[发明专利]一种基于主成分分析的中压配电网供电可靠性评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统中的配电网可靠性评估领域，是一种基于主成分分析的中压配电网供电可靠性评估方法。

背景技术

中压配电网的供电可靠性评估是提高电力工业现代化水平及居民用电质量的重要工作环节。通过对中压配电网供电可靠性评估，能够发现配电网络的薄弱环节，找到影响供电可靠性的主要因素，并针对存在的问题提出具体的改进方案，进一步改善供电可靠性，从而使整个配电网的安全性能和经济效益得到显著增加。

现阶段配电网可靠性评估方面的研究重点在于可靠率的计算，主要方法有以下几类：故障模式影响分析法；人工神经网络法；可靠性框图法、蒙特卡罗法和故障树分析法，但这些计算方法不足以支持对配电网进行整体性可靠性评估分析，且在找出配电网可靠性薄弱环节存在明显不足。另一方面，目前在解决中压配电网供电可靠性评估问题的主流方法中，对指标权重的确定大多都是依赖专家评判，这种赋权方法受到专家知识、经验、偏好的制约，具有极大的主观性和偶然性，并且存在客观数据信息利用不足的问题。而TOPSIS法在对指标进行同趋势的转换中权重易受叠代法的影响，致使综合评价的最终结果不是很准确。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术的不足，提供一种科学合理，简单实用，能够客观且有效避免评价过程中主观因素的影响，效果佳的基于主成分分析的中压配电网供电可靠性评估方法。

实现本发明目的采用的技术方案是，一种基于主成分分析的中压配电网供电可靠性评估方法，特征是，它包括以下步骤：

1)建立中压配电网供电可靠性评估指标体系

在中华人民共和国电力行业标准DL/T836-2012《供电系统用户供电可靠性评价规程》给出的五大类33个用于配电网可靠性评估的指标中，从最能表征中压配电网用户用电可靠性的角度，确定出8个指标，建立中压配电网供电可靠性评估指标体系；这8个指标分别为：系统平均停电频率指标SAIFI；系统平均停电持续时间指标SAIDI；用户平均停电频率指标CAIFI；用户平均停电持续时间CAIDI；平均供电可用率ASAI；用户平均缺供电量AENS；预安排停电平均持续时间MID-S；平均停电用户数MIC；

2)构造标准化指标矩阵

①对各指标分别进行正向化和归一化处理

SAIFI、SAIDI、CAIFI、CAIDI、AENS、MID-S、MIC均为指标值越小越好的逆向指标，ASAI为指标值越大越好的正向指标，为了便于分析和计算，将各逆向指标均正向化处理为正向指标；

由n个待评估对象的m个供电可靠性评估指标构成的指标矩阵为公式(1)，

X＝(x_ji)_n×m＝(X₁,X₂,L X_iL,X_m) (1)

x＝(x₁,x₂,L x_iL,x_m) (2)

其中：X为由n×m个指标值构造的指标矩阵，

X_i为指标矩阵中的第i个指标列向量，

x_ji为第j个待评估对象的第i个指标值，

x为供电可靠性评估指标体系中指标的集合，

x_i为指标集合中的第i个指标，

i＝1，2，…，m，m为可靠性评估指标体系中的指标个数，

j＝1，2，…，n，n为待评估对象的个数；

利用公式(3)对正向指标做归一化处理，

其中：x_ji为第j个待评估对象的第i个指标值，

为归一化后第j个待评估对象的第i个指标值，

i＝1，2，…，m，m为可靠性评估指标体系中的指标个数，

j＝1，2，…，n，n为待评估对象的个数；

利用公式(4)对逆向指标做正向化和归一化处理，

其中：x_ji为第j个待评估对象的第i个指标值，

为正向化和归一化后第j个待评估对象的第i个指标值，

i＝1，2，…，m，m为可靠性评估指标体系中的指标个数，

j＝1，2，…，n，n为待评估对象的个数；

通过对正向指标归一化及对逆向指标正向化和归一化处理后，得到公式(5)的归一化指标矩阵，

其中：X^*为归一化指标矩阵，