一种配电网免疫力影响因素指标权重计算方法及系统与流程

1.本发明涉及智能配电网领域，具体涉及一种配电网免疫力影响因素指标权重计算方法及系统。


背景技术：

2.自愈是智能配电网区别于传统配电网的显著特征，随着智能配电网的建设和发展，关于如何提升配电网自愈能力的研究得到了广泛重视，如何准确评估配电网整体免疫力水平是急需解决的问题。智能配电网免疫力是指配电网抵抗运行风险、有效处理故障、快速供电恢复的能力，研究配电网免疫力评估指标及其权重计算方法是准确评估配电网整体免疫力水平的基础，具有重要意义。目前现有的与配电网免疫理念相关的评估指标及方法主要侧重于电网规划评估、风险评估、运行状态评估、设备状态检修与评估等方面，对配电网免疫力影响因素指标权重多是依据经验确定的，存在很多人为因素，导致不够精准。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术对配电网免疫力影响因素指标权重多是依据经验确定，存在很多人为因素，导致不够精准的问题，本发明提出了一种配电网免疫力影响因素指标权重计算方法，包括：
4.获取预先构建的指标体系中所述配电网免疫力影响因素指标值；
5.基于所述配电网免疫力影响因素指标值采用改进的层次分析法计算所述预先构建的指标体系中各层的指标积分行向量；
6.基于所述各层的指标积分行向量确定各层的配电网免疫力影响因素复合权重；
7.其中，所述指标体系以配电网免疫力影响为一级指标层，以影响所述配电网免疫力的指标作为二级指标层，将影响所述二级指标层中配电网免疫力的指标的影响因素作为三级指标层构建的。
8.优选的，所述基于所述配电网免疫力影响因素指标值采用改进的层次分析法计算所述预先构建的指标体系中各层的指标积分行向量，包括：
9.将各层中的配电网免疫力影响因素指标值进行两两比较得到的比值构建初始判断矩阵；
10.基于所述初始判断矩阵计算得出各层的指标积分行向量矩阵；
11.基于各层的所述指标积分行向量矩阵得到各层的指标积分行向量。
12.优选的，所述指标积分行向量如下式所示：
[0013][0014]
式中，ai为一、二级指标层中某一指标的下级指标层中指标积分行向量，a
ij
为一、二级指标层中某一指标的下级指标层中两个配电网免疫力影响因素指标值的比值，i和j表示一、二级指标层中某一指标的下级指标层中指标的编号，n表示一、二级指标层中某一指
标的下级指标层中的指标数量。优选的，所述基于所述各层的指标积分行向量确定各层的配电网免疫力影响因素复合权重，包括：
[0015]
基于各层的所述指标积分行向量求和得到总值；
[0016]
由各层的所述指标积分行向量与所述总值的比值，计算得到各层的配电网免疫力影响因素指标权重；
[0017]
基于所述各层的配电网免疫力影响因素指标权重逐层向上相乘得到所述各层的配电网免疫力影响因素的复合权重。
[0018]
优选的，所述配电网免疫力影响因素指标权重按下式计算：
[0019][0020]
式中，wi为一、二级指标层中某一指标的下级指标层中的指标权重，ai为一、二级指标层中某一指标的下级指标层中指标积分行向量，n为一、二级指标层中某一指标的下级指标层中的指标数量。
[0021]
优选的，还包括对所述初始判断矩阵进行一致性检验。
[0022]
优选的，所述对所述初始判断矩阵进行一致性检验，包括：
[0023]
基于所述初始判断矩阵中的最大特征值、特征值和所述初始判断矩阵的阶数结合一致性指标计算式，分别得到所述初始判断矩阵的一致性指标和随机一致性指标；
[0024]
基于所述一致性指标和随机一致性指标结合一致性比率计算式计算所述一致性比率；
[0025]
若所述一致性比率小于设定阈值，则所述初始判断矩阵有满意的一致性，否则没有满意的一致性。
[0026]
优选的，所述一致性比率计算式如下式所示：
[0027][0028]
式中，cr为一致性比率,ci为一致性指标，ri为随机一致性指标。
[0029]
基于同一发明构思，本发明还提供了一种配电网免疫力影响因素指标权重计算系统，包括：
[0030]
指标值获取模块，用于获取预先构建的指标体系中所述配电网免疫力影响因素指标值；
[0031]
行向量计算模块，用于基于所述配电网免疫力影响因素指标值采用改进的层次分析法计算所述预先构建的指标体系中各层的指标积分行向量；
[0032]
权重计算模块，用于基于所述各层的指标积分行向量确定各层的配电网免疫力影响因素复合权重；
[0033]
其中，所述指标体系以配电网免疫力影响为一级指标层，以影响所述配电网免疫力的指标作为二级指标层，将影响所述二级指标层中配电网免疫力的指标的影响因素作为三级指标层构建的。
[0034]
优选的，所述行向量计算模块，包括：
[0035]
矩阵构建子模块，用于将各层中的配电网免疫力影响因素指标值进行两两比较得到的比值构建初始判断矩阵；
[0036]
向量矩阵计算子模块，用于基于所述初始判断矩阵计算得出各层的指标积分行向量矩阵；
[0037]
求和子模块，用于基于各层的所述指标积分行向量矩阵得到各层的指标积分行向量。
[0038]
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0039]
本发明提供了一种配电网免疫力影响因素指标权重计算方法，包括：获取预先构建的指标体系中所述配电网免疫力影响因素指标值；基于所述配电网免疫力影响因素指标值采用改进的层次分析法计算所述预先构建的指标体系中各层的指标积分行向量；基于所述各层的指标积分行向量确定各层的配电网免疫力影响因素复合权重；其中，所述指标体系以配电网免疫力影响为一级指标层，以影响所述配电网免疫力的指标作为二级指标层，将影响所述二级指标层中配电网免疫力的指标的影响因素作为三级指标层构建的。本发明采用改进的层次分析法通过计算得到的各层的配电网免疫力影响因素复合权重，使得计算得到的指标权重更精确。
附图说明
[0040]
图1为本发明的一种配电网免疫力评估方法流程图；
[0041]
图2为本发明配电网免疫力评估指标权重计算方法的流程图。
具体实施方式
[0042]
本发明结合智能配电网免疫的理念，提出一种配电网免疫力影响因素指标权重计算方法，并给出指标权重的计算方法，为配电网免疫能力的准确有效评估提供量化依据。旨在根据智能配电网规划建设、运行维护等方面收集的调研资料以及智能配电网自身特点，分析智能配电网免疫能力影响因素，深入剖析各影响因素对免疫力大小的影响，在此基础上合理选取配电网免疫力评估指标，并给出计算这些因素指标权重的计算方法，以此作为全方面评估配电网抵抗运行风险、有效处理故障、快速供电恢复能力的基础，为配电网免疫力评估提供量化依据。
[0043]
实施例1：
[0044]
一种配电网免疫力影响因素指标权重计算方法，如图1所示，包括：
[0045]
s1：获取预先构建的指标体系中所述配电网免疫力影响因素指标值；
[0046]
s2：基于所述配电网免疫力影响因素指标值采用改进的层次分析法计算所述预先构建的指标体系中各层的指标积分行向量；
[0047]
s3：基于所述各层的指标积分行向量确定各层的配电网免疫力影响因素复合权重；
[0048]
其中，所述指标体系以配电网免疫力影响为一级指标层，以影响所述配电网免疫力的指标作为二级指标层，将影响所述二级指标层中配电网免疫力的指标的影响因素作为三级指标层构建的。
[0049]
本发明属于智能配电网领域，具体涉及一种配电网免疫力影响因素指标权重计算方法，下面结合图2对本发明做详细介绍。
[0050]
在s1之前还包括，构建指标体系，下面对指标体系的构建做详细介绍：
[0051]
以配电网免疫力影响为一级指标层，以影响配电网免疫力的指标作为二级指标层，将影响二级指标层中配电网免疫力的指标的影响因素作为三级指标层；
[0052]
对调查表获取的信息进行处理，提取有效的因素指标，构建先天规划建设、后天运行维护、具体管理方式、通信设施建设、预防措施制定、供电恢复能力、相关先进技术等方面的配电网免疫力评估影响因素指标体系。
[0053]
s1中的获取预先构建的指标体系中所述配电网免疫力影响因素指标值，具体包括：
[0054]
配电网免疫力影响因素指标值可通过专家打分，或者调查问卷等多种方式获得，本实施例以制作调查问卷表的形式获取配电网免疫力影响因素指标值，具体过程如下：
[0055]
首先查阅配电网免疫力相关文献，总结配电网在规划、建设、管理等各个过程中可能存在的影响配电网免疫力的因素指标，制作配电网免疫力评估指标调查问卷表，对配电网在网架结构、设备台账、配电自动化应用情况、配电网运维管控方式等对免疫力有不同程度影响的方面展开调研；其次对调查表获取的信息确定各指标体系的各层指标值。
[0056]
s2中基于所述配电网免疫力影响因素指标值采用改进的层次分析法计算所述预先构建的指标体系中各层的指标积分行向量，具体包括：
[0057]
根据问卷调查表的内容，基于专家对各个指标重要程度的意见，对同一层次的各指标因素分别进行重要性排序。
[0058]
然后利用改进的层次分析法进行分析，这里改进的层级分析法可以为5分制的层次分析法、3分制的层次分析法、9分制的层次分析法等。本实施例采用相对简单的5分制，计算各层指标的复合权重。5分制较于9分制，克服了传统层次分析法在评估因素多、指标复杂的情况下难以形成一致性比较意见的缺点；5分制较于3分制，避免了在评估因素较多时指标重要程度层次划分简单，不能体现各指标在比较层次上存在不同程度区别的情况；
[0059]
采用相对简单的5分制调查问卷指标比较，两两比较同级评估指标因素的重要性，确定初始判断矩阵并构造标准判断矩阵。假设相对于一级指标层a而言，二级指标层am指标包括a
m1
、a
m2
、a
m3
、a
m4
和a
m5
共5个评估指标，则单个专家对某二级指标层am指标的初始判断矩阵为：
[0060][0061]
其中a
11
＝a
22
＝a
33
＝a
44
＝a
55
＝1。根据积分结果组成的am下层指标积分行矩阵为：
[0062]am积分
＝[a1,a2,a3,a4,a5]
[0063][0064]
式中，ai为指标积分行向量，am为某二级指标层am的初始判断矩阵，a
ij
为am中的元素。
[0065]
s3中基于所述各层的指标积分行向量确定各层的配电网免疫力影响因素复合权
重，具体包括：
[0066]
计算在单一准则下，各层次被比较因素的相对权重。
[0067]
根据s2的积分行矩阵a
ij
积分计算得到权重向量为：
[0068]
w＝[w1,w2,w3,w4,w5]
[0069][0070]
式中，wi为二级指标层am下三级指标层的指标权重，i为二级指标层am下三级指标层的指标数量。
[0071]
各层指标的复合权重是指各层指标相对目标层的权重值，是根据各指标的平均单一权重值逐层向上相乘计算得到的结果。
[0072]
通过上述步骤可以得到配电网在整个运行过程中各个方面免疫力评估影响因素指标权重的计算结果，以此作为评估配电网免疫力的参考依据。
[0073]
本发明通过制定合理的调查问卷表，可以较为准确地提炼免疫力评估具体因素指标。本发明通过对各评估指标权重的客观制定提供思路和方法，而不是主观的设置。本发明通过形成客观的具体的配电网免疫力评估指标体系，为进一步更好地评估配电网免疫力提供基础。
[0074]
为了更好的保证本发明的技术方案对电网免疫力影响因素指标权重计算的精准性，本发明还对构建的初始判断矩阵是否满足一致性进行校验，具体步骤如下。
[0075]
n阶矩阵a
ij
的一致性指标：
[0076][0077]
式中λ为矩阵a
ij
的最大特征值。ci＝0，有完全的一致性；ci接近于0，有满意的一致性；ci越大，不满意越严重。
[0078]
为了衡量ci的大小，引入随机一致性指标ri，方法为随机构造500个成对比较矩阵z1，z2，
…
，z
500
，则可得一致性指标ci1，ci2，
…
，ci
500
，则ri为：
[0079][0080]
一致性比率为：
[0081][0082]
当一致性比率cr＝ci/ri《0.1时，认为a
ij
的不一致程度在容许的范围内，有满意的一致性，否则对a
ij
进行调整，重新构建初始判断矩阵。
[0083]
本发明采用有满意的一致性的初始判断矩阵，可以更好的保证对配电网免疫力影响因素指标权重计算的精准性。
[0084]
实施例2：
[0085]
基于同一发明构思的本发明还提供了一种配电网免疫力影响因素指标权重计算系统，包括：
[0086]
指标值获取模块，用于获取预先构建的指标体系中所述配电网免疫力影响因素指
标值；
[0087]
行向量计算模块，用于基于所述配电网免疫力影响因素指标值采用改进的层次分析法计算所述预先构建的指标体系中各层的指标积分行向量；
[0088]
权重计算模块，用于基于所述各层的指标积分行向量确定各层的配电网免疫力影响因素复合权重；
[0089]
其中，所述指标体系以配电网免疫力影响为一级指标层，以影响所述配电网免疫力的指标作为二级指标层，将影响所述二级指标层中配电网免疫力的指标的影响因素作为三级指标层构建的。
[0090]
行向量计算模块，包括：
[0091]
矩阵构建子模块，用于将各层中的配电网免疫力影响因素指标值进行两两比较得到的比值构建初始判断矩阵；
[0092]
向量矩阵计算子模块，用于基于所述初始判断矩阵计算得出各层的指标积分行向量矩阵；
[0093]
求和子模块，用于基于各层的所述指标积分行向量矩阵得到各层的指标积分行向量。
[0094]
指标积分行向量如下式所示：
[0095][0096]
式中，ai为一、二级指标层中某一指标的下级指标层中指标积分行向量，a
ij
为一、二级指标层中某一指标的下级指标层中两个配电网免疫力影响因素指标值的比值，i和j表示一、二级指标层中某一指标的下级指标层中指标的编号，n表示一、二级指标层中某一指标的下级指标层中的指标数量。
[0097]
指标体系的构建包括：
[0098]
以配电网免疫力影响为一级指标层，以影响所述配电网免疫力的指标作为二级指标层，将影响所述二级指标层中配电网免疫力的指标的影响因素作为三级指标层构建的。
[0099]
权重计算模块包括：
[0100]
总值计算子模块，用于基于各层的所述指标积分行向量求和得到总值；
[0101]
指标权重计算子模块，用于由各层的所述指标积分行向量与所述总值的比值，计算得到各层的配电网免疫力影响因素指标权重；
[0102]
复合权重计算子模块，用于基于所述各层的配电网免疫力影响因素指标权重逐层向上相乘得到所述各层的配电网免疫力影响因素的复合权重。
[0103]
配电网免疫力影响因素指标权重按下式计算：
[0104][0105]
式中，wi为一、二级指标层中某一指标的下级指标层中的指标权重，ai为一、二级指标层中某一指标的下级指标层中指标积分行向量，n为一、二级指标层中某一指标的下级指标层中的指标数量。
[0106]
一种配电网免疫力影响因素指标权重计算系统，还包括一致性检验模块，用于对
所述初始判断矩阵进行一致性检验。
[0107]
一致性检验模块包括：
[0108]
指标计算子模块，用于基于所述初始判断矩阵中的最大特征值、特征值和所述初始判断矩阵的阶数结合一致性指标计算式，分别得到所述初始判断矩阵的一致性指标和随机一致性指标；
[0109]
比率计算子模块，用于基于所述一致性指标和随机一致性指标结合一致性比率计算式计算所述一致性比率；
[0110]
判断子模块，用于判断一致性比率是否小于设定阈值，若所述一致性比率小于设定阈值，则所述初始判断矩阵有满意的一致性，否则没有满意的一致性。
[0111]
一致性比率按下式计算：
[0112][0113]
式中，ci为一致性指标，cr为一致性比率，ri为随机一致性。
[0114]
为了描述方便，以上装置的各部分以功能分为各模块或单元分别描述。当然，在实施本技术时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
[0115]
基于同一发明构思，本发明再一个实施例中，提供了一种计算设备，该计算设备包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor、dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其是终端的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或一条以上指令，具体适于加载并执行计算机存储介质内一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能；本发明实施例所述的处理器可以用于执行一种配电网免疫力影响因素指标权重计算方法的步骤。
[0116]
基于同一发明构思，本发明再一个实施例中，本发明还提供了一种存储介质，具体为计算机可读存储介质(memory)，所述计算机可读存储介质是计算机设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机可读存储介质既可以包括计算机设备中的内置存储介质，当然也可以包括计算机设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间，该存储空间存储了终端的操作系统。并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是，此处的计算机可读存储介质可以是高速ram存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令，以实现上述实施例中一种配电网免疫力影响因素指标权重计算方法的相应步骤。
[0117]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产
品的形式。
[0118]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0119]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0120]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0121]
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在发明待批的本发明的权利要求范围之内。