理论线损计算模块，所述理论线损计算模块采用神经网络模型，输出配电网台区的理论线损，该模型的样本数据为选中的配电网台区的历史运行数据；实际线损计算模块，所述实际线损计算模块通过对选中的配电网台区采取不同的降损策略；计算采取降损策略后的实际线损；待评价降损策略选取模块，所述待评价降损策略选取模块选取“理论线损-实际线损>预设值”的降损策略为待评价降损策略；评价模块；所述评价模块利用构建好的评价体系对待评价的降损策略进行评价，选取得分最高的策略，作为最终配电网末端低压台区降损方案；所述评价体系的构建包括以下步骤：构建评价指标；利用德尔菲和层次分析法的组合方法对评价指标进行权重计算。
进一步的，所述神经网络为BP神经网络。
较佳的，神经网络的样本数据采用归一化处理后再进行输入。
进一步的，评价指标包括规划、管理、运行、技术四个维度。
进一步的，利用德尔菲和层次分析法的组合方法对指标进行权重计算包括以下步骤：
步骤4.1：列出配电网线损的影响因素有w1，w2，w3……，wk，共k个影响因素，遵循上述原则，筛选归类总结影响因素{W}，形成递阶层次结构，构建出配电网台区线损层次评估指标体系；
步骤4.2：两两比较k个风险因素之间的相对重要性,得出重要性矩阵A：A=（aij）；aij=wi/wj；
步骤4.3：计算判断矩阵A,其每行元素都可以计算其几何平均值；
对wi进行归一化处理:；
计算出判断矩阵A的最大特征值；
其中,n是专家种类，m是指标个数,aij为第j种专家对第i个指标评价的相对权重。在本发明的具体实施例中。K与m相等。
步骤4.4：进行专家一致性检验，专家一致性检验的指标，剔除随机性原因,其检验数C.R:/>，C.R<0.1时,说明问卷结果通过一致性检验；R.I的值跟矩阵阶数有关,可以通过查表获得。
本发明还提供了一种用于配电网末端低压台区降损分析评价方法，其包括以下步骤：步骤一：建立配电网台区线损计算的神经网络模型；该模型的样本数据为选中的配电网台区的历史运行数据；该模型输出配电网台区的理论线损；步骤二：对选中的配电网台区采取不同的降损策略；计算采取降损策略后的实际线损；步骤三：选取“理论线损-实际线损>预设值”的降损策略为待评价降损策略；步骤四：构建评价指标；利用德尔菲和层次分析法的组合方法对指标进行权重计算；步骤五：利用步骤四构建的评价体系对待评价的降损策略进行评价，选取得分最高的策略，作为最终配电网末端低压台区降损方案。
进一步的，步骤一采取BP神经网络。
较佳的，神经网络的样本数据采用归一化处理后再进行输入。
进一步的，步骤四中的评价指标包括规划、管理、运行、技术四个维度。
进一步的，步骤四中利用德尔菲和层次分析法的组合方法对指标进行权重计算包括以下步骤：
步骤4.1：列出配电网线损的影响因素有w1，w2，w3……，wk，共k个影响因素，遵循上述原则，筛选归类总结影响因素{W}，形成递阶层次结构，构建出配电网台区线损层次评估指标体系；
步骤4.2：两两比较k个风险因素之间的相对重要性,得出重要性矩阵A：A=（aij）；aij=wi/wj；
步骤4.3：计算判断矩阵A,其每行元素都可以计算其几何平均值；
对wi进行归一化处理:；
计算出判断矩阵A的最大特征值；
其中,n是专家种类，m是指标个数,aij为第j种专家对第i个指标评价的相对权重；
步骤4.4：进行专家一致性检验，专家一致性检验的指标，剔除随机性原因,其检验数C.R:/>，C.R<0.1时,说明问卷结果通过一致性检验；R.I的值跟矩阵阶数有关,可以通过查表获得。
与现有技术相比，本发明运用德尔菲和层次分析法的组合方法对系统指标进行权重计算，基于层次分析法的原理能够将指标定量化，从而使指标的定性和定量相结合。同时运用德尔菲对指标权重进行精确处理，根据多次的问卷调查的方式对专家进行征询，通过数次问卷调查，使专家小组的意见趋于集中，并对最终数据进行总结处理，将最终结果利用层次分析法进行权重计算，最终求出平均值，从而优化权重值的重要值的准确性。
附图说明
图1为本发明一实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
一种用于配电网末端低压台区降损分析评价系统，其包括：理论线损计算模块，所述理论线损计算模块采用神经网络模型，输出配电网台区的理论线损，该模型的样本数据为选中的配电网台区的历史运行数据；实际线损计算模块，所述实际线损计算模块通过对选中的配电网台区采取不同的降损策略；计算采取降损策略后的实际线损；待评价降损策略选取模块，所述待评价降损策略选取模块选取“理论线损-实际线损>预设值”的降损策略为待评价降损策略；评价模块；所述评价模块利用构建好的评价体系对待评价的降损策略进行评价，选取得分最高的策略，作为最终配电网末端低压台区降损方案；所述评价体系的构建包括以下步骤：构建评价指标；利用德尔菲和层次分析法的组合方法对评价指标进行权重计算。
进一步的，所述神经网络为BP神经网络。
较佳的，神经网络的样本数据采用归一化处理后再进行输入。因为样本数据的表现形式和单位大小各有差异，所以需要在进行分析前先对其进行归一化处理，从而统一数据口径。
进一步的，评价指标包括规划、管理、运行、技术四个维度。
进一步的，利用德尔菲和层次分析法的组合方法对指标进行权重计算包括以下步骤：
步骤4.1：列出配电网线损的影响因素有w1，w2，w3……，wk，共k个影响因素，遵循上述原则，筛选归类总结影响因素{W}，形成递阶层次结构，构建出配电网台区线损层次评估指标体系；
步骤4.2：两两比较k个风险因素之间的相对重要性,得出重要性矩阵A：A=（aij）；aij=wi/wj；
步骤4.3：计算判断矩阵A,其每行元素都可以计算其几何平均值；
对wi进行归一化处理:；
计算出判断矩阵A的最大特征值；
其中,n是专家种类，m是指标个数,aij为第j种专家对第i个指标评价的相对权重；
步骤4.4：进行专家一致性检验，专家一致性检验的指标，剔除随机性原因,其检验数C.R:/>，C.R<0.1时,说明问卷结果通过一致性检验；R.I的值跟矩阵阶数有关,可以通过查表获得。
本发明还提供了一种用于配电网末端低压台区降损分析评价方法，其包括以下步骤：步骤一：建立配电网台区线损计算的神经网络模型；该模型的样本数据为选中的配电网台区的历史运行数据；该模型输出配电网台区的理论线损；步骤二：对选中的配电网台区采取不同的降损策略；计算采取降损策略后的实际线损；步骤三：选取“理论线损-实际线损>预设值”的降损策略为待评价降损策略；步骤四：构建评价指标；利用德尔菲和层次分析法的组合方法对指标进行权重计算；步骤五：利用步骤四构建的评价体系对待评价的降损策略进行评价，选取得分最高的策略，作为最终配电网末端低压台区降损方案。
本发明的主要流程图参见图1。
通过步骤一至三，可以先排除部分极不合理的降损策略，避免后续的专家资源浪费。
进一步的，步骤一采取BP神经网络。
较佳的，神经网络的样本数据采用归一化处理后再进行输入。
进一步的，步骤四中的评价指标包括规划、管理、运行、技术四个维度。
进一步的，步骤四中利用德尔菲和层次分析法的组合方法对指标进行权重计算包括以下步骤：
步骤4.1：列出配电网线损的影响因素有w1，w2，w3……，wk，共k个影响因素，遵循上述原则，筛选归类总结影响因素{W}，形成递阶层次结构，构建出配电网台区线损层次评估指标体系。
在本发明一实施例中可以选择两层结构，20个指标，具体参见表1。
表1，线损管理评价指标
。
步骤4.2：两两比较k个风险因素之间的相对重要性,得出重要性矩阵A：A=（aij）；aij=wi/wj；
步骤4.3：计算判断矩阵A,其每行元素都可以计算其几何平均值；
对wi进行归一化处理:；
计算出判断矩阵A的最大特征值；
其中,n是专家数量，m是指标个数,aij为第j种专家对第i个指标评价的相对权重；
步骤4.4：进行专家一致性检验，专家一致性检验的指标，剔除随机性原因,其检验数C.R:/>，C.R<0.1时,说明问卷结果通过一致性检验；R.I的值跟矩阵阶数有关,可以通过查表获得。
进一步的，专家问卷设计，专家选取，专家意见的征询看根据实际情况进行设计实施，这里不一一阐述。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于配电网末端低压台区降损分析评价系统，其特征在于：包括：
理论线损计算模块，所述理论线损计算模块采用神经网络模型，输出配电网台区的理论线损，该模型的样本数据为选中的配电网台区的历史运行数据；
实际线损计算模块，所述实际线损计算模块通过对选中的配电网台区采取不同的降损策略；计算采取降损策略后的实际线损；
待评价降损策略选取模块，所述待评价降损策略选取模块选取“理论线损-实际线损>预设值”的降损策略为待评价降损策略；
评价模块，所述评价模块利用构建好的评价体系对待评价的降损策略进行评价，选取得分最高的策略，作为最终配电网末端低压台区降损方案；
所述评价体系的构建包括以下步骤：
构建评价指标；
利用德尔菲和层次分析法的组合方法对评价指标进行权重计算；评价体系选择两层结构；
所述神经网络为BP神经网络，神经网络的样本数据采用归一化处理后再进行输入；
利用德尔菲和层次分析法的组合方法对指标进行权重计算包括以下步骤：
步骤4.1：列出配电网线损的影响因素有w1，w2，w3……，wk，共k个影响因素，筛选归类总结影响因素{W}，形成递阶层次结构，构建出配电网台区线损层次评估指标体系；
步骤4.2：两两比较k个风险因素之间的相对重要性,得出重要性矩阵A：A＝(aij)；aij＝wi/wj；
步骤4.3：计算判断矩阵A,其每行元素都可以计算其几何平均值对wi进行归一化处理:/>
计算出判断矩阵A的最大特征值
其中,n是专家种类，m是指标个数,aij为第j种专家对第i个指标评价的相对权重；
步骤4.4：进行专家一致性检验，专家一致性检验的指标剔除随机性原因,其检验数C.R:/>C.R<0.1时,说明问卷结果通过一致性检验；R.I的值跟矩阵阶数有关,可以通过查表获得。
2.根据权利要求1所述的用于配电网末端低压台区降损分析评价系统，其特征在于：评价指标包括规划、管理、运行、技术四个维度。
3.一种用于配电网末端低压台区降损分析评价方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：建立配电网台区线损计算的神经网络模型；该模型的样本数据为选中的配电网台区的历史运行数据；该模型输出配电网台区的理论线损；
步骤二：对选中的配电网台区采取不同的降损策略；计算采取降损策略后的实际线损；
步骤三：选取“理论线损-实际线损>预设值”的降损策略为待评价降损策略；
步骤四：构建评价指标；利用德尔菲和层次分析法的组合方法对指标进行权重计算；评价体系选择两层结构；
步骤五：利用步骤四构建的评价体系对待评价的降损策略进行评价，选取得分最高的策略，作为最终配电网末端低压台区降损方案；步骤一采取BP神经网络；神经网络的样本数据采用归一化处理后再进行输入；
步骤四中利用德尔菲和层次分析法的组合方法对指标进行权重计算包括以下步骤：
步骤4.1：列出配电网线损的影响因素有w1，w2，w3……，wk，共k个影响因素，筛选归类总结影响因素{W}，形成递阶层次结构，构建出配电网台区线损层次评估指标体系；
步骤4.2：两两比较k个风险因素之间的相对重要性,得出重要性矩阵A：A＝(aij)；aij＝wi/wj；
步骤4.3：计算判断矩阵A,其每行元素都可以计算其几何平均值对wi进行归一化处理:/>
计算出判断矩阵A的最大特征值
其中,n是专家种类，m是指标个数,aij为第j种专家对第i个指标评价的相对权重；
步骤4.4：进行专家一致性检验，专家一致性检验的指标剔除随机性原因,其检验数C.R:/>C.R<0.1时,说明问卷结果通过一致性检验；R.I的值跟矩阵阶数有关,可以通过查表获得。
4.根据权利要求3所述的用于配电网末端低压台区降损分析评价方法，其特征在于：步骤四中的评价指标包括规划、管理、运行、技术四个维度。
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