CN116542518A - 一种基于设备的电力系统改进模糊综合评价模型 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于设备的电力系统改进模糊综合评价模型，包括以下步骤：基于人员、设备、环境和管理四个方面因素建立评价指标体系，根据风险分级情况建立评价集，然后利用LEC法对指标因素进行评价得出作业条件危险性分值，根据因素得分权重占比确定各个指标的权重，基于专家调查法的研究结果对权重进行修正，最后建立模糊评判矩阵，计算综合评判得分，由最大隶属度原则对应风险等级表确定系统综合风险等级，并给出电力系统安全预警。本发明从人员、设备、环境、管理四个方面建立评价指标体系，利用LEC法和专家调查法耦合结果确定权重，结合模糊综合评价法给出了一种新型综合评价模型，使得评价结果更加科学准确、客观全面。

Description

一种基于设备的电力系统改进模糊综合评价模型

技术领域

本发明涉及电力系统的安全评价技术领域，具体是指一种基于设备的电力系统改进模糊综合评价模型。

背景技术

随着科技不断发展进步，电力系统的规模也不断发展和壮大，电力设备随之不断增多，系统越发趋于复杂，这对于电力系统安全稳定运行带来了更加艰巨的挑战。电力系统事故不仅造成设备损坏和大范围停电，还会危及人员生命安全。因此掌握电力系统设备设施可能的危险种类、危险程度和危险后果，并对其进行定量、定性的分析，从而建立必要的安全措施至关重要。电力系统的安全评价有利于提前发现电力系统安全问题，提前干预并将风险降低到可接受的范围。

然而，现有的电力系统安全评价方法对于系统设备的考虑不够全面，评价方法在电力系统的适用性相对较差，主要原因在于：一是电力系统评价指标体系考虑的因素过于单一，仅仅考虑到电力系统运行安全单方面的因素，没有呈现出电力系统的风险等级情况；二是现有综合评价方法主观性太强，难以客观反映电力系统实际运行过程中的风险情况。随着电网的不断发展，电网系统日益复杂导致传统的模糊综合评价方法不能实现对电力系统的客观综合评价。

鉴于电力系统的复杂性，电力系统事故的严重危害性，建立电力系统综合评价模型对于电力系统及时发现风险问题，提前干预和预防具有至关重要的作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服以上技术缺陷，提供一种基于设备的电力系统改进模糊综合评价模型，该模型可以灵活利用专家打分法对权重进行修正，从而实现对系统风险等级状态的动态评价，同时结合LEC法综合确定权重，有利于增加评价结果的客观性。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种基于设备的电力系统改进模糊综合评价模型，包括以下步骤：

步骤一：建立综合评估指标体系

从电力系统主要设备变压器出发，考虑人员、设备、环境和管理四个方面的因素建立评价指标体系；

步骤二：建立评价集

根据评价对象的性质和具体情况，依据相关国家标准，将电力变压器的风险等级状态分为不可承受风险、重大风险、中度风险、可承受风险、可忽略风险五个等级，即建立评价集A＝{不可承受风险，重大风险，中度风险，可承受风险，可忽略风险}；

步骤三：LEC法确定权重集

LEC法可以对具有潜在危险性的作业条件进行半定量安全评估，该方法中将影响危险性的主要因素分为3个：一是发生事故或危险事件的可能性；二是暴露于这种危险环境的情况；三是事故一旦发生可能产生的后果。用公式来表示，则为：D＝L×E×C，式中D为作业条件的危险性；L为事故或危险事件发生的可能性；E为暴露于危险环境的频率；C为发生事故或危险事件的可能结果；

步骤四：利用专家调查法进行权重修正；

步骤五：建立模糊关系矩阵，计算综合评判得分；

步骤六：根据模糊关系矩阵和权重向量，计算综合隶属度，基于最大隶属度原则确定系统风险等级。

步骤一中人员从身体状态、心理状态、知识储备、操作、决策五个方面考虑，变压器从本体、套管、冷却系统、分接开关、非电量保护五个子设备出发，分别考虑各个子设备容易出现的危险因素；环境考虑温度、湿度、作业空间以及有毒有害气体和尘埃四个方面；管理重点考察制度建立情况、培训情况以及人员职责分配三个方面的内容，从以上4个方面综合考虑后建立电力变压器的综合评估指标体系。

步骤二中对评价集A进行量化处理，可以将分数对应取值为A＝{1，0.7，0.5，0.3，0.1}。

步骤三中基于所建立的评价指标体系，可以确定系统存在的危险源，利用LEC法对各个危险源的危险性进行综合评价并得出各个危险源的危险性分值。这一方法可以综合的考虑到影响系统的多方面因素，其评价结果可以作为权重确定的依据，根据LEC对每个危险源的打分结果占总分的比重，作为这一危险源在风险评价过程中的权重值。计算方法如下：

其中：

步骤四中专家调查法由具有较多经验的专家组成调查团，根据具体评价对象，确定评价等级和标准并对通过每一个评价标准打分的方式确定各个因素的情况，利用专家调查法确定各个指标权重用以对权重指标进行修正，包括如下步骤：

(1根据所建立的评价指标体系，确定评价指标取值范围和权数跃值，编制权重系数选取表和选取说明；

(2选择具有代表性、权威性和认真负责态度的专家，由专家在慎重仔细权衡各指标、因素差异的基础上,独立选取,将选取结果填入“权重系数选取表”中，专家调查法通过将评价对象中的各项指标项目依照评价指标的重要程度,给与不同的权重,即对各因素的重要程度做区别对待；

(3对各位专家的选取结果采用加权平均的方法进行处理,最后确定出各因素、各指标的权数；

其中1)2)0＜W_i≤1

根据专家调查法对需要调整的权重进行修正作为权重的最终结果并进入下一步评价步骤。

步骤五中建立模糊关系矩阵，设R是X到Y的模糊关系，则可得模糊评判矩阵R：

其中

步骤六中计算方法如下：

B＝W·R＝(b₁,b₂,…,b_n)

基于最大隶属度原则，选择计算结果中的最大值b_max＝max(b₁,b₂,…,b_n)作为最终评价参考依据，根据最后得分参考下表确定系统风险等级。

本发明与现有技术相比的优点在于：现有评价技术对电力系统安全评价的适应性和综合性不足，采用单因素建立评价指标体系缺乏对电力系统周期性全过程全方面的考量，评价的针对性和全面性尚有欠缺，而通过本评价模型可以灵活利用专家打分法对权重进行修正，从而实现对系统风险等级状态的动态评价，同时加入LEC法综合确定权重，有利于增加评价结果的客观性。

附图说明

图1是本发明一种基于设备的电力系统改进模糊综合评价模型的流程图。

图2是本发明一种基于设备的电力系统改进模糊综合评价模型的风险严重性等级表。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

实施例1

本发明实施例中提供了一种基于设备的电力系统改进模糊综合评价模型，包括以下步骤：

(1)建立综合评估指标体系

建立综合评估指标体系，从电力系统主要设备变压器出发，考虑人员、设备、环境和管理四个方面的因素建立评价指标体系。人员从身体状态、心理状态、知识储备、操作、决策五个方面考虑，变压器从本体、套管、冷却系统、分接开关、非电量保护五个子设备出发，分别考虑各个子设备容易出现的危险因素；环境考虑温度、湿度、作业空间以及有毒有害气体和尘埃四个方面；管理重点考察制度建立情况、培训情况以及人员职责分配三个方面的内容。从以上4个方面综合考虑后建立电力变压器的综合评估指标体系。

(2)建立评价集

根据评价对象的性质和具体情况，依据相关国家标准，将电力变压器的风险等级状态分为不可承受风险、重大风险、中度风险、可承受风险、可忽略风险五个等级，即建立评价集A＝{不可承受风险，重大风险，中度风险，可承受风险，可忽略风险}。对评价集A进行量化处理，可以将分数对应取值为A＝{1，0.7，0.5，0.3，0.1}。

(3)LEC法确定权重集

LEC法可以对具有潜在危险性的作业条件进行半定量安全评估，该方法中将影响危险性的主要因素分为3个：一是发生事故或危险事件的可能性；二是暴露于这种危险环境的情况；三是事故一旦发生可能产生的后果。用公式来表示，则为：D＝L×E×C，式中D为作业条件的危险性；L为事故或危险事件发生的可能性；E为暴露于危险环境的频率；C为发生事故或危险事件的可能结果。基于所建立的评价指标体系，可以确定系统存在的危险源，利用LEC法对各个危险源的危险性进行综合评价并得出各个危险源的危险性分值。这一方法可以综合的考虑到影响系统的多方面因素，其评价结果可以作为权重确定的依据，根据LEC对每个危险源的打分结果占总分的比重，作为这一危险源在风险评价过程中的权重值。计算方法如下：

其中：

(4)利用专家调查法进行权重修正

在对系统设备风险进行评价的过程中，针对一些风险因子进行改善后系统实际的风险等级将会降低，为了提高评价效率，减少重复性评价耗费的时间精力，提出由专家调查法来对系统设备存在的动态变化情况进行权重修正。专家调查法由具有较多经验的专家组成调查团，根据具体评价对象，确定评价等级和标准并对通过每一个评价标准打分的方式确定各个因素的情况。因此专家调查法具有操作简单、直观性强、计算方法简单等优点。利用专家调查法确定各个指标权重用以对权重指标进行修正，包括如下步骤：

(1根据所建立的评价指标体系，确定评价指标取值范围和权数跃值，编制权重系数选取表和选取说明。

(2选择具有代表性、权威性和认真负责态度的专家，由专家在慎重仔细权衡各指标、因素差异的基础上,独立选取,将选取结果填入“权重系数选取表”中。专家调查法通过将评价对象中的各项指标项目依照评价指标的重要程度,给与不同的权重,即对各因素的重要程度做区别对待。

(3对各位专家的选取结果采用加权平均的方法进行处理,最后确定出各因素、各指标的权数。

其中1)2)0＜W_i≤1

根据专家调查法对需要调整的权重进行修正作为权重的最终结果并进入下一步评价步骤。

(5)建立模糊关系矩阵，设R是X到Y的模糊关系，则可得模糊评判矩阵R：

其中

(6)根据模糊关系矩阵和权重向量，计算综合隶属度，计算方法如下：

B＝W·R＝(b₁,b₂,…,b_n)

基于最大隶属度原则，选择计算结果中的最大值b_max＝max(b₁,b₂,…,b_n)作为最终评价参考依据。根据最后得分参考下表确定系统风险等级。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于设备的电力系统改进模糊综合评价模型，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：建立综合评估指标体系

从电力系统主要设备变压器出发，考虑人员、设备、环境和管理四个方面的因素建立评价指标体系；

步骤二：建立评价集

根据评价对象的性质和具体情况，依据相关国家标准，将电力变压器的风险等级状态分为不可承受风险、重大风险、中度风险、可承受风险、可忽略风险五个等级，即建立评价集A＝{不可承受风险，重大风险，中度风险，可承受风险，可忽略风险}；

步骤三：LEC法确定权重集

LEC法可以对具有潜在危险性的作业条件进行半定量安全评估，该方法中将影响危险性的主要因素分为3个：一是发生事故或危险事件的可能性；二是暴露于这种危险环境的情况；三是事故一旦发生可能产生的后果。用公式来表示，则为：D＝L×E×C，式中D为作业条件的危险性；L为事故或危险事件发生的可能性；E为暴露于危险环境的频率；C为发生事故或危险事件的可能结果；

步骤四：利用专家调查法进行权重修正；

步骤五：建立模糊关系矩阵，计算综合评判得分；

步骤六：根据模糊关系矩阵和权重向量，计算综合隶属度，基于最大隶属度原则确定系统风险等级。

2.根据权利要求1所述的一种基于设备的电力系统改进模糊综合评价模型，其特征在于：步骤一中人员从身体状态、心理状态、知识储备、操作、决策五个方面考虑，变压器从本体、套管、冷却系统、分接开关、非电量保护五个子设备出发，分别考虑各个子设备容易出现的危险因素；环境考虑温度、湿度、作业空间以及有毒有害气体和尘埃四个方面；管理重点考察制度建立情况、培训情况以及人员职责分配三个方面的内容，从以上4个方面综合考虑后建立电力变压器的综合评估指标体系。

3.根据权利要求1所述的一种基于设备的电力系统改进模糊综合评价模型，其特征在于：步骤二中对评价集A进行量化处理，可以将分数对应取值为A＝{1，0.7，0.5，0.3，0.1}。

4.根据权利要求1所述的一种基于设备的电力系统改进模糊综合评价模型，其特征在于：步骤三中基于所建立的评价指标体系，可以确定系统存在的危险源，利用LEC法对各个危险源的危险性进行综合评价并得出各个危险源的危险性分值。这一方法可以综合的考虑到影响系统的多方面因素，其评价结果可以作为权重确定的依据，根据LEC对每个危险源的打分结果占总分的比重，作为这一危险源在风险评价过程中的权重值。计算方法如下：

其中：0＜W_j≤1。

5.根据权利要求1所述的一种基于设备的电力系统改进模糊综合评价模型，其特征在于：步骤四中专家调查法由具有较多经验的专家组成调查团，根据具体评价对象，确定评价等级和标准并对通过每一个评价标准打分的方式确定各个因素的情况，利用专家调查法确定各个指标权重用以对权重指标进行修正，包括如下步骤：

(1根据所建立的评价指标体系，确定评价指标取值范围和权数跃值，编制权重系数选取表和选取说明；

(2选择具有代表性、权威性和认真负责态度的专家，由专家在慎重仔细权衡各指标、因素差异的基础上,独立选取,将选取结果填入“权重系数选取表”中，专家调查法通过将评价对象中的各项指标项目依照评价指标的重要程度,给与不同的权重,即对各因素的重要程度做区别对待；

(3对各位专家的选取结果采用加权平均的方法进行处理,最后确定出各因素、各指标的权数；

其中1)0＜W_i≤1

根据专家调查法对需要调整的权重进行修正作为权重的最终结果并进入下一步评价步骤。

6.根据权利要求1所述的一种基于设备的电力系统改进模糊综合评价模型，其特征在于：步骤五中建立模糊关系矩阵，设R是X到Y的模糊关系，则可得模糊评判矩阵R：

其中

7.根据权利要求1所述的一种基于设备的电力系统改进模糊综合评价模型，其特征在于：步骤六中计算方法如下：

B＝W·R＝(b₁,b₂,…,b_n)

基于最大隶属度原则，选择计算结果中的最大值b_max＝max(b₁,b₂,…,b_n)作为最终评价参考依据，根据最后得分参考下表确定系统风险等级。