一种多电力系统状态评价方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多电力系统状态评价方法和系统，属于电力技术领域，解决了现有电力系统状态不明确的问题。该方法包括基于每个电力系统的多个评价指标构建原始矩阵并进行预处理；基于熵权法确定的评价指标熵权和CRITIC法确定的评价指标权重确定评价指标的组合权重；基于预处理后的原始矩阵与组合权重获得标准化决策矩阵；根据标准化决策矩阵计算正理想解和负理想解；基于正理想解和负理想解划分极值区间以确定等级集；基于等级集计算标准化决策矩阵的各元素与各等级之间的贴近度；依据最大贴近度的原则，确定电力系统所属的等级；以及通过计算特征值进一步区分同一等级电力系统状态的优劣。组合权重考虑指标之间的冲突性、对比强度和离散性，使指标权重更加科学。使指标权重更加科学。使指标权重更加科学。

【技术实现步骤摘要】
一种多电力系统状态评价方法和系统


[0001]本专利技术涉及电力
，尤其涉及一种多电力系统状态评价方法和系统。

技术介绍

[0002]电能从生产到消费，主要包含发电环节、输配电环节、用电环节，参与的主体为电源、电网、负荷、储能。电源、电网、负荷、储能的联合协调运行对电力系统的安全、经济、稳定运行具有重要的意义。为更好的掌握电力系统状态，在电价、投资等电力收入与支出资金监管的大政策背景下，需要一种立足源网荷储，涵盖电力生产与消费全过程并且体现环境影响的多电力系统状态评价方法，进而提高对电力系统状态的认识水平，识别影响系统状态的关键因素，从而能够更有效地促进地区电力能源的健康持续发展。目前较多的技术方案关于源网荷储的协调规划、协同演化激励等，缺少基于源网荷储电力系统状态评价指标及方法，电力系统状态不明确。

技术实现思路

[0003]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种多电力系统状态评价方法和系统，用以解决现有缺少基于源网荷储电力系统状态评价指标，电力系统状态不明确的问题。
[0004]一方面，本专利技术实施例提供了一种多电力系统状态评价方法包括：基于每个电力系统的多个评价指标构建原始矩阵并进行预处理；基于熵权法确定的评价指标熵权和CRITIC法确定的评价指标权重确定所述评价指标的组合权重；基于预处理后的原始矩阵与所述组合权重获得标准化决策矩阵；根据所述标准化决策矩阵计算正理想解和负理想解；基于所述正理想解和所述负理想解划分极值区间以确定等级集；基于等级集计算标准化决策矩阵的各元素与各等级之间的贴近度；依据最大贴近度的原则，确定所述电力系统所属的等级；以及通过计算特征值进一步区分同一等级电力系统状态的优劣。
[0005]上述技术方案的有益效果如下：对熵值法和CRITIC法的原理进行对比，二者之间存在完美的互补性，如果将二者结合，则可以在客观赋权过程中既充分考虑各指标数据已有的特性，也可以兼顾数据的变异性。通过熵值法和CRITIC法这两种方法的结合能充分考虑指标之间的冲突性、对比强度和离散性，综合分析各指标之间的权重，使指标权重更加科学。
[0006]基于上述方法的进一步改进，所述评价指标包括电源评价指标、电网评价指标、负荷评价指标、储能评价指标和环境评价指标，其中，所述电源评价指标包括可再生能源装机比例、电网友好型可再生能源比例、超低排放火电装机占比和可再生能源种类；所述电网评价指标包括可再生能源弃电率、变电容量与电网装机容量比例和电力电子的比重；所述负荷评价指标包括可中断负荷比例、激励性负荷比例、电动汽车的保有量；所述储能评价指标包括储能容量与装机容量之比和储能容量与最大负荷之比；所述环境评价指标包括单位发电量二氧化碳排放量、单位发电量氮氧化物排放量和单位发电量PM2.5。
[0007]基于上述方法的进一步改进，基于每个电力系统的多个评价指标构建原始矩阵并
进行预处理进一步包括：基于m个电力系统
×
n个评价指标构建原始矩阵X＝(x
ij
)
m
×
n
：
[0008][0009]其中，x
ij
表示第i个电力系统中的第j个评价指标，i，j为正整数，2≤i≤m，2≤j≤n；对评价指标进行一致化处理包括：当所述评价指标为极小型评价指标时，通过以下公式将极小型评价指标转换为极大型评价指标：x
′
ij
＝M
‑
x
ij
，其中M为评价指标允许的一个上界；当所述评价指标为区间型评价指标时，通过以下公式将区间型评价指标转化为所述极大型评价指标：
[0010][0011]通过以下公式对所述评价指标进行无量纲化处理：
[0012]其中，P
ij
为无量纲化处理后的评价指标。
[0013]基于上述方法的进一步改进，确定评价指标的组合权重进一步包括：利用熵权法根据各评价指标的信息熵计算评价指标熵权；利用CRITIC法根据评价指标所包含的信息量计算评价指标权重；以及基于所述评价指标熵权和所述评价指标权重确定所述评价指标的组合权重。
[0014]基于上述方法的进一步改进，通过以下公式计算所述评价指标熵权
[0015][0016]其中，评价指标的信息熵P
ij
为无量纲化处理后的评价指标；通过以下公式计算所述评价指标权重
[0017][0018]其中，C
j
表示评价指标所包含的信息量σ
j
表示评价指标的标准差；ζ
ij
为评价指标的相关系数，为评价指标之间的冲突性；以及通过以下公式计算组合权重ω
j
：
[0019]基于上述方法的进一步改进，基于预处理后的原始矩阵与所述组合权重获得标准
化决策矩阵V：
[0020][0021]根据所述标准化决策矩阵计算正理想解和负理想解进一步包括：在所述标准化决策矩阵中，由每列最大元组成的向量称正理想点Z
+
：Z
+
＝(z
1+
,z
2+
,
…
,z
n+
)，其中，z
i+
＝max(v
i1+
,v
i2+
,
…
,v
in+
)；在所述标准化决策矩阵中，由每列最小元组成的向量叫负理想点Z
‑
：Z
‑
＝(z1‑
,z2‑
,
…
,z
n
‑
)，其中，z
i
‑
＝min(v
i1
‑
,v
i2
‑
,
…
,v
in
‑
)。
[0022]基于上述方法的进一步改进，基于所述正理想解和所述负理想解划分极值区间以确定等级集进一步包括：计算第i个电力系统与所述正理想解和所述负理想解关于第j个评价指标的灰色关联系数和
[0023][0024][0025]其中，ρ为分辨率系数，ρ∈[0，1]，一般取ρ＝0.5；将所述正理想解和所述负理想解组成的各列元素的极值区间划分为N层，所述N层中各层的区间为：其中，其中，共同组成区间其中，为评价等级的区间边界值，π
i+
＝max(γ
i1+
,γ
i2+
,
…
,γ
in+
)，π
i
‑
＝max(γ
i1
‑
,γ
i2
‑
,
…
,γ
in
‑
)。
[0026]基于上述方法的进一步改进，基于等级集计算标准化决策矩阵的各元素与各等级之间的贴近度如下：
[0027][0028]基于元素与各等级之间的所述贴近度，计算电力系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多电力系统状态评价方法，其特征在于，包括：基于每个电力系统的多个评价指标构建原始矩阵并进行预处理；基于熵权法确定的评价指标熵权和CRITIC法确定的评价指标权重确定所述评价指标的组合权重；基于预处理后的原始矩阵与所述组合权重获得标准化决策矩阵；根据所述标准化决策矩阵计算正理想解和负理想解；基于所述正理想解和所述负理想解划分极值区间以确定等级集；基于等级集计算标准化决策矩阵的各元素与各等级之间的贴近度；依据最大贴近度的原则，确定所述每个电力系统所属的等级；以及通过计算特征值进一步区分同一等级电力系统状态的优劣。2.根据权利要求1所述的多电力系统状态评价方法，其特征在于，所述评价指标包括电源评价指标、电网评价指标、负荷评价指标、储能评价指标和环境评价指标，其中，所述电源评价指标包括可再生能源装机比例、电网友好型可再生能源比例、超低排放火电装机占比和可再生能源种类；所述电网评价指标包括可再生能源弃电率、变电容量与电网装机容量比例和电力电子的比重；所述负荷评价指标包括可中断负荷比例、激励性负荷比例、电动汽车的保有量；所述储能评价指标包括储能容量与装机容量之比和储能容量与最大负荷之比；以及所述环境评价指标包括单位发电量二氧化碳排放量、单位发电量氮氧化物排放量和单位发电量PM2.5。3.根据权利要求1所述的多电力系统状态评价方法，其特征在于，基于每个电力系统的多个评价指标构建原始矩阵并进行预处理进一步包括：基于m个电力系统
×
n个评价指标构建原始矩阵X＝(x
ij
)
m
×
n
：其中，x
ij
表示第i个电力系统中的第j个评价指标，i，j为正整数，2≤i≤m，2≤j≤n；对评价指标进行一致化处理包括：当所述评价指标为极小型评价指标时，通过以下公式将极小型评价指标转换为极大型评价指标x
′
ij
＝M
‑
x
ij
，其中M为评价指标允许的一个上界；当所述评价指标为区间型评价指标时，通过以下公式将区间型评价指标转化为所述极大型评价指标，通过以下公式对所述评价指标进行无量纲化处理：
其中，P
ij
为无量纲化处理后的评价指标。4.根据权利要求1所述的多电力系统状态评价方法，其特征在于，确定评价指标的组合权重进一步包括：利用熵权法根据各评价指标的信息熵计算评价指标熵权；利用CRITIC法根据评价指标所包含的信息量计算评价指标权重；以及基于所述评价指标熵权和所述评价指标权重确定所述评价指标的组合权重。5.根据权利要求4所述的多电力系统状态评价方法，其特征在于，通过以下公式计算所述评价指标熵权通过以下公式计算所述评价指标熵权其中，评价指标的信息熵P
ij
为无量纲化处理后的评价指标；通过以下公式计算所述评价指标权重重其中，C
j
表示评价指标所包含的信息量σ
j
表示评价指标的标准差；ζ
ij
为评价指标的相关系数，为评价指标之间的冲突性；以及通过以下公式计算组合权重ω
j
：6.根据权利要求3所述的多电力系统状态评价方法，其特征在于，基于预处理后的原始矩阵与所述组合权重获得标准化决策矩阵V：根据所述标准化决策矩阵计算正理想解和负理想解进一步包括：在所述标准化决策矩阵中，由每列最大元组成的向量称正理想点Z
+
：Z
+
＝(z
1+
,z
2+
,
…
,z
n+
)，其中，z
i+
＝max(v
i1+
,v
i2+
,...,v
in+
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏，袁翰青，汪鹏，张露，王静，孙辰军，李慧玲，郑超，张琪，王佳君，宋晓华，
申请(专利权)人：华北电力大学国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：