基于城市电能安全发展指数的评价方法技术

本发明专利技术涉及一种基于城市电能安全发展指数的评价方法，通过建立城市电能安全发展指数的指标体系，基于城市电能安全发展考虑，从发电、输电、用电三个环节，分别以发电安全度、电网安全度、网源荷协调安全度作为二级指标，进行全方位、多角度地评价城市电能安全发展状况；本发明专利技术还根据各指标对电能安全的影响程度，设定不同的权重，进行综合计算、分析与评价，从而建立科学的对标指标体系以及评价标准，以确保电能安全水平评价方法的先进性，最大程度地挖掘电能安全的发展空间，为电能安全的发展提供强有力的理论依据。其中，各级指标权重赋予、各级指标一致化，无量纲化处理以及各级指标打分及评价准则的确立均为综合评价的基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术在城市电能评价与管理方面，涉及城市电能安全发展现状综合评价指数，特别涉及一种基于城市电能安全发展指数的评价方法。
技术介绍
安全是电力工业的生命，是企业改革和发展的重要保证，是提高企业经济效益的前提，没有安全就谈不上效益。保证城市供电安全，直接关系到社会的安定和谐和人民群众生产生活的顺利进行，必须给予高度的重视。为贯彻国家节能减排战略，响应“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，保障电力系统安全，维护社会稳定，为社会提供更加安全可靠的电能，亟需构建一种城市电能安全发展评价指标体系，从发电安全度、电网安全度、网源荷协调安全度方面全方位、多角度地评价城市电能安全发展状况。现有的研究，通常会从供电可靠性，电能质量、电网可靠率等角度切入，构建评价指标来反映电能安全状况。但未能综合考虑发电、输电、用电三个环节电能安全状况，因此只能对安全发展进行片面分析，未能提供全面、综合性的分析。
技术实现思路
本专利技术基于国家节能减排战略，建立电能安全发展评价指标体系，提供一种基于城市电能安全发展指数的评价方法，分别从发电安全度、电网安全度、网源荷协调安全度等方面全方位、多角度地评价城市电能安全发展状况，综合考虑发电、输电、用电过程影响城市电能安全的相关因子，实现对城市电能的安全发展状况的有效评价。本专利技术的技术方案在于提供一种基于城市电能安全发展指数的评价方法，通过建立城市电能安全发展指数的指标体系，从发电、输电、用电三个环节，对电能安全发展进行综合评价；所述城市电能安全发展指数包括三个二级指标：发电安全度、电网安全度、源网荷协调安全度；所述二级指标各自具有多个三级指标；确定每个三级指标的数学模型及其数据的计算公式；根据三级指标对二级指标的影响程度、二级指标对城市电能安全发展指数的影响程度，通过专家打分法分别确定各个二级指标的权重及各个三级指标的权重；根据采集的电力系统实际运行的数据，计算每个三级指标的数值；根据各个三级指标的数值及权重，计算相应二级指标的数值；根据各个二级指标的数值及权重，计算城市电能安全发展指数。优选地，任意一级的每个指标的数值，分别进行归一化和无量纲化处理；任意一级的每个指标的权重，是分别通过组合赋权方法计算得到的综合权重；所述组合赋权方法，是通过层次分析法得到主观赋权的权重，并通过熵权法得到客观赋权的权重，再将主观赋权的权重和客观赋权通过设定的比例集成，得到所述综合权重。综上，基于电能的安全发展考虑、响应国家对于电能“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，构建城市电能安全发展指标体系，有利于全面地反映城市电能安全发展状况，也将为城市电能安全发展评价提供一种新视角，为城市电能安全发展理论与评价体系研究奠定基础。电力的安全发展有利于推动社会经济的稳定发展，电网企业也将维护电力系统安全稳定作为重要工作之一。本专利技术以电网安全运行为基础，以为社会和人民带来安全可靠的电能，最大化效益为目标，建立城市电能安全发展指数，用来表征电能安全发展程度，按照层级结构模型，逐级逐步溯源，穷尽各级指标，通过横向纵向两条路线透视了电能的安全发展。本专利技术的城市电能安全发展指数，从发电安全度、电网安全度、网源荷协调安全度方面全方位、多角度地评价城市电能安全发展状况，综合考虑了影响城市电能安全的相关因子，建立若干子指标对电能的安全发展进行综合分析评价的指标体系和评价方法，从发电、输电、用电三个环节系统地评价城市电能的安全发展情况。本专利技术还根据各指标对电能安全的影响程度，设定不同的权重，进行综合计算、分析与评价，从而建立科学的对标指标体系以及评价标准，以确保电能安全水平评价方法的先进性，最大程度地挖掘电能安全的发展空间，为电能安全的发展提供强有力的理论依据。其中，各级指标权重赋予、各级指标一致化，无量纲化处理以及各级指标打分及评价准则的确立均为综合评价的基础。附图说明图1是基于城市电能安全发展指数的评价方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。城市电能安全发展指数，又叫城市安全协调指数，是指电网在平衡电力供给与需求时，综合考虑发电侧与用电侧，确保安全性前提下所能达到的绿色程度。所述的城市电能安全发展指数，是电力系统评价中重要的组成部分，经济发展中重要的环节，其重要性不言而喻，作为城市发展与稳定的生命线，不仅关系到一个城市的生产、生活的正常有序和社会的稳定和谐，同时也涉及到了公民的利益和国家的利益。如图1所示，本专利技术提供一种基于城市电能安全发展指数的评价方法，包含以下过程：(1)建立电能绿色指标体系，包含建立城市电能安全发展指数的指标体系(如表1所示)，从发电、输电、用电三个环节，对电能安全发展进行综合评价；确定各底层指标的数学模型和计算公式；(2)建立指标评价模型。通过底层指标的计算，根据各指标因素对上级指标的影响程度大小，通过专家打分法决定各指标的权重；(3)收集各个指标的基础数据(如当期，历史同期，与基年的相关基础数据)，将各指标数据进行归一化处理，使其结果均为0-1之间的数，并根据结果从下往上逐层计算出每一级指标的数值，影响权重将各子指标的数值加权相加，得到上级指标的值，以此类推，最终得到考察对象(如电能绿色度指标)的值。其中，由于各评价指标的量纲和类型不同，难以直接进行比较，不便于直接进行综合评价，因此还有必要对指标数据进行无量纲化处理和标准化处理。所谓无量纲化处理是指将所有指标去量纲化，将所有指标值调整到同一量级；所谓标准化处理是指将正向指标、逆向指标和适度指标调整到同一方向进行比较。无量纲化处理和标准化处理都是为了增强指标间的可比性。并且，在确定评价指标权重系数的时候，主要通过数量分析、比较电能绿色度中各个不同影响因素之间相对重要的水平。本专利技术中结合主客观赋权模型，利用组合式权重系数确定各指标的权重系数，确保各个评价指标权重系数的取值处于合理水平。即，本专利技术通过主观赋权方法(如层次分析法)建立主观赋权模型，通过客观赋权方法(如熵权法)建立客观赋权模型，再通过组合赋权方法(如线性加权组合法)，对前述主/客观赋权方法的权数和或评价排序结果进行组合。所述组合赋权法可以综合考虑主观和客观在赋权过程中发挥的作用，既能体现主观赋权法各指标权重系数之间排序的准确性，又能保证指标权重系数数据值的客观真实性，从而较好的避免了单一赋权法的缺陷之处，能够得出更准确、更合理的指标权重系数。本专利技术从多角度不同层面设计电力安全发展的综合指标体系来来评价电能的安全水平。下面结合表1对指标体系进行详细说明。表1城市电能安全发展评价指标体系本专利技术所述的城市电能安全发展指数，包括三个二级指标：发电安全度、电网安全度和源网荷协调安全度。各底层指标计算公式如下：1.发电安全度发电安全度反映电力生产过程的安全程度，主要包括三个三级指标因子：机组安全性因子、机组可靠性因子和机组抗风险因子。(1)机组安全性因子用来反映发电机组经受突然扰动的能力。突然扰动指突然短路或失去非计划停运的系统元件。安全性因子反映在短暂时段内整个发输电系统在动态条件下系统容量满足负荷要求的程度。1)机组一次调频能力机组一次调频能力的评判取决于其考核期调频合格情况，算式如下：式中：B52为调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于城市电能安全发展指数的评价方法，其特征在于，通过建立城市电能安全发展指数的指标体系，从发电、输电、用电三个环节，对电能安全发展进行综合评价；所述城市电能安全发展指数包括三个二级指标：发电安全度、电网安全度、源网荷协调安全度；所述二级指标各自具有多个三级指标；确定每个三级指标的数学模型及其数据的计算公式；根据三级指标对二级指标的影响程度、二级指标对城市电能安全发展指数的影响程度，通过专家打分法分别确定各个二级指标的权重及各个三级指标的权重；根据采集的电力系统实际运行的数据，计算每个三级指标的数值；根据各个三级指标的数值及权重，计算相应二级指标的数值；根据各个二级指标的数值及权重，计算城市电能安全发展指数。

【技术特征摘要】
1.一种基于城市电能安全发展指数的评价方法，其特征在于，通过建立城市电能安全发展指数的指标体系，从发电、输电、用电三个环节，对电能安全发展进行综合评价；所述城市电能安全发展指数包括三个二级指标：发电安全度、电网安全度、源网荷协调安全度；所述二级指标各自具有多个三级指标；确定每个三级指标的数学模型及其数据的计算公式；根据三级指标对二级指标的影响程度、二级指标对城市电能安全发展指数的影响程度，通过专家打分法分别确定各个二级指标的权重及各个三级指标的权重；根据采集的电力系统实际运行的数据，计算每个三级指标的数值；根据各个三级指标的数值及权重，计算相应二级指标的数值；根据各个二级指标的数值及权重，计算城市电能安全发展指数。2.如权利要求1的评价方法，其特征在于，任意一级的每个指标的数值，分别进行归一化和无量纲化处理；任意一级的每个指标的权重，是分别通过组合赋权方法计算得到的综合权重；所述组合赋权方法，是通过层次分析法得到主观赋权的权重，并通过熵权法得到客观赋权的权重，再将主观赋权的权重和客观赋权通过设定的比例集成，得到所述综合权重。3.如权利要求2的评价方法，其特征在于，二级指标发电安全度下的三级指标，包含用以反映发电机组经受突然扰动能力的机组安全性因子；所述机组安全性因子进一步包含多个四级指标，以分别反映机组一次调频能力、机组AGC能力、机组AVC能力、机组进相/滞相调节能力；根据各个四级指标的计算值或设定值，并结合通过组合赋权方法为各四级指标设定的权重，计算所述机组安全性因子的数值；其中，机组一次调频能力的计算值，通过求解100×调频合格次数/调频考核总次数得到；机组AGC能力的设定值，通过判断AGC调节速率是否满足要求来取值，满足时取值为100，不满足时取值为0；或者，通过判断AGC响应时间是否满足要求来取值，满足时取值为100，不满足时取值为0；机组AVC能力的设定值，通过判断AVC月投运率是否达到98％来取值，达到时取值为100，未达到时按照实际投运率占98％的比例乘以100的结果作为取值；或者，通过判断AVC调节速度是否能够满足在2分钟内按指令要求调整到目标范围的条件来取值，满足条件的取值为100，不满足的取值为0；机组进相/滞相调节能力的设定值，通过判断发电机额定功率下吸收无功功率，是否达到Q1来取值：达到Q1时取值为100，在0～Q1之间时取值在0到100内线性插值；或者，通过判断发电机额定功率下发出无功功率，是否达到Q1、Q2来取值：达到Q2时取值为100，达到Q1时取值为80，在0～Q1之间时取值在0-80内线性插值，在Q1～Q2之间时取值在80-100内线性插值；其中，Q1＝[(0.975S)2-P2]0.5Q2＝(S2-P2)0.5。4.如权利要求2的评价方法，其特征在于，二级指标发电安全度下的三级指标，包含用以反映机组向电力系统提供质量合格电能能力的机组可靠性因子；所述机组安全性因子进一步包含多个四级指标：可用系数、等效可用系数、运行系数、利用系数、强迫停运率、机组跳闸率、机组技术管理水平；根据各个四级...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福兴，单英雷，冯煜尧，杨增辉，杜洋，柳劲松，顾承昱，辛禾，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，华北电力大学，华东电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31