一种基于盲数和改进未确知测度的电能质量综合评估方法

摘要

本发明公开了一种基于盲数和改进未确知测度的电能质量综合评估方法，包括如下步骤：选取电能质量指标并进行等级划分，建立电能质量综合评估体系；采用主客观赋权方法得出各指标的综合权重；基于盲数理论构建盲数；利用已构建的盲数对待评估数据进行盲数修正；采取改进的未确知函数对盲数修正后的待评估数据进行测度，得出单指标测度矩阵；将综合权重与单指标测度矩阵结合，计算得出多指标测度矩阵；设置置信度及进行等级赋分，获得综合评估等级和综合评估得分。本发明基于盲数修正提高了评估的合理性、精准性及简易性；采用的曲线型未确知函数能够更好的拉开评估分数，对于情况相似的评估点具有更强的分辨性。

说明书

技术领域

本发明属于电能质量评估技术领域，尤其涉及一种基于盲数和改进未确知测度的电能质量综合评估方法。

背景技术

随着电能对国民经济的重要性愈发明显，给优质电能的保持带来了挑战，所以电能质量问题受到了更多关注。怎样对电能质量进行合理全面的评估，对整个电网体系的健康发展有显著意义。电能质量包括电压偏差、频率偏差、谐波含有率、电压波动等多个指标。可分为单项评估和综合评估，单项评估就是只考虑其中一种指标，忽略其他指标带来的影响或默认为其他指标不会产生很大影响的评估方法；综合评估则是以若干指标或全部指标组成的指标集为研究对象，结合一定的数学算法得出整体结果。

电能质量综合评估围绕着评估指标的模糊性和随机性、评估权重的主观性和客观性、评估模型的复杂性和抽象性等方面展开。电能质量综合评估要考虑的对象不仅仅是某个测试点某条支线，而是整个地区的工业用电、居民用电和商业用电，所有用电设备互相影响产生的结果就是电能质量综合评估的内容。

电能质量综合评估由权重和评估模型两部分组成，权重分为主观赋权、客观赋权和主客观组合赋权三种，模型则有模糊数学、雷达图法、灰色评估等方法，权重结合模型就能够得到评估结果。现有的电能质量综合评估方法通常受主观因素影响大，遇到情况相近的评估对象无法拉开评估差距，且评估模型过于复杂或不够准确。特别是电能质量测试时有最大值、最小值、平均值和95％概值数据，但电能质量综合评估时一般只选择选择95％概值来进行评估，存在一定的误差。

发明内容

发明目的：为解决上述问题，本发明提供一种基于盲数和改进未确知测度的电能质量综合评估方法，以解决现有电能质量综合评估中，主观性较强，方法比较复杂，评估结果不够准确，且在评估对象情况比较相似的情况下不利于拉开评估优劣的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于盲数和改进未确知测度的电能质量综合评估方法，包括以下步骤：

选取电能质量指标并进行等级划分，建立电能质量综合评估体系；

采用主客观赋权方法得出各指标的综合权重；

基于盲数理论构建盲数；

利用已构建的盲数对待评估数据进行盲数修正；

采取改进的未确知函数对盲数修正后的待评估数据进行测度，得出单指标测度矩阵；

将综合权重与单指标测度矩阵结合，计算得出多指标测度矩阵；

设置置信度及进行等级赋分，获得综合评估等级和综合评估得分。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述电能质量指标包括：5次谐波电流、7次谐波电流、5次谐波电压、7次谐波电压、电压总畸变率、长时间闪变、电压偏差和三相电压不平衡度。所述等级划分为：优秀、良好、中等、一般和较差5个等级。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述盲数构建是对应区段内的数据个数与总数据的比值作为该区间的盲数, 且每一个指标的区间由该指标评估数据的前列时刻中最大值和最小值构成，根据均值从大到小分别为上、下区间。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述盲数修正公式如下：

其中，修正后的数据为w

作为上述技术方案的进一步描述：

所述改进的未确知函数为曲线型未确知函数。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述设置置信度，即采用置信度法识别等级。所述等级赋分从优秀到较差分别为5、4、3、2、1分。所述综合评估得分为每一等级的测度值与该等级的分值相乘，所有等级对应的乘积和。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明中，基于盲数修正，利用电能质量纵横向数据进行综合评估，使得电能质量综合评估的结果更加准确，在评估步骤上也体现出了简易性，提高了评估的合理性、精准性及简易性。

本发明中，未确知函数采用了曲线型未确知函数，对于情况相似的评估点具有更强的分辨性，更好的拉开评估差距。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于盲数和改进未确知测度的电能质量综合评估方法的流程图；

图2为本发明提出的一种基于盲数和改进未确知测度的电能质量综合评估方法中的盲数评估流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种基于盲数和改进未确知测度的电能质量综合评估方法，基于盲数修正提高了评估的合理性、精准性及简易性；采用的曲线型未确知函数能够更好的拉开评估分数，对于情况相似的评估点具有更强的分辨性。如图1所示，所述方法包括以下步骤：

选取电能质量指标并进行等级划分，建立电能质量综合评估体系；

采用主客观赋权方法得出各指标的综合权重；

基于盲数理论构建盲数；

利用已构建的盲数对待评估数据进行盲数修正；

采取改进的未确知函数对盲数修正后的待评估数据进行测度，得出单指标测度矩阵；

将综合权重与单指标测度矩阵结合，计算得出多指标测度矩阵；

设置置信度及进行等级赋分，获得综合评估等级和综合评估得分。

所述电能质量指标包括：5次谐波电流、7次谐波电流、5次谐波电压、7次谐波电压、电压总畸变率、长时间闪变、电压偏差和三相电压不平衡度。所述等级划分为：优秀、良好、中等、一般和较差5个等级。

所述盲数构建是对应区段内的数据个数与总数据的比值作为该区间的盲数, 且每一个指标的区间由该指标评估数据的前列时刻中最大值和最小值构成，根据均值从大到小分别为上、下区间。所述盲数修正公式如下：

其中，修正后的数据为w

所述改进的未确知函数为曲线型未确知函数。所述设置置信度，即采用置信度法识别等级。所述等级赋分从优秀到较差分别为5、4、3、2、1分。所述综合评估得分为每一等级的测度值与该等级的分值相乘，所有等级对应的乘积和。

所述方法步骤中详细、完整的描述如下：

1)选取电能质量指标并进行等级划分，建立电能质量综合评估体系；

选取的电能质量指标X1-X8分别为：长时间闪变、电压偏差、三相电压不平衡度、电压总畸变率、5次谐波电压含有率、7次谐波电压含有率、5次谐波电流、7次谐波电流。评估等级划分为1-5级，分别对应：优秀、良好、中等、一般和较差5个等级。如下表所示(谐波电流限值需要根据具体的短路容量、供电容量、协议容量进行计算，这里暂不给出)：

电能质量评估指标分级范围表

2)采用主客观赋权方法得出各指标的综合权重；

主观权重的计算采用改进的层次分析法，即：根据专家经验对评价指标进行两两比较，按重要程度的不减方式排序。然后按照指标重要程度的传递性计算出判断矩阵中的其他元素值，从而得出判断矩阵。所述改进的层次分析法为标度扩展法，对于5次谐波电流、7次谐波电流、5次谐波电压、7次谐波电压、电压总畸变率、长时间闪变、电压偏差和三相电压不平衡度的标度分别为：1.2、1.2、 1.2、1.2、1.7、1.2、1.4。判断矩阵第一行分别为：1、标度1、标度1与标度 2之积、...、标度1与标度2与...标度n-1之积；第二行为：标度1的倒数、1、标度2、标度2与标度3之积、...、标度2与标度3与...标度n-1之积；第三行为：标度1标度2之积的倒数、标度2的倒数、1、标度3、标度3与标度4 之积、...、标度3与标度4与...标度n-1之积；...；最后一行为：标度1标度 2与...标度n-1之积的倒数、标度2与...标度n-1之积的倒数、...、1。依次类推得出判断矩阵R。根据矩阵R计算出各项指标的主观权重值：

客观权重的计算采用改进的熵权法，即：先对数据进行归一化处理，然后计算出特征比重和熵值H

式中，

利用主观权重W

3)如图2所示，基于盲数理论构建盲数；

采用纵向数据分析，即对每个评估对象选取多个时刻的指标，在每个指标的多个时刻中找出最大值和最小值，组成区间，将区间取均值分为上下两个区段。盲数构建是将对应区段内的数据个数与总数据的比值作为该区间的盲数。

4)如图2所示，利用已构建的盲数对待评估数据进行盲数修正；

以待评估数据为原始数据，结合计算利用纵向分析得到的盲数，对原始数据进行修正，得出修正后待评估数据。所述盲数修正公式如下：

其中，修正后的数据为w

5)采取改进的未确知函数对盲数修正后的待评估数据进行测度，得出单指标测度矩阵；

电能质量单项指标的未确知测度要依靠未确知测度函数计算得出，该函数的构造主要包括直线型、抛物线型、指数型等各种曲线型分布模式，常用的一般是直线型未确知函数，为了能更好的拉开交点附近的差距，采用了改进的为未知函数，即曲线型未确知函数进行测度。设x

将盲数修正后的待评估数据带入曲线型未确知测度函数即可得出单指标测度矩阵Z

6)将综合权重与单指标测度矩阵结合，计算得出多指标测度矩阵；

利用计算得到的综合权重矩阵A

7)设置置信度及进行等级赋分，获得综合评估等级和综合评估得分。

所述设置置信度，即采用置信度法识别等级，设置信度为λ，令：

则该观测点的电能质量等级属于k

等级赋分从优秀到较差分别为5、4、3、2、1分。综合评估得分为每一等级的测度值与该等级的分值相乘。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。