用於省級電網的發輸用電節能指標綜合評價方法
2024-01-21 17:31:15 1
用於省級電網的發輸用電節能指標綜合評價方法
【專利摘要】一種用於省級電網的發輸用電節能指標綜合評價方法，包括如下步驟：(1)選擇電網運行的評估維度，並針對不同維度，選擇關鍵業績指標KPI；(2)對各個維度的KPI指標進行無量綱化處理，並綜合計算各個維度的電網運行效益值，實現不同維度效益值的橫向可比；(3)以每個評估維度作為雷達圖的一個輻射軸，以效益值為依據繪製電網運行多維指標的雷達圖；(4)針對所形成的雷達圖，計算其周長和面積兩個形狀特徵量，通過比較這兩個特徵量，量化評估電網運行的整體效益與電網多維度運行效益之間的協調關係。本發明所述方法形象、直觀、便於理解，計算流程簡單，計算量小，開發難度低，物理含義明晰，實用性強。
【專利說明】用於省級電網的發輸用電節能指標綜合評價方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電力系統運行評估【技術領域】，具體是一種用於省級電網的發輸用電節 能指標綜合評價方法。
【背景技術】
[0002] 長期以來，電網調度運行管理人員始終希望能夠找到一種科學有效的方法，從電 網運行大量的單項評估指標基礎上綜合形成一到兩個綜合指標，以定量地評價電網運行的 整體水平，為電網運行人員評估工作水平、定位工作缺陷，提升調度業務提供有力支撐。當 前電網運行有大量的單項評估指標，每個電網運行評估指標能夠反映電網運行某一方面水 平。然而實際電網運行需要綜合發電、輸電、用電等多專業維度的綜合效益。因此，建立一 種從單項指標評估到綜合綜合指標評估方法，是電網運行綜合評估的核心問題。
[0003] 圍繞電網運行綜合評估，國內外學者提出了大量方法，主要包括專家法、層次分析 法、模糊評價法、變異係數法、多目標優化法、復相關係數法、主成分分析法等，這些方法或 基於人工設定或利用數理統計、多目標優化、線性變換、概率論及多元統計等數據方法，確 定各指標的權重係數，從而綜合得到電網運行評估綜合指數。
[0004] 但在實際執行過程中，上述方法往往存在不夠直觀，不易理解的問題，評估方法的 理論基礎過於生澀，評估方法的中間過程不夠透明，評估方法所提出的最終評估指標物理 含義不夠明確，以上方面因素都在很大程度上限制了當前綜合評估方法的應用，造成綜合 評估方法難以指導實際電網運行評估工作。
[0005] 因此，如何採用最簡潔明了的方法步驟，開發過程清晰，含義明確的綜合評估方 法，成為電網運行綜合評估方法設計中的難點。
【發明內容】
[0006] 針對上述存在的問題，本發明提出一種用於省級電網的發輸用電節能指標綜合評 價方法，以雷達圖為載體，以電網運行綜合評估雷達圖的特徵量反映電網運行整體水平。
[0007] 本發明的技術方案如下：一種用於省級電網的發輸用電節能指標綜合評價方法， 包括如下步驟：
[0008] (1)從電網實時資料庫輸入指標的當前數據，從電網歷史資料庫輸入指標的歷史 數據，形成信息資料庫；
[0009] (2)選擇電網運行的評估維度包括發電、輸電、用電等專業維度，並針對不同維度， 選擇關鍵業績指標KPI ;
[0010] (3)對各個維度的關鍵業績指標KPI進行無量綱化處理，並綜合計算各個維度的 電網運行效益值，實現不同維度效益值的橫向可比；
[0011] (4)以每個評估維度作為雷達圖的一個輻射軸，以效益值為依據繪製電網運行多 維指標的雷達圖；
[0012] (5)針對所形成的雷達圖，計算其周長和面積兩個特徵量，通過比較這兩個特徵 量，量化評估電網運行的整體效益與電網多維度運行效益之間的協調關係。
[0013] 步驟（1)所述當前數據由電網實時資料庫輸入，歷史數據由電網歷史資料庫輸 入。
[0014] 步驟⑶所述的無量綱化處理，包括如下步驟：
[0015] 將電網運行指標劃分為"極大型"、"極小型"、"區間型"三種類型，對於極大型指標 而言，在指標可能的取值範圍內，其取值越大則代表指標越優秀；對於極小型指標，其取值 越小則代表指標越優秀；而對於區間型指標，則以其取值落在某個區間為準。
[0016] 所述三類指標無量綱化方法中所涉及的參數，包括極大型指標取值上下限<和 4，極小型指標取值上下限<和·^，區間型指標最佳穩定區間邊界值a，b以及指標取值上 下限X)和<，獲取方法有兩種：（1)參考電網安全運行導則，對於有明確考核要求的電網運 行指標，對上述數據項進行設定；（2)對於沒有明確考核要求的電網運行指標，依據指標的 歷史數據，分析其分布規律，設定指標取值的上下限。
[0017] 步驟（4)所述繪製電網運行多維指標的雷達圖，包括如下步驟：
[0018] (1)繪製電網運行綜合評估雷達圖底圖：作單位圓，設所選擇的電網運行評估指 標數量為n，從圓心繪製η條射線，將圓等分，從而得到電網運行綜合評估雷達圖底圖，每條 等分射線稱為電網運行綜合評估雷達圖的輻射軸；
[0019] (2)依據電網運行評估指標無量綱化指數值在輻射軸上描點：為將單位圓等分， 輻射軸的數量應該與電網運行評價指標的數量相同，因此，可以為每個電網運行評價指標 匹配唯一一條輻射軸；然後在輻射軸與單位圓交點與圓心形成的線段上，根據電網無量綱 化指數數值等比例的進行描點，規定圓心與該點之間的距離應等於該指標無量綱化指數數 值；
[0020] (3)依次將輻射軸上的點連線，形成電網運行綜合評估雷達圖：需要注意的是只 能連接相鄰福射軸上的點，不能出現連線穿過福射軸的情況。
[0021] 步驟（5)所述比較雷達圖的面積和周長這兩個特徵量的原則是：
[0022] (1)雷達圖的面積反映電網運行水平，雷達圖面積越大，電網運行水平越高；反 之，電網運行水平越低；
[0023] (2)雷達圖的周長反映電網運行均衡性；雷達圖周長越大，電網運行均衡性越差； 反之，電網運行多維度目標的協調性越好；
[0024] (3)當兩個評價對象的雷達圖面積相同時，其周長越小，雷達圖的形狀越趨近於圓 形，說明該評價對象各指標的發展水平越均衡，不同維度之間協調性越好。
[0025] 本發明突出的有益效果在於：
[0026] 以雷達圖為載體，繪製不同維度的電網運行效益值，並通過提取雷達圖的周長和 面積兩個特徵量，對電網的運行效益進行多維評估。該方法形象、直觀、便於理解，計算流程 簡單，計算量小，開發難度低，物理含義明晰，實用性強。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發明所述的用於省級電網的發輸用電節能指標綜合評價方法的流程圖。
[0028] 圖2是本發明所繪製的電網運行綜合評估雷達圖樣式。
【具體實施方式】
[0029] 下面結合附圖及實施方式對本發明作進一步詳細的說明。應當理解，此處所描述 的【具體實施方式】可用以解釋本發明，但並不限定本發明。
[0030] 本發明所述的用於省級電網的發輸用電節能指標綜合評價方法，包括如下步驟：
[0031] (1)從電網實時資料庫輸入指標的當前數據，從電網歷史資料庫輸入指標的歷史 數據，形成本方法計算的信息資料庫；
[0032] 輸入本計算流程所需的電網運行指標基本數據，所需的輸入數據既包括電網運行 指標當前數據，也包括指標的歷史數據。其中指標的當前數據由電網實時資料庫輸入，而歷 史數據由電網歷史資料庫輸入。需要特別說明的是，指標無量綱化的計算基於對指標歷史 數據的統計分析，因此需要提供儘可能多的歷史數據，一般所提供的歷史數據樣本不應少 於500條。
[0033] (2)選擇電網運行的評估維度，並針對不同維度，選擇關鍵業績指標KPI (Key Performance Index)指標；以下簡稱KPI指標。
[0034] 關鍵業績指標（Key Performance Indicator, KPI)，是能夠有效反映電網運行核 心效益價值的指標。通過對KPI指標的分析，能夠以點帶面地把握電網運行的綜合效益，起 到提綱挈領的作用。
[0035] KPI指標選擇是本評估方法的基礎步驟之一，用戶可根據實際評估需要和電網運 行特點靈活選擇關鍵業績指標KPI。
[0036] (3)對各個維度的KPI指標進行無量綱化處理，並綜合計算各個維度的電網運行 效益值，實現不同維度效益值的橫向可比；
[0037] 所選擇的KPI指標往往具有不同的量綱，為了能夠將具有不同物理含義、不同量 綱的電網評估指標繪製在同一雷達圖上，需要對所選擇KPI指標進行無量綱化處理，從而 實現不同類型指標的橫向可比。根據實際使用需要，可靈活選擇指標的無量綱方法。
[0038] 在本方法中選擇的無量綱化方法如下：
[0039] 將電網運行指標劃分為"極大型"、"極小型"、"區間型"三種類型。對於極大型指 標而言，在指標可能的取值範圍內，其取值越大則代表指標越優秀；對於極小型指標，其取 值越小則代表指標越優秀；而對於區間型指標，則以其取值落在某個區間為佳。
[0040] 對於極大型指標，處理方法如下：
【權利要求】
1. 一種用於省級電網的發輸用電節能指標綜合評價方法，其特徵在於，包括如下步 驟： (1) 從電網實時資料庫輸入指標的當前數據，從電網歷史資料庫輸入指標的歷史數據， 形成信息資料庫； (2) 選擇電網運行的評估維度，包括發電、輸電、用電專業維度，並針對不同維度，選擇 關鍵業績指標KPI; (3) 對各個維度的關鍵業績指標KPI進行無量綱化處理，並綜合計算各個維度的電網 運行效益值，實現不同維度效益值的橫向可比； (4) 以每個評估維度作為雷達圖的一個輻射軸，以效益值為依據繪製電網運行多維指 標的雷達圖； (5) 針對所形成的雷達圖，計算其周長和面積兩個特徵量，通過比較這兩個特徵量，量 化評估電網運行的整體效益與電網多維度運行效益之間的協調關係。
2. 根據權利要求1所述的用於省級電網的發輸用電節能指標綜合評價方法，其特徵在 於，步驟（1)所述當前數據由電網實時資料庫輸入，歷史數據由電網歷史資料庫輸入。
3. 根據權利要求1所述的用於省級電網的發輸用電節能指標綜合評價方法，其特徵在 於，步驟（3)所述的無量綱化處理，包括如下步驟： 將電網運行指標劃分為"極大型"、"極小型"、"區間型"三種類型，對於極大型指標而 言，在指標可能的取值範圍內，其取值越大則代表指標越優秀；對於極小型指標，其取值越 小則代表指標越優秀；而對於區間型指標，則以其取值落在某個區間為準。
4. 根據權利要求3所述的用於省級電網的發輸用電節能指標綜合評價方法，其特徵在 於，所述三類指標無量綱化方法中所涉及的參數，包括極大型指標取值上下限·^+和·^，極 小型指標取值上下限 <和·^，區間型指標最佳穩定區間邊界值a，b以及指標取值上下限 ?^和 <，獲取方法有兩種：（1)參考電網安全運行導則，對於有明確考核要求的電網運行指 標，對上述數據項進行設定；（2)對於沒有明確考核要求的電網運行指標，依據指標的歷史 數據，分析其分布規律，設定指標取值的上下限。
5. 根據權利要求1所述的用於省級電網的發輸用電節能指標綜合評價方法，其特徵在 於，步驟（4)所述繪製電網運行多維指標的雷達圖，包括如下步驟： (1) 繪製電網運行綜合評估雷達圖底圖：作單位圓，設所選擇的電網運行評估指標數 量為n，從圓心繪製η條射線，將圓等分，從而得到電網運行綜合評估雷達圖底圖，每條等分 射線稱為電網運行綜合評估雷達圖的輻射軸； (2) 依據電網運行評估指標無量綱化指數值在輻射軸上描點：為將單位圓等分，輻射 軸的數量應該與電網運行評價指標的數量相同，因此，可以為每個電網運行評價指標匹配 唯一一條輻射軸；然後在輻射軸與單位圓交點與圓心形成的線段上，根據電網無量綱化指 數數值等比例的進行描點，規定圓心與該點之間的距離應等於該指標無量綱化指數數值； (3) 依次將輻射軸上的點連線，形成電網運行綜合評估雷達圖：需要注意的是只能連 接相鄰輻射軸上的點，不能出現連線穿過輻射軸的情況。
6. 根據權利要求1所述的用於省級電網的發輸用電節能指標綜合評價方法，其特徵在 於，步驟（5)所述比較雷達圖的面積和周長這兩個特徵量的原則是： (1) 雷達圖的面積反映電網運行水平，雷達圖面積越大，電網運行水平越高；反之，電 網運行水平越低； (2) 雷達圖的周長反映電網運行均衡性；雷達圖周長越大，電網運行均衡性越差；反 之，電網運行多維度目標的協調性越好； (3) 當兩個評價對象的雷達圖面積相同時，其周長越小，雷達圖的形狀越趨近於圓形， 說明該評價對象各指標的發展水平越均衡，不同維度之間協調性越好。
【文檔編號】G06Q50/06GK104463705SQ201410745234
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月8日 優先權日:2014年12月8日
【發明者】牟才榮, 郭少青, 王德付, 匡洪輝, 熊莉, 張德亮 申請人:廣西電網有限責任公司, 北京清大科越科技有限公司