基于AHP-模糊综合评价法的配网设备状态评价方法技术

本发明专利技术公开了一种基于AHP

【技术实现步骤摘要】
基于AHP
‑
模糊综合评价法的配网设备状态评价方法


[0001]本专利技术属于配电网设备的状态评价
，涉及基于AHP
‑
模糊综合评价法的配网设备状态评价方法。

技术介绍

[0002]配电网是指从输电网或地区发电厂接受电能，并通过配电设施就地或逐级配送给各类用户的电力网络，是电能传送过程中直接面向用户的最后一个环节。配网中主要的电气设备包括配电变压器、架空线路、开关类设备、框式电容器等设备。配电设备在运行过程中由于投运年限、负荷过载、供电不均衡、老化缺陷、恶劣天气等多种因素的影响不可避免地出现设备故障，而一旦出现故障将造成巨大的经济损失，因此对配电设备进行运行状态评价具有至关重要的意义。
[0003]常用的配网设备状态评价方法中，层次分析法依靠专家经验定性成分多，主观因素占比较大，客观性相对较差，且层次结构跨度较大，各层联系不够紧密；熵权法又过多依赖于设备运行数据所提取出的特征确定权重，无法与实际紧密联系，降低了评价过程中的主观因素和确定因素。上述评价方法在评价时认为各评价指标之间是相互独立的，计算指标权重时极易产生交大的偏差，使得评价结果缺失综合性，影响配网设备状态评价的客观性和准确性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于AHP
‑
模糊综合评价法的配网设备状态评价方法，
[0005]主要由两部分组成，即层次分析法和模糊综合评价。该方法首先根据台区配网实际情况从配网设备中筛选出满足评价需求的典型设备，再通过分析处理配网缺陷数据、历史故障记录等数据源，确定各类典型配网设备三级评价指标集，建立相应的评价指标体系，然后利用层次分析法计算出各个指标的权重，接着利用模糊综合评价法得到典型配网设备运行状态的综合评价结果。
[0006]本专利技术所采用的技术方案是，基于AHP
‑
模糊综合评价法的配网设备状态评价方法，具体包括如下步骤：
[0007]步骤1，对配网设备进行筛选；
[0008]步骤2，基于步骤1筛选的配网设备建立对应的二、三级评价指标集合；
[0009]步骤3，确定配网设备状态评价的综合一级指标；
[0010]步骤4，计算二、三级指标权重；
[0011]步骤5，确定配网设备状态评价评语；
[0012]步骤6，确定三级指标的评语集合；
[0013]步骤7，建立各二级指标下的三级指标模糊隶属度矩阵；
[0014]步骤8，确定各个二级指标的隶属度向量；
[0015]步骤9，合成模糊综合评价的评判结果向量。
[0016]本专利技术的特点还在于：
[0017]步骤1中，筛选的配网设备为：配电变压器、架空线路、开关类设备和框式电容器。
[0018]步骤4的具体过程为：
[0019]步骤4.1，基于1～9标度法，并结合若干专家经验，建立表示二级指标间互相影响程度的有向关系矩阵A
m
×
m
和表示三级指标间互相影响程度的有向关系矩阵
[0020]步骤4.2，对二、三级指标判断矩阵进行一致性检验，具体为：
[0021]首先，采用如下公式(1)计算判断矩阵的随机一致性指标C.I.：
[0022][0023]其中，λ
max
为矩阵A的最大特征根，n为矩阵A的阶数。
[0024]其次，采用如下公式(2)计算二、三级指标判断矩阵的一直性比例C.R.：
[0025][0026]其中，R.I.为平均随机一致性指标；
[0027]最后，对指标判断矩阵进行一致性验证，当指标判断矩阵一致性比例C.R.<0.1时，认为该判断矩阵通过一致性检验；当C.R.≥0.1时，应对该判断矩阵做修正；
[0028]步骤4.3，确定二级指标权重向量W
A
和和各个三级指标判断矩阵B1、B2、...、B
n
所对应的权重向量
[0029]步骤7的具体过程为：
[0030]基于评语中每个评价指标U
i
得到量化评价结果，即确定每个评价对象关于每个评语构成的的评价指标隶属度矩阵R
m
：
[0031][0032]其中，矩阵R
m
中，元素r
ij
表示待评价对象中的评价指标u
i
关于评价等级v
j
对应模糊子集的隶属度值；
[0033]对于因素U
i
有V1个U1级评语、V2个U2级评语，
…
，V5个U5级评语，则各个二级指标B
m
对应的隶属度向量按如下公式(4)进行计算：
[0034][0035]步骤8的具体过程为：
[0036]根据步骤7得到的隶属度矩阵，求得各个二级指标的隶属度向量Q1，Q2，...，Q
m
：
[0037]Q
m
＝W
cm
×
R
m
ꢀꢀꢀ
(5)。
[0038]步骤9的具体过程为：
[0039]将步骤9所得的m个隶属度向量Q
m
合并，得到一个一级指标关于各评语隶属度的综合隶属度矩阵Q
m
×
m
：
[0040][0041]结合步骤4.3中计算得的二级指标权重向量W
A
，得到该配网设备的状态评估结果S，即：
[0042]S1×5＝W
A
×
Q
m
×
m
＝(S1，S2，
…
，S5)
ꢀꢀꢀ
(7)；
[0043]其中，S1、S2、S3、S4、S5分别代表该配网设备某一个二级指标占“优”、“良”、“一般”、“较差”和“差”的比重；
[0044]根据百分制划分标准，为“优”、“良”、“一般”、“较差”和“差”评语分别加权值100、90、80、70、60，得到该设备评估结果S：
[0045]S＝S1×
100+S2×
90+
…
+S5×
60
ꢀꢀꢀ
(8)。
[0046]本专利技术的有益效果是：本专利技术首先通过分析某地区配电网规模，筛选出该地区配网主要设备，减少了不必要的工作量。然后通过统计分类主要配网设备的典型故障，分析配网设备典型故障缺陷类型，综合考虑了设备实际运行的状态量，确定出反映各类设备的各级评价指标，提高了配网设备评价工作的效率，使得配网评价更加客观。此外，本专利技术利用AHP计算出各指标权重并利用模糊综合评价法得出典型配网设备运行状态的综合评价结果思路简明、清晰，并且能将评分专家的观点进行条理化、数量化、便于计算。
附图说明
[0047]图1为配电变压器主要缺陷类型与缺陷数量直方图；
[0048]图2为架空线路主要缺陷类型与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于AHP
‑
模糊综合评价法的配网设备状态评价方法，其特征在于：具体包括如下步骤：步骤1，对配网设备进行筛选；步骤2，基于步骤1筛选的配网设备建立对应的二、三级评价指标集合；步骤3，确定配网设备状态评价的综合一级指标；步骤4，计算二、三级指标权重；步骤5，确定配网设备状态评价评语；步骤6，确定三级指标的评语集合；步骤7，建立各二级指标下的三级指标模糊隶属度矩阵；步骤8，确定各个二级指标的隶属度向量；步骤9，合成模糊综合评价的评判结果向量。2.根据权利要求1所述的基于AHP
‑
模糊综合评价法的配网设备状态评价方法，其特征在于：所述步骤1中，筛选的配网设备为：配电变压器、架空线路、开关类设备和框式电容器。3.根据权利要求1所述的基于AHP
‑
模糊综合评价法的配网设备状态评价方法，其特征在于：所述步骤4的具体过程为：步骤4.1，基于1～9标度法，并结合若干专家经验，建立表示二级指标间互相影响程度的有向关系矩阵A
m
×
m
和表示三级指标间互相影响程度的有向关系矩阵步骤4.2，对二、三级指标判断矩阵进行一致性检验，具体为：首先，采用如下公式(1)计算判断矩阵的随机一致性指标C.I.：其中，λ
max
为矩阵A的最大特征根，n为矩阵A的阶数。其次，采用如下公式(2)计算二、三级指标判断矩阵的一直性比例C.R.：其中，R.I.为平均随机一致性指标；最后，对指标判断矩阵进行一致性验证，当指标判断矩阵一致性比例C.R.<0.1时，认为该判断矩阵通过一致性检验；当C.R.≥0.1时，应对该判断矩阵做修正；步骤4.3，确定二级指标权重向量W
A
和和各个三级指标判断矩阵B1、B2、...、B
n
所对应的权重向量4.根据权利要求3所述的基于AHP
‑
模糊综合评价法的配网设备状态评价方法，其特征在于：所述步骤7的具体过程为：基于评语中每个评价指标U
i
得到量化评价结果，即确定每个评价对象关于每个评语构成的的评价指标隶属度矩阵R
m
：
其中，矩阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙建忠，孙换春，孙星星，张瑞，马海燕，刘娇健，邵美阳，张喆，蒲佳伟，
申请(专利权)人：陕西能源研究院有限公司西安理工大学，
类型：发明
国别省市：