电力系统中电能计量装置的改造方法及系统

摘要

本发明涉及一种电力系统中电能计量装置的改造方法及系统，其中方法包括以下步骤：分别构建不同电能计量装置改造群组的评价模型，包括建立每个所述评价模型的定量指标和定性指标；根据预设量化依据对所述定量指标和所述定性指标进行量化，分别获得对应的定量参数和定性参数；根据层次分析法计算获得所述定量指标和所述定性指标对应的权重，并根据所述定量参数和所述定性参数进行加权计算得到各个所述评价模型的改造参数；根据所述改造参数对电力系统中的各个所述电能计量装置改造群组进行改造。通过实施该改造方法或系统能够实现对多个不同电能计量装置改造群组的改造，为改善电力系统电量流失、线损率、故障率及抄表成本等提供了一种可行的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种电力系统中电能计量装置的改造方法及系统。

背景技术

电力系统中的电能计量装置是一种用于电力企业贸易结算和企业内部经济技术指标考核的电能计量器具，其包括各种类型的电能表、计量用电压互感器、计量用电流互感器及其二次回路等。电能计量装置的准确性直接影响电力企业贸易结算的公正性以及经济技术指标的制定，因此为使在运行的电能计量装置符合计量相关技术规程要求，确保电能计量装置的准确、可靠计量，电力部门往往通过年度技改项目，投资实施对电能计量装置进行改造。目前，用于电力行业对电能计量器具的改造项目的评价模型较少，且多数评价模型仍主要停留主观评价的层面，缺少对电能计量装置改造项目的有效跟踪和评价，进而造成电力系统的电量流失、线损率增高、故障率增高、抄表成本增高等，不利于提高电能计量装置的改造效率和改造质量。

发明内容

基于此，有必要针对电力系统中电能计量装置改造时存在的问题，提供一种电力系统中计量装置的改造方法及系统。

为实现上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种电力系统中电能计量装置的改造方法，所述方法包括以下步骤：

分别构建不同电能计量装置改造群组的评价模型，包括建立每个所述评价模型的定量指标和定性指标；

根据预设量化依据对所述定量指标和所述定性指标进行量化，分别获得对应的定量参数和定性参数；

根据层次分析法计算获得所述定量指标和所述定性指标对应的权重，并根据所述定量参数和所述定性参数进行加权计算得到各个所述评价模型的改造参数；

根据所述改造参数对电力系统中的各个所述电能计量装置改造群组进行改造。

相应地，本发明还提出一种电力系统中电能计量装置的改造系统，所述系统包括：

模型构建单元，用于分别构建不同电能计量装置改造群组的评价模型，包括建立每个所述改造评价模型的定量指标和定性指标；

量化单元，用于根据预设量化依据对所述定量指标和所述定性指标进行量化，分别获得对应的定量参数和定性参数；

参数获取单元，用于根据层次分析法计算获得所述定量指标和所述定性指标对应的权重，并根据所述定量参数和所述定性参数进行加权计算得到各个所述评价模型的改造参数；

改造单元，用于根据所述改造参数对电力系统中的各个所述电能计量装置改造群组进行改造。

上述电力系统中电能计量装置的改造方法及系统基于电能计量装置改造群组的评价模型的建立，分别以定量指标和定性指标作为该模型的评价指标，通过对评价指标进行量化和计算其权重，最终获得用于改造电能计量装置改造群组的改造参数并根据改造参数对各个电能计量装置改造群组进行改造，通过实施该改造方法或者改造系统能够实现对多个不同电能计量装置改造群组的改造，利用评价模型对电能计量装置改造群组进行模拟，以量化的评价指标作为输入参数，使对电力系统中电能计量装置的改造更切合实际，从而改善电力系统的电量流失、线损率、故障率及抄表成本等，为电力系统中电能计量装置的改造提供了一种客观可行的方法。

附图说明

图1为本发明其中一个实施例中电能计量装置的改造方法的流程示意图；

图2为本发明其中一个实施例中电能计量装置的改造系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

在其中一个实施例中，参见图1所示，一种电力系统中电能计量装置的改造方法，该方法包括以下步骤：

S100分别构建不同电能计量装置改造群组的评价模型，包括建立每个所述评价模型的定量指标和定性指标；

S110根据预设量化依据对所述定量指标和所述定性指标进行量化，分别获得对应的定量参数和定性参数；

S120根据层次分析法计算获得所述定量指标和所述定性指标对应的权重，并根据所述定量参数和所述定性参数进行加权计算得到各个所述评价模型的改造参数；

S130根据所述改造参数对电力系统中的各个所述电能计量装置改造群组进行改造。

具体地，本实施例中，电能计量装置包括电力系统中使用的各种类型的电能表、计量用电压互感器和计量用电流互感器等，而电能计量装置改造群组是指在对电力系统中的电能计量装置进行改造的过程中，由若干个待改造的电能计量装置所组成的一个集合，该集合包括了各个待改造电能计量装置间的连接关系、电能计量装置的类型等信息，步骤S100基于电力系统中已划分完成的电能计量装置群组，针对不同的电能计量装置群组分别构建评价模型，在构建评价模型时，同时建立每个评价模型所包括的定量指标和定性指标，例如成本指标等定量指标，工程指标、技术指标等定性指标；

建立评价模型及其评价指标后，在步骤S110中，根据预设量化依据对定量指标和定性指标进行量化，分别获得对应的定量参数和定性参数；

步骤S120根据层次分析法计算获得定量指标和定性指标对应的权重，其中层次分析法(AnalyticHierarchyProcess，AHP)是美国著名的运筹学家T.Lsatty等人在20世纪70年代提出的一种定性与定量相结合的多准则决策、评价方法，它是将决策的有关元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础上进行定性分析和定量分析的一种决策方法，把人的思维过程层次化、数量化，并用数学为分析、决策、评价、预报和控制提供定量的依据。通过利用这一方法能够把复杂的问题分解为各个组成因素，将这些因素按支配关系分组形成有序的递阶层次结构，通过两两比较的方式确定层次中诸因素的相对重要性，最终获得诸因素的权重，在步骤S120中，根据层次分析法获得定量指标和定性指标对应的权重后，根据步骤S110获得的定量参数和定性参数进行加权计算得到各个评价模型的改造参数，该改造参数是电能计量装置改造群组所包括的各个待改造电能计量装置间的连接关系、电能计量装置的类型等信息的综合反映，该改造参数可以与用于划分电能计量装置改造群组的系统相结合，通过查询、匹配分析等方法获得改造参数反映的电能计量装置改造群组中各个电能计量装置的信息，在步骤S130中就可以根据改造参数对电力系统中的各个电能计量装置改造群组进行改造。

本实施例所述的电力系统中电能计量装置的改造方法基于电能计量装置改造群组的评价模型的建立，分别以定量指标和定性指标作为该模型的评价指标，通过对评价指标进行量化和计算其权重，最终获得用于改造电能计量装置改造群组的改造参数并根据改造参数对各个电能计量装置改造群组进行改造，通过实施该改造方法或者改造系统能够实现对多个不同电能计量装置改造群组的改造，利用评价模型对电能计量装置改造群组进行模拟，以量化的评价指标作为输入参数，使对电力系统中电能计量装置的改造更切合实际，从而改善电力系统的电量流失、线损率、故障率及抄表成本等，为电力系统中电能计量装置的改造提供了一种客观可行的方法。

作为一种具体的实施方式，根据所述改造参数对电力系统中的各个所述电能计量装置改造群组进行改造的过程包括：根据逼近理想解排序法对不同的所述电能计量装置改造群组的评价模型进行优先级计算，获得各个所述电能计量装置改造群组的优先级综合参数；根据所述优先级综合参数的大小顺序和所述改造参数对电力系统中的所述电能计量装置改造群组进行改造。

具体地，在该实施方式中，针对不同的电能计量装置改造群组的评价模型，利用逼近理想解排序法(TechniqueforOrderPreferencebySimilaritytoIdealSolution，TOPSIS)分别计算各个模型的优先级，获得各个电能计量装置改造群组的优先级综合参数，其中TOPSIS法是一种解决多属性决策问题的常用方法，它需要设定一个合理的分类标准，即分别设定正理想系统(正理想解，一般简称为理想解)和负理想系统(负理想解)，通过计算待评价项目与理想解和负理想解的相对距离来进行排序优选，所谓的理想解是虚拟的最优项目(优先级最高)，而负理想解则是虚拟的最差项目(优先级最低)，通过将各个电能计量装置改造群组的评价模型与理想解和负理想解的距离分别进行比较，获得的既靠近理想解又远离负理想解的评价模型所对应的电能计量装置改造群组就是所有电能计量装置改造群组中优先级最高的群组。例如，记理想解为X^*，负理想解为X⁰，设理想解X^*的第j个定量参数或者定性参数为负理想解X⁰的第j个定量参数或者定性参数为

记各个评价模型到理想解的距离为到负理想解的距离为假设共有m个评价模型，每一评价模型中包含n个第一类型参数或者第二类型参数，则

$>d_i^{*}=\sqrt{\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{(X_{ij}-X_j^{*})}^2},(i=1,...,m)$>

$>d_i^0=\sqrt{\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{(X_{ij}-X_j^0)}^2},(i=1,...,m)$>

记各个评价模型的优先级综合参数为则

$>C_i^{*}=d_i^0/(d_i^0+d_i^{*}),(i=1,...,m)$>

该优先级综合参数综合考虑了各个评价模型到理想解和负理想解的距离，其表示在理想解和负理想解的连线上，任一评价模型到负理想解的距离所占连线长度的比例。因此优先级综合参数越大，项目优先级越高。

根据优先级综合参数的大小顺序例如从大到小的顺序确定电能计量装置改造群组被改造的顺序，并根据获得的各个电能计量装置改造群组对应的改造参数、按照优先级综合参数的大小顺序对电力系统中的电能计量装置改造群组分别进行改造。

本实施方式针对不同的电能计量装置改造群组分别构建评价模型，根据构建的评价模型获得改造参数后，利用逼近理想解排序法对不同的电能计量装置改造群组的评价模型进行优先级计算，确定各个电能计量装置改造群组在被改造时的优先顺序后，再根据改造参数分别对各个电能计量装置改造群组进行改造，从而有利于合理分配电能计量装置改造群组的改造时间，最大程度缩短各个电能计量装置改造群组的整体改造所需的时间，提高改造效率，节约经济成本。

作为一种具体的实施方式，所述定量指标包括成本指标，所述定量参数为成本参数，所述定性指标包括用于评价改造所述电能计量装置的工程指标和技术指标，所述定性参数为工程参数和技术参数。定量指标包括成本指标，对定量指标进行量化后获得的定量参数即为成本参数，而定性指标包括工程指标和技术指标，其中工程指标反映的是改造电能计量装置改造群组的工期、进度、工程复杂度等信息，技术指标反映的是改造电能计量装置改造群组的技术难度等信息，对定性指标进行量化后获得的定性参数即为工程参数和技术参数。

作为一种具体的实施方式，根据预设量化依据对所述成本指标、所述工程指标和所述技术指标进行量化，分别获得对应的成本参数、工程参数和技术参数的过程包括：

所述成本指标对应若干个成本细分指标，根据预设量化依据对各个所述成本细分指标进行量化并计算对应的权重，由各个所述成本细分指标加权求和得到所述成本指标对应的成本参数；

所述工程指标对应若干个工程细分指标，根据预设量化依据对各个所述工程细分指标进行量化并计算对应的权重，由各个所述工程细分指标加权求和得到所述工程指标对应的工程参数；

所述技术指标对应若干个技术细分指标，根据预设量化依据对各个所述技术细分指标进行量化并计算对应的权重，由各个所述技术细分指标加权求和得到所述技术指标对应的技术参数。

在该实施方式中，成本指标、工程指标以及技术指标均分别对应于若干个成本细分指标、工程细分指标以及技术细分指标，这些细分指标均用于生成各自对应的参数，即用于生成成本指标、工程指标以及技术指标分别对应的成本参数、工程参数以及技术参数，生成上述各个参数的具体过程是根据预设量化依据对各个细分指标分别进行量化并计算出对应的权重，再根据量化结果和权重进行加权求和而获得。通过成本指标、工程指标以及技术指标中各自的细分指标的引入，进一步丰富和完善了电能计量装置改造群组的评价模型的评价指标，使各个评价指标对应的指标参数更切合实际情况，从而保障对电力系统中电能计量装置进行改造的可靠性。

相应地，本发明还提出一种电力系统中电能计量装置的改造系统，在其中一个实施例中，参见图2所示，电力系统中电能计量装置的改造系统包括：

模型构建单元200，用于分别构建不同电能计量装置改造群组的评价模型，包括建立每个所述改造评价模型的定量指标和定性指标；

量化单元210，用于根据预设量化依据对所述定量指标和所述定性指标进行量化，分别获得对应的定量参数和定性参数；

参数获取单元220，用于根据层次分析法计算获得所述定量指标和所述定性指标对应的权重，并根据所述定量参数和所述定性参数进行加权计算得到各个所述评价模型的改造参数；

改造单元230，用于根据所述改造参数对电力系统中的各个所述电能计量装置改造群组进行改造。

具体地，本实施例中，电能计量装置包括电力系统中使用的各种类型的电能表、计量用电压互感器和计量用电流互感器等，而电能计量装置改造群组是指在对电力系统中的电能计量装置进行改造的过程中，由若干个待改造的电能计量装置所组成的一个集合，该集合包括了各个待改造电能计量装置间的连接关系、电能计量装置的类型等信息，模型构建单元200基于电力系统中已划分完成的电能计量装置群组，针对不同的电能计量装置群组分别构建评价模型，在构建评价模型时，模型构建单元200同时建立每个评价模型所包括的定量指标和定性指标，例如成本指标等定量指标，工程指标、技术指标等定性指标；

在模型构建单元200建立评价模型及其评价指标后，量化单元210根据预设量化依据对定量指标和定性指标进行量化，分别获得对应的定量参数和定性参数；

参数获取单元220根据层次分析法计算获得定量指标和定性指标对应的权重，其中层次分析法是美国著名的运筹学家T.Lsatty等人在20世纪70年代提出的一种定性与定量相结合的多准则决策、评价方法，它是将决策的有关元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础上进行定性分析和定量分析的一种决策方法，把人的思维过程层次化、数量化，并用数学为分析、决策、评价、预报和控制提供定量的依据。通过利用这一方法能够把复杂的问题分解为各个组成因素，将这些因素按支配关系分组形成有序的递阶层次结构，通过两两比较的方式确定层次中诸因素的相对重要性，最终获得诸因素的权重，参数获取单元220根据层次分析法获得定量指标和定性指标对应的权重后，根据量化单元210获得的定量参数和定性参数进行加权计算得到各个评价模型的改造参数，该改造参数是电能计量装置改造群组所包括的各个待改造电能计量装置间的连接关系、电能计量装置的类型等信息的综合反映，该改造参数可以与用于划分电能计量装置改造群组的系统相结合，通过查询、匹配分析等方法获得改造参数反映的电能计量装置改造群组中各个电能计量装置的信息，改造单元230就可以根据改造参数对电力系统中的各个电能计量装置改造群组进行改造。

本实施例所述的电力系统中电能计量装置的改造系统基于电能计量装置改造群组的评价模型的建立，分别以定量指标和定性指标作为该模型的评价指标，通过对评价指标进行量化和计算其权重，最终获得用于改造电能计量装置改造群组的改造参数并根据改造参数对各个电能计量装置改造群组进行改造，通过实施该改造方法或者改造系统能够实现对多个不同电能计量装置改造群组的改造，利用评价模型对电能计量装置改造群组进行模拟，以量化的评价指标作为输入参数，使对电力系统中电能计量装置的改造更切合实际，从而改善电力系统的电量流失、线损率、故障率及抄表成本等，为电力系统中电能计量装置的改造提供了一种客观可行的方法。

作为一种具体的实施方式，电力系统中电能计量装置的改造系统还包括优先级计算单元，所述优先级计算单元根据逼近理想解排序法对不同的所述电能计量装置改造群组的评价模型进行优先级计算，获得各个所述电能计量装置改造群组的优先级综合参数，所述改造单元根据所述优先级综合参数的大小顺序和所述改造参数对电力系统中的所述电能计量装置改造群组进行改造。

具体地，在该实施方式中，针对不同的电能计量装置改造群组的评价模型，优先级计算单元利用逼近理想解排序法分别计算各个模型的优先级，获得各个电能计量装置改造群组的优先级综合参数，其中TOPSIS法是一种解决多属性决策问题的常用方法，它需要设定一个合理的分类标准，即分别设定正理想系统(正理想解，一般简称为理想解)和负理想系统(负理想解)，通过计算待评价项目与理想解和负理想解的相对距离来进行排序优选，所谓的理想解是虚拟的最优项目(优先级最高)，而负理想解则是虚拟的最差项目(优先级最低)，通过将各个电能计量装置改造群组的评价模型与理想解和负理想解的距离分别进行比较，获得的既靠近理想解又远离负理想解的评价模型所对应的电能计量装置改造群组就是所有电能计量装置改造群组中优先级最高的群组。例如，记理想解为X^*，负理想解为X⁰，设理想解X^*的第j个指标值为负理想解X⁰的第j个指标值为

记各个评价模型到理想解的距离为到负理想解的距离为假设共有m个评价模型，每一评价模型中包含n个第一类型参数或者第二类型参数，则

$>d_i^{*}=\sqrt{\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{(X_{ij}-X_j^{*})}^2},(i=1,...,m)$>

$>d_i^0=\sqrt{\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{(X_{ij}-X_j^0)}^2},(i=1,...,m)$>

记各个评价模型的优先级综合参数为则

$>C_i^{*}=d_i^0/(d_i^0+d_i^{*}),(i=1,...,m)$>

该优先级综合参数综合考虑了各个评价模型到理想解和负理想解的距离，其表示在理想解和负理想解的连线上，任一评价模型到负理想解的距离所占的比例。因此优先级综合参数越大，项目优先级越高。

改造单元则根据优先级综合参数的大小顺序例如从大到小的顺序安排电能计量装置改造群组被改造的顺序，并根据获得的各个电能计量装置改造群组对应的改造参数、按照优先级综合参数的大小顺序对电力系统中的电能计量装置改造群组分别进行改造。

本实施方式针对不同的电能计量装置改造群组分别构建评价模型，根据构建的评价模型获得改造参数后，优先级计算单元利用逼近理想解排序法对不同的电能计量装置改造群组的评价模型进行优先级计算，确定各个电能计量装置改造群组在被改造时的优先顺序后，改造单元再根据改造参数分别对各个电能计量装置改造群组进行改造，从而有利于合理分配电能计量装置改造群组的改造时间，最大程度缩短各个电能计量装置改造群组的整体改造所需的时间，提高改造效率，节约经济成本。

作为一种具体的实施方式，所述定量指标包括成本指标，所述定量参数为成本参数，所述定性指标包括用于评价改造所述电能计量装置的工程指标和技术指标，所述定性参数为工程参数和技术参数。定量指标包括成本指标，对定量指标进行量化后获得的定量参数即为成本参数，而定性指标包括工程指标和技术指标，其中工程指标反映的是改造电能计量装置改造群组的工期、进度、工程复杂度等信息，技术指标反映的是改造电能计量装置改造群组的技术难度等信息，对定性指标进行量化后获得的定性参数即为工程参数和技术参数。

作为一种具体的实施方式，根据预设量化依据对所述成本指标、所述工程指标和所述技术指标进行量化，分别获得对应的成本参数、工程参数和技术参数的过程包括：

所述成本指标对应若干个成本细分指标，根据预设量化依据对各个所述成本细分指标进行量化并计算对应的权重，由各个所述成本细分指标加权求和得到所述成本指标对应的成本参数；

所述工程指标对应若干个工程细分指标，根据预设量化依据对各个所述工程细分指标进行量化并计算对应的权重，由各个所述工程细分指标加权求和得到所述工程指标对应的工程参数；

所述技术指标对应若干个技术细分指标，根据预设量化依据对各个所述技术细分指标进行量化并计算对应的权重，由各个所述技术细分指标加权求和得到所述技术指标对应的技术参数。

在该实施方式中，成本指标、工程指标以及技术指标均分别对应于若干个成本细分指标、工程细分指标以及技术细分指标，这些细分指标均用于生成各自对应的参数，即用于生成成本指标、工程指标以及技术指标分别对应的成本参数、工程参数以及技术参数，生成参数的具体过程是根据预设量化依据对各个细分指标分别进行量化并计算对应的权重，再根据量化结果和权重进行加权求和而获得。通过成本指标、工程指标以及技术指标中各自的细分指标的引入，进一步丰富和完善了电能计量装置改造群组的评价模型的评价指标，使各个评价指标对应的指标参数更切合实际情况，从而保障对电力系统中电能计量装置进行改造的可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。