[发明专利]经改进赋权算法处理的电能质量模糊评估法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电能质量评估方法，特别涉及一种经改进赋权算法处理的电能质量模糊评估法。

背景技术

电能作为一种普遍使用的能源，不但经济实用而且易于控制和转换。该能源应用程度已成为一个国家发展水平的重要标志之一。近年来，随着工业化和国民经济水平的不断发展，整个社会对电能的实用更加地广泛，对电能质量的要求也逐步提高，电能质量的合格度直接关系到整个电力市场的经济效益。随着能源结构的调整和国民经济的飞速发展，远距离直流输电和大电网互联使电网结构发生了根本性的变化，由此产生的交直流混合运行的电力系统以及日益多变的电网负特性，以及电网中的非线性负载和时变负载，带来了诸如谐波、电压波动与闪变、三相不平衡等问题，使电网的电能质量指标日益恶化。因此，研究出一种合适的电能质量评估方法用以综合性评估电能质量指标，对于改善电能质量优化电力市场有着重要意义。

我国提出了九项电能质量国家标准用以分析电能质量问题，其中分为六项稳态指标和三项暂态指标，由于暂态指标没有明确的数据限值不易进行评估，所以现在的电能质量综合评估主要从稳态指标入手。六项稳态指标分别为供电电压允许偏差、电压波动、电压闪变、谐波畸变率、三相电压不平衡度、电力系统频率允许偏差。

传统的数学算法在计算电能质量综合指标值上只能片面地按照权重乘单项指标值的模式，太过于单一性，而且只能停留在书面文字上，无法形象表现指标特征。

发明内容

本发明是针对现有的电能质量单项指标值的选择存在缺陷以及赋权手段不够客观完善的问题，提出了一种经改进赋权算法处理的电能质量模糊评估法，用于解决现有的电能质量由单项指标转化为综合指标的模式单一化问题。

本发明的技术方案为：一种经改进赋权算法处理的电能质量模糊评估法，具体包括如下步骤：

1)将电能质量各项指标进行归一化处理，归一化处理后，各指标均保持在同一数量级别，0～1之间，越接近0则指标性能越好；

2)选取合适指标进行评估：总是优秀指标不进入评估，归一化后的指标值小于0.1的指标剔除；

3)将步骤2)选取后指标进行权重计算：采用层次分析法AHP进行主观权重计算，采用改进熵权法进行客观权重计算，然后合并得到主客观复合权重；

4)将所得复合权重转化为雷达图之中的权重角度，结合各单项指标值计算得雷达图面积与周长，以此得出综合指标评估值；

5)确定了综合指标权重值以后，代入隶属度函数，采用模糊评估法对所得指标进行分级评估。

所述采用改进熵权法进行客观权重计算，具体步骤如下：首先用传统熵权法得到每项指标的熵权ν_i，共m项，得到的m个权重值中的最大值为ν_a，最大值为ν_j，当ν_a>0.3时，将其强置为0.3，即其修正熵权ν'_a＝0.3，多余部分(ν_a-0.3)通过下列函数按比例分配到其余(m-1)个指标中；

其中ν'_i为第i个指标经过分配权重后所得值，ν_i为第i个指标分配权重前的值，i≠j；

由此得到各指标的修正熵权ν'_i，若出现某个指标的修正熵权ν'_i>0.3，则将其再强置为0.3，再将其多余部分的权重(ν'_i-0.3)根据上式分配到其余(m-2)个指标中去，然后再次得到(m-2)个指标的修正熵权；

最终得客观权重的权重向量ν＝(ν₁,ν₂,…,ν_n)^T。

所述步骤4)具体步骤为：将步骤3)所得主客观复合权重(ω₁，ω₂，…，ω_n)转化为改进雷达图之中的角度θ_i，得：

求出雷达图面积S和周长L为

其中p _i为第i个单项指标的归一化值；

最终得到综合指标评估值为

其中S_N和L_N为所有单项指标均为限值情况下的雷达图面积与周长，所谓极限即所有单项指标归一化值均为1。