一种基于梯级组合评分的配电网薄弱环节辨识方法与流程

本发明涉及配电网薄弱环节辨识，尤其涉及一种基于梯级组合评分的配电网薄弱环节辨识方法。

背景技术：

1、配电网是电力系统中重要的组成部分，起着直接与用户相连分配电能的作用，具有点多、面广线路长的特点，是保证电能质量、提高供电效益的关键环节。随着用电量增长，配电网的建设不仅关系到广大电力用户的正常生活，还对整个区域的经济发展起着关键作用。

2、随着配电网规模增大各种分布式能源与柔性负荷大量接入，配电网的运行方式变得逐渐复杂，当前配电网运行中存在着用电负荷快速增长、设备容量裕量减小，增加了设备故障风险；线路负载率增高，增加了设备故障风险的同时，导致了线路电压降落过高；部分变电站、输电线路投运时间较早，设备老化程度严重，存在大量安全隐患。

3、本项技术从配电线路实际运行状态出发，利用客观数据对配电网薄弱性展开分析，提出了梯级组合评分标准，较为直观的表现出配电线路实际运行中存在的问题。利用critic法求取各项评分指标的权重，体现了各项评分指标在实际运行中的重要程度，并求取各配电线路综合评分，为配电网运行人员提供了科学的配电网薄弱环节辨识与改造方案，具有实际意义。

4、为此，提出一种基于梯级组合评分的配电网薄弱环节辨识方法，以挖掘配电网薄弱环节。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于梯级组合评分的配电网薄弱环节辨识技术，构建各评价指标的梯级评分标准以及各评价指标的权重，以得到各配电网设备综合评价分值及各单项指标梯级评价分值，以挖掘配电网薄弱环节的辨识方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于梯级组合评分的配电网薄弱环节辨识方法，步骤如下：

3、s1、通过分析配电网实际运行中存在的风险问题，整合配电网运行中的历史数据，建立表征配电网薄弱环节的评价指标，包括新增负荷指标、设备负载率指标、使用寿命评价指标、供电负荷重要程度指标、电压降越限程度评价指标；

4、s2、构造各单项指标计算模型，并对不同评价指标各自对应的问题严重程度构建梯级评价标准，对不同评价指标对应的问题严重程度实现量化赋分；

5、s3、对待评价的设备进行各评价指标的计算，将计算结果对照梯级评价标准进行评分，并利用critic法计算各评价指标权重，计算各设备薄弱严重程度的综合评分；

6、s4、对综合评分排序靠前的设备优先进行改造，并根据设备的各单项指标评分大小，为配电网精益化改造提供科学的评价结果。

7、基于对实际运行中配电网存在的问题进行分析，建立表征配电网薄弱环节的评价指标；给出匹配各评级指标的计算公式，构建各单项指标的计算模型；根据计算指标模型，确定相应的梯级组合评价分值，实现问题程度的量化。

8、优选的，s1的具体实施步骤为：

9、s1.1梳理电网现存问题，建立出新增负荷指标、设备负载率指标、使用寿命评价指标、供电负荷重要程度指标、电压降越限程度评价指标，以表征配电网实际运行中能导致电能质量降低，危及配电网安全稳定运行的问题。

10、优选的，在所述s2中，s2的具体实施步骤为：

11、s2.1构造各单项指标计算模型，具体实施步骤为：

12、s2.1.1求取新增负荷评价指标ladd,u，具体计算公式如下，

13、

14、式中:padd,u为第u个设备的新增有功负载；pu为第u个设备当前的最大有功负荷；pn,u为第u个设备的额定有功容量，u＝1，2，...，h，h为设备数。

15、s2.1.2求取设备负载率评价指标dol,u，具体计算公式如下：

16、

17、s2.1.3求取设备老旧程度评价指标deθu，具体计算公式如下：

18、

19、式中：tu为第u个设备的已使用年限；tu为第u个设备的寿命周期。

20、s2.1.4求取供电负荷重要程度评价指标dli,u，具体计算公式如下：

21、

22、式中：αuv为由第u个设备供电的第v个用户的负荷权重系数；puv为由第u个设备供电的第v个用户的有功负荷大小；v＝1，2，…，z，z为用户数。

23、s2.1.5求取电压降越限度评价指标δul，具体计算公式如下：

24、

25、式中：ubus,l为第l条线路的最远负荷点处电压；un,l为第l条线路的额定电压；l＝1，2，…，g，g为线路数。

26、s2.2对不同评价指标各自对应的问题严重程度构建梯级评价标准：

27、s2.2.1构建新增负荷评价指标评分标准，对设备新增负荷评价指标计算值不小于50％的设备进行改造评分，以10％的间距划分问题严重程度等级区间，等级区间分别为[50％，60％)，[60％，70％)，[70％，80％)，[80％，90％)，[90％，100％]，对应的评分值分别为2，4，6，8，10。

28、s2.2.2构建设备负载率评价指标评分标准，以10％的间距划分问题严重程度等级区间，等级区间分别为[50％，60％)，[60％，70％)，[70％，80％)，[80％，90％)，[90％，100％]，对应的评分值分别为2，4，6，8，10。

29、s2.2.3构建设备老旧程度评价指标评分标准，以10％的间距划分问题严重程度等级区间，等级区间分别为[50％，60％)，[60％，70％)，[70％，80％)，[80％，90％)，[90％，+∞)，对应的评分值分别为2，4，6，8，10。

30、s2.2.4构建供电负荷重要程度评价指标评分标准，确定一级负荷、二级负荷、三级负荷权重系数分别为0.7，0.2，0.1。dli,u的理论计算结果范围为0-0.7，供电负荷重要程度评价指标计算值按照(0，0.1)，[0.1，0.2)，[0.2，0.3)，[0.3，0.4)，[0.4，0.7)分为5个等级区间，对应的评分值分别为2，4，6，8，10。

31、s2.2.5构建电压降越限度评价指标评分标准，将电压降越限度评价指标计算值以1％为一个长度间隔划分问题严重程度等级区间，等级区间分别为(5％，6％]，(6％，7％]，(7％，8％]，(8％，9％]，(9％，10％]，对应的评分值分别为2，4，6，8，10。

32、进一步，步骤s3的具体实施步骤为：

33、s3.1形成初步评价矩阵x：

34、

35、式中：为第xij个i评估对象的第j个评价指标下的数据值；m为评价指标的个数；n为评估对象的个数。

36、s3.2对矩阵元素进行逆向指标正向化，计算方法为：

37、

38、式中：min(xij)为矩阵x的第j列数据中最小值；max(xij)矩阵x的第j列数据中最大值。

39、s3.3形成无量纲化处理形成矩阵x′：

40、

41、s3.4计算第i个评价指标与第j个评价指标之间的相关程度rij，计算公式为：

42、

43、其中cov(x′i′,x′j′)表示矩阵x′中第i个列向量及第j个列向量之间的协方差，σ(x′i′)表示第i个列向量的标准差。

44、s3.5形成相关系数矩阵r：

45、

46、s3.6计算各指标权重系数，具体步骤如下：

47、s3.6.1计算第j个评价指标之间的冲突量化值cj，计算公式如下：

48、

49、其中，m为指标数量；

50、s3.6.2计算第j个评价指标蕴含的信息量cj，计算公式如下：

51、cj＝σjcj              (12)

52、s3.6.3计算第j个评价指标客观权重，计算公式如下：

53、

54、式中，cq为第q个评价指标蕴含的信息量；

55、s3.6.4形成评价指标客观权重矩阵w：

56、

57、s3.7计算各馈线综合评价指标矩阵a：

58、a＝x′*w。

59、综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果是：

60、1.本发明技术基于配电网客观数据分析，定义了表征影响配电网安全运行的五个指标，构建能充分反映城市配电网薄弱环节及其严重程度的评价指标体系；

61、2.本方法计及配电网实际运行中各评价指标对配电网安全影响大小不同的实际情况，引入critic法计算出各评价指标客观权重，并得到的综合评价指标能充分映出配电网存在的问题；

62、3.采用本发明所提方法可得到一种基于梯级组合评分的配电网薄弱环节辨识结果，结果表明本发明方法能够找到配电网存在问题较为严重的馈线，并反映出馈线存在的具体问题，该方法具有方法科学合理，适用性强，效果佳的优点。