一种基于直觉模糊理论的电能质量综合评估方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于直觉模糊理论的电能质量综合评估方法及装置，解决了目前的模糊方法中，各类隶属度函数处理模糊概念的共同缺陷是没有细致刻画各评价指标相对于每个质量等级的模糊特性，只是在笼统计算指标相对于整个合格范围的隶属度后，根据归一量化值确定电能质量等级，最大隶属度原则掩盖了介于两个隶属度之间的差别，导致了判断偏差太大的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于直觉模糊理论的电能质量综合评估方法及装置
本专利技术涉及电能质量评估
，尤其涉及一种基于直觉模糊理论的电能质量综合评估方法及装置。
技术介绍
随着科学技术和国民经济的发展，用户对电能的需求量日益增加，对电能质量的要求也越来越高。目前，世界各国针对电能质量制定了一系列标准，我国共制定了6项电能质量国家标准，主要包括：(1)电压偏差；(2)频率偏差；(3)谐波含量；(4)电压波动和闪变；(5)三相电压不平衡度。标准规定了各项电能质量指标的限值范围，是电能质量的技术性指标，是从供电是否合格的角度提出的。但由于电能质量是一个多指标的综合体，单纯判断某项指标是否合格，并不能反映电能质量的整体情况。同时，随着电力市场的发展，在激烈竞争的市场环境下，电能作为配电侧与用户侧交易的商品，与其它任何商品一样，必须保证质量。因此，如何衡量电能质量的优劣，即对电能质量进行综合评估成为重要的研究内容。现有的电能质量评估方法中，很多都采用模糊数学对电能质量进行综合评估。在实际处理过程中，模糊数学方法的很多关键步骤很大程度上受主观因素影响，特别是在建立隶属度函数时，由于人们认识事物的局限性，只能得到大致的隶属度函数，这就大大影响了评估结果的客观性和准确性。有些学者专家采用模糊综合评价方法，在建立隶属度函数时也存在上述问题，他们将熵权法与层次分析法(AnalyticHierarchyProcess，AHP)相结合进行赋权，但在利用AHP进行赋权时需要一致性检验，计算量非常大。并且在利用熵权进行客观赋权时，是对AHP确定的判断矩阵进行熵的计算，而不是利用各评估指标的实际监测数据进行计算，赋权的结果实际上还在很大程度上受主观因素影响。有些学者以概率统计和矢量代数为基础，提出了基于日周期的电能质量量化和评价方法。考虑到电能质量综合评估模型的高维复杂性，一些专家分别运用人工神经网络和遗传投影寻踪算法对电能质量进行综合评估，实现了评估过程的客观性。目前的模糊方法中，各类隶属度函数处理模糊概念的共同缺陷是没有细致刻画各评价指标相对于每个质量等级的模糊特性，只是在笼统计算指标相对于整个合格范围的隶属度后，根据归一量化值确定电能质量等级，最大隶属度原则掩盖了介于两个隶属度之间的差别，导致了判断偏差太大的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于直觉模糊理论的电能质量综合评估方法及装置，解决了目前的模糊方法中，各类隶属度函数处理模糊概念的共同缺陷是没有细致刻画各评价指标相对于每个质量等级的模糊特性，只是在笼统计算指标相对于整个合格范围的隶属度后，根据归一量化值确定电能质量等级，最大隶属度原则掩盖了介于两个隶属度之间的差别，导致了判断偏差太大的技术问题。本专利技术提供了一种基于直觉模糊理论的电能质量综合评估方法，包括：通过改进G1算法得到一级指标权重以及各一级指标对应的二级指标的主观权重；对二级指标进行等级划分，包括优、良、中、合格和不合格，确定二级指标的每个等级区间的上限值和下限值，以及每个等级区间的第一隶属度和第一非隶属度；通过隶属度函数和非隶属度函数分别得到每个二级指标在每个等级区间的第二隶属度和第二非隶属度，其中，隶属度函数为：非隶属度函数为式中，μij为二级指标在每个等级区间的第二隶属度，vij为二级指标在每个等级区间的非第二隶属度；xij为二级指标实际值；yh、和y′h分别为xij所属等级区间的上限值、第一隶属度及其第一非隶属度，yl、和y′l分别为xij所属等级区间的下限值、第一隶属度及其第一非隶属度；根据第二隶属度和第二非隶属度构建直觉模糊集决策矩阵；根据直觉模糊集决策矩阵得到每个二级指标的客观权重；结合二级指标的主观权重和二级指标的客观权重，得到每个二级指标的修正权重；通过改进TOPSIS法，结合每个二级指标的修正权重，计算电能质量的评估分数。可选地，通过改进TOPSIS法，结合每个二级指标的修正权重，计算每个二级指标的评估分数具体包括：根据等级为优和不合格的二级指标参考值以及二级指标实际值构建决策矩阵式中，n为二级指标的个数，[x11x12…x1n]为二级指标实际值构成的向量，[x21x22…x2n]为等级为优的二级指标参考值构成的向量，[x31x32…x3n]为等级为不合格的二级指标参考值构成的向量；对决策矩阵X[3×n]通过规范函数进行规范化处理，得到规范矩阵Y＝(yij)3×n，式中i＝1,2,3，j＝1,2,…,n；结合二级指标的修正权重构成的向量λ＝(λ1,λ2,…,λn)，根据规范矩阵Y＝(yij)3×n得到加权规范矩阵A＝(aij)3×n，aij＝λjyij；由加权规范矩阵A＝(aij)3×n确定正理想解向量A+＝(a21,a22,…,a2n)和负理想解向量A-＝(a31,a32,…,a3n)；根据二级指标实际值到正理想解的距离以及二级指标实际值到负理想解的距离，计算二级指标实际值与正理想解的相对接近度；根据二级指标实际值与正理想解的相对接近度，计算得到电能质量的评估分数。可选地，根据二级指标实际值到正理想解的距离以及二级指标实际值到负理想解的距离，计算二级指标实际值与正理想解的相对接近度具体包括：根据二级指标实际值到正理想解的距离以及二级指标实际值到负理想解的距离计算二级指标实际值与正理想解的相对接近度可选地，根据二级指标实际值与正理想解的相对接近度，计算得到电能质量的评估分数具体包括：根据二级指标实际值与正理想解的相对接近度c，利用公式计算得到电能质量的评估分数M。本专利技术提供了一种基于直觉模糊理论的电能质量综合评估装置，包括：第一权重确定单元，用于通过改进G1算法得到一级指标权重以及各一级指标对应的二级指标的主观权重；第一隶属度确定单元，用于对二级指标进行等级划分，包括优、良、中、合格和不合格，确定二级指标的每个等级区间的上限值和下限值，以及每个等级区间的第一隶属度和第一非隶属度；第二隶属度确定单元，用于通过隶属度函数和非隶属度函数分别得到每个二级指标在每个等级区间的第二隶属度和第二非隶属度，其中，隶属度函数为：非隶属度函数为式中，μij为二级指标在每个等级区间的第二隶属度，vij为二级指标在每个等级区间的非第二隶属度；xij为二级指标实际值；yh、和y′h分别为xij所属等级区间的上限值、第一隶属度及其第一非隶属度，yl、和y′l分别为xij所属等级区间的下限值、第一隶属度及其第一非隶属度；矩阵构成单元，用于根据第二隶属度和第二非隶属度构建直觉模糊集决策矩阵；第二权重确定单元，用于根据直觉模糊集决策矩阵得到每个二级指标的客观权重；第三权重确定单元，用于结合二级指标的主观权重和二级指标的客观权重，得到每个二级指标的修正权重；评分单元，用于通过改进TOPSIS法，结合每个二级指标的修正权重，计算电能质量的评估分数。可选地，评分单元具体包括：决策矩阵构建子单元，用于根据等级为优和不合格的二级指标参考值以及二级指标实际值构建决策矩阵式中，n为二级指标的个数，[x11x12…x1n]为二级指标实际值构成的向量，[x21x22…x2n]为等级为优的二级指标参考值构成的向量，[x31x32…x3n]为等级为不合格的二级指标参考值构成的向量；规范子单元，用于对决策矩阵X[3×n]通过规范函数进行规范化处理，得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于直觉模糊理论的电能质量综合评估方法，其特征在于，包括：通过改进G1算法得到一级指标权重以及各一级指标对应的二级指标的主观权重；对二级指标进行等级划分，包括优、良、中、合格和不合格，确定二级指标的每个等级区间的上限值和下限值，以及每个等级区间的第一隶属度和第一非隶属度；通过隶属度函数和非隶属度函数分别得到每个二级指标在每个等级区间的第二隶属

【技术特征摘要】
1.一种基于直觉模糊理论的电能质量综合评估方法，其特征在于，包括：通过改进G1算法得到一级指标权重以及各一级指标对应的二级指标的主观权重；对二级指标进行等级划分，包括优、良、中、合格和不合格，确定二级指标的每个等级区间的上限值和下限值，以及每个等级区间的第一隶属度和第一非隶属度；通过隶属度函数和非隶属度函数分别得到每个二级指标在每个等级区间的第二隶属度和第二非隶属度，其中，隶属度函数为：非隶属度函数为式中，μij为二级指标在每个等级区间的第二隶属度，vij为二级指标在每个等级区间的非第二隶属度；xij为二级指标实际值；yh、和y′h分别为xij所属等级区间的上限值、第一隶属度及其第一非隶属度，yl、和y′l分别为xij所属等级区间的下限值、第一隶属度及其第一非隶属度；根据第二隶属度和第二非隶属度构建直觉模糊集决策矩阵；根据直觉模糊集决策矩阵得到每个二级指标的客观权重；结合二级指标的主观权重和二级指标的客观权重，得到每个二级指标的修正权重；通过改进TOPSIS法，结合每个二级指标的修正权重，计算电能质量的评估分数。2.根据权利要求1所述的基于直觉模糊理论的电能质量综合评估方法，其特征在于，通过改进TOPSIS法，结合每个二级指标的修正权重，计算每个二级指标的评估分数具体包括：根据等级为优和不合格的二级指标参考值以及二级指标实际值构建决策矩阵式中，n为二级指标的个数，[x11x12…x1n]为二级指标实际值构成的向量，[x21x22…x2n]为等级为优的二级指标参考值构成的向量，[x31x32…x3n]为等级为不合格的二级指标参考值构成的向量；对决策矩阵X[3×n]通过规范函数进行规范化处理，得到规范矩阵Y＝(yij)3×n，式中i＝1,2,3，j＝1,2,…,n；结合二级指标的修正权重构成的向量λ＝(λ1,λ2,…,λn)，根据规范矩阵Y＝(yij)3×n得到加权规范矩阵A＝(aij)3×n，aij＝λjyij；由加权规范矩阵A＝(aij)3×n确定正理想解向量A+＝(a21,a22,…,a2n)和负理想解向量A-＝(a31,a32,…,a3n)；根据二级指标实际值到正理想解的距离以及二级指标实际值到负理想解的距离，计算二级指标实际值与正理想解的相对接近度；根据二级指标实际值与正理想解的相对接近度，计算得到电能质量的评估分数。3.根据权利要求2所述的基于直觉模糊理论的电能质量综合评估方法，其特征在于，根据二级指标实际值到正理想解的距离以及二级指标实际值到负理想解的距离，计算二级指标实际值与正理想解的相对接近度具体包括：根据二级指标实际值到正理想解的距离以及二级指标实际值到负理想解的距离计算二级指标实际值与正理想解的相对接近度4.根据权利要求3所述的基于直觉模糊理论的电能质量综合评估方法，其特征在于，根据二级指标实际值与正理想解的相对接近度，计算得到电能质量的评估分数具体包括：根据二级指标实际值与正理想解的相对接近度c，利用公式计算得到电能质量的评估分数M。5.一种基于直觉模糊理论的电能质量综合评估装置，其特征在于，包括：第一权重确定单元，用于通过改进G1算法得到一级指标权重以及各一级指标对应的二级指标的主观权重；第一隶属度确定单元，用于对二级指标进行等级...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊华，蓝炳志，林巧梅，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44