一种基于改进可拓学理论的停电影响综合评估方法技术

一种基于改进可拓学理论的停电影响综合评估方法，主要包括停电影响评价物元设置、关联矩阵的计算以及停电影响综合评估三个环节。本发明专利技术将可拓集理论中的模糊集与层次分析法相结合，利用多位专家形成表征指标相对重要性的判断矩阵，并根据该判断矩阵计算出各指标的权重值，从而形成对停电事件的影响情况的综合判断。然而，该方法中的综合判断矩阵由各个专家的判断矩阵等权求和得到，若个别专家的认知水平与其它专家相差较大或者其判断矩阵存在一致性问题，则综合判断矩阵的一致性也将会受到影响，因而难以得到合理的权重值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进可拓学理论的停电影响综合评估方法
本专利技术涉及电力
，具体为一种基于改进可拓学理论的停电影响综合评估方法。
技术介绍
停电事件严重程度的综合评估，对电力系统的安全运行有着重要意义。停电事件的影响领域越来越广，给停电影响的综合评估工作带来了全新的挑战，主要问题如下：(1)在研究内容方面，随着电力行业规模的增大，停电的波及面越来越多，各波及面的量化评估方式及重要程度不同，全面考虑各方面得到整体评价的难度越来越大，如何构建一套有效的适应性强的评估方法的问题得到了越来越多的关注。已有对电力系统停电事件的评估分析大多集中在原因分析和风险分析方面。在风险分析方面，已有的评估方法针对事前风险预估进行研究，着重分析停电发生的机率，对停电后果的严重程度的综合评估分析研究较少。目前评估方法一般通过指标赋权的方式得整合各方面的评价，主要问题是指标数量较多时权重难以确定。(2)在指标体系方面，评价指标体系由多个反映评价对象各方面性质以及互联关系的指标组成，是综合评估分析的基础，合理的指标体系可提高评估效率并增加评估的全面性。已有的表征停电事故严重程度的指标繁多，但没有符合实用化、独立性、精简化及可量化的要求。此外，每个指标的量化方式及评估标准划分尚无明确的依据。(3)在评估方法方面，目前较有代表性的方法包括模糊评价法、灰色综合评估法、蒙特卡罗法、德尔菲法和熵权法等，具体又可归为主观性评估法、客观性评估法、主观与客观组合评估法三类。主观评估法根据决策者对评估面的注重程度确定权值，适用于决策者对评估面的要求较为明确的评估，主要面临的问题是决策者由于经验存在差异在赋权过程中容易出现矛盾。客观评估法根据大量的历史数据确定各评估面的权重，计算结果受样本的影响较大。主观与客观组合评估法兼具二者的特点，但在主观因素与客观因素的权值界定方面也存在一定的困难。决策者对评估面的要求较为明确的情况下一般使用主观评估法中的层次分析法。但层次分析法存在两个缺陷，一方面，专家在比较指标的相对重要性时存在一定的主观模糊性，单个数值无法体现模糊性从而引进误差。另一方面，由于各专家的经验存在差异在赋权过程中容易出现矛盾，难以自适应地整合专家的意见。因此，如何针对停电事件的影响特点，寻找一种更为准确、有效的综合评估方法仍需更为深入的研究。综上所述，虽然有较多的综合评估方法在电力系统的停电事件得到了应用，但新形势下评估方法的全面性、准确性和自适应性等方面仍需要更为深入的研究。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于改进可拓学理论的停电影响综合评估方法，致力于解决如下四个技术问题：如何将停电事件各方面的定性评价转化为定量评估；如何确定停电事件各评估指标的权重；如何表述专家为指标赋权时的主观模糊性，减小主观不确定性因素对评估结果的影响；如何在各个专家的评估意见存在分歧时有效整合所有方案。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种基于改进可拓学理论的停电影响综合评估方法，具体步骤如下：步骤1停电影响评价物元设置，在停电影响评估中，可通过经典域表示各停电影响评价等级对应的指标的取值范围，具体如式(1)所式：式中，Nj为第j个停电影响评价等级；c1～c6依次为指标层的6个指标；<a1,b1>表示第j评价等级下c1指标的取值区间；通过节域表示停电影响评估体系中各个指标的全部取值范围，具体如式(2)所示：式中，N表示全体停电影响等级；<d1,e1>表示c1的所有评估等级的取值区间；为了对某次停电事件进行评估，可将其各项停电数据转化成物元，有式(3)：式中，N0表示待评估的停电事件数据集；x1为c1的值；步骤2关联矩阵的计算，联矩阵可以描述停电数据中的各个指标值对各个评估等级区间的从属关系，具体计算公式(4)、(5)、(6)如下：式中，x为停电事件的指标的统计值；k为各指标对相应等级的从属系数；a、b分别对应式(1)中各个指标取值区间的上、下限；d、e分别对应式(2)中各个评估等级的取值区间的上、下限；在式(4)中，ρ的优值位于等级区间的左侧，因此选取其左测距进行计算，具体如式(7)所示；如果关于停电影响的n个指标有m个评价等级，则关联矩阵K有n×m个元素，具体为：步骤3停电影响综合评估，从上述的关联矩阵可知停电事件的每个指标对各个评估等级的从属情况；然而在通常情况下，各指标的评价等级并不相同，这就需要对各个指标所反映的停电影响情况进行综合分析；具体为将可拓集理论中的模糊集与层次分析法相结合，利用多位专家形成表征指标相对重要性的判断矩阵，并根据该判断矩阵计算出各指标的权重值，从而形成对停电事件的影响情况的综合判断。作为上述方案的改进，所述的步骤3中停电影响综合评估的具体步骤如下：步骤3.1邀请T位专家按照相应的规则比较每个元素的指标，给出比较得分区间，并结合一致性原则形成可拓区间的判断矩阵A；其中，aij代表判断矩阵A中第i行第j列的区间元素；步骤3.2按式(9)计算T位专家的群体可拓判断矩阵A*的每一位元素；式中，为第t位专家的判断矩阵的第i行第j列元素；为运算符，具体形式为通过这种方式，便可形成专家群可拓判断矩阵步骤3.3按式(10)计算每个专家的可拓区间数和专家群可拓区间数的相对偏差；进一步将所有相对偏差的平方求和，有从一致性要求的角度出发，偏差平方和Δθt越小，说明第t位专家与全部专家的平均判断水平就越为接近，即该专家与整体的评判情况较为一致，应该赋予较大的权重；反之则赋予较小的权重；步骤3.4计算第t位专家的权重；利用专家判断矩阵的偏差构造正态分布函数，方差为专家权重概率分布函数为归一化后得到专家的权重为步骤3.5：按式(10)计算综合可拓判断矩阵；对于所形成综合可拓判断矩阵进一步进行一致性检验；即先求出和对应的最大特征根的均值λmax，再求出一致性指数CR，CR＜0.1即可；步骤3.6计算指标权重；计算和的最大特征根对应的归一化特征向量x-、x+，从而形成权重区间向量为S＝[kx-,mx+]＝(S1,S2,L,Sn)T(16)其中，比例系数k、m为则第h层的第i个指标对于其所属的上一层指标的单排序权重为归一化后得到第h层的指标对于上一层所属指标的权重向量P＝(P1,P2,…,Pn)T；步骤3.7综合评估结果；按式(19)将权重向量与关联矩阵相乘，便可得到综合评估结果；P＝W×K(19)式(19)中，向量P中仅有一个正实数，该正实数所对应的等级为本次停电影响的等级，其数值越大说明停电影响程度就越轻。作为上述方案的改进，所述的步骤3.1中专家按照相应的规则比较每个元素的指标，给出比较得分区间，所述的相应的规则为两个元素具相同重要性，标度为1；前一个元素比后一个元素稍微重要，标度为3；前一个元素比后一个元素明显重要，标度为5；前一个元素比后一个元素强烈重要，标度为7；前一个元素比后一个元素极为重要，标度为9。本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术首次提出将改进可拓学理论应用到停电影响综合评估中，同时结合层次分析法进行指标赋权，采用可拓区间的形式对专家比较指标重要性时的主观不确定性，形成一套完整的综合评估体系，克服了大多评估方法在全面性、准确性和自适应性方面的局限性；(2)本专利技术首次提出将构造正态分布的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于改进可拓学理论的停电影响综合评估方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1停电影响评价物元设置，在停电影响评估中，可通过经典域表示各停电影响评价等级对应的指标的取值范围，具体如式(1)所式：

【技术特征摘要】
1.一种基于改进可拓学理论的停电影响综合评估方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1停电影响评价物元设置，在停电影响评估中，可通过经典域表示各停电影响评价等级对应的指标的取值范围，具体如式(1)所式：式中，Nj为第j个停电影响评价等级；c1～c6依次为指标层的6个指标；<a1,b1>表示第j评价等级下c1指标的取值区间；通过节域表示停电影响评估体系中各个指标的全部取值范围，具体如式(2)所示：式中，N表示全体停电影响等级；<d1,e1>表示c1的所有评估等级的取值区间；为了对某次停电事件进行评估，可将其各项停电数据转化成物元，有式(3)：式中，N0表示待评估的停电事件数据集；x1为c1的值；步骤2关联矩阵的计算，联矩阵可以描述停电数据中的各个指标值对各个评估等级区间的从属关系，具体计算公式(4)、(5)、(6)如下：式中，x为停电事件的指标的统计值；k为各指标对相应等级的从属系数；a、b分别对应式(1)中各个指标取值区间的上、下限；d、e分别对应式(2)中各个评估等级的取值区间的上、下限；在式(4)中，ρ的优值位于等级区间的左侧，因此选取其左测距进行计算，具体如式(7)所示；如果关于停电影响的n个指标有m个评价等级，则关联矩阵K有n×m个元素，具体为：步骤3停电影响综合评估，从上述的关联矩阵可知停电事件的每个指标对各个评估等级的从属情况；然而在通常情况下，各指标的评价等级并不相同，这就需要对各个指标所反映的停电影响情况进行综合分析；具体为将可拓集理论中的模糊集与层次分析法相结合，利用多位专家形成表征指标相对重要性的判断矩阵，并根据该判断矩阵计算出各指标的权重值，从而形成对停电事件的影响情况的综合判断。2.根据权利要求1所述的一种基于改进可拓学理论的停电影响综合评估方法，其特征在于，所述的步骤3中停电影响综合评估的具体步骤如下：步骤3.1邀请T位专家按照相应的规则比较每个元素的指标，给出比较得分区间，并结合一致性原则形成可拓区间的判断矩阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：周剑，罗添允，周华锋，刘思捷，钱峰，何超林，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44