一種基于組合權(quán)重electre評價模型的發(fā)電計劃評估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種評估方法，具體涉及一種基于組合權(quán)重ELECTRE評價模型的發(fā)電 計劃評估方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 科學(xué)合理的發(fā)電計劃是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)及環(huán)保運(yùn)行的基礎(chǔ)。電網(wǎng)按不同目標(biāo) 制定的發(fā)電計劃運(yùn)行所得到的經(jīng)濟(jì)性、安全性以及環(huán)保性具有明顯的差異。如何對基于不 同目標(biāo)函數(shù)制定得到的發(fā)電計劃的相對優(yōu)劣性進(jìn)行評估，并選擇出綜合性能最優(yōu)的發(fā)電計 劃，對電網(wǎng)運(yùn)彳丁的效率提尚具有積極意義。
[0003] 關(guān)于發(fā)電計劃評估的研究大體可以分成兩類：1)指標(biāo)體系的定義及計算研究；2) 有效評估方法研究。
[0004] 1)指標(biāo)體系的定義及計算研究。大量的研究人員對如何定義有效的發(fā)電計劃評估 指標(biāo)體系及計算方法提出了不同方法及策略，這些研究所提出的評價指標(biāo)體系基本上是從 一個方面提出的，迄今并沒有包括安全性、經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能性、環(huán)保性的完整綜合指標(biāo)體系。
[0005] 2)評估方法研究。對于主觀權(quán)重的求取，基于層次分析法的主觀權(quán)重計算方法當(dāng) 指標(biāo)數(shù)目較多時，層次分析法的一致性檢驗(yàn)不易通過。無需進(jìn)行一致性檢驗(yàn)環(huán)節(jié)的有序二 元比較法要求指標(biāo)數(shù)目必須少于專家數(shù)目，當(dāng)指標(biāo)數(shù)目多過專家人數(shù)時，該方法將失效。對 于客觀權(quán)重的求取，主要方法有為基于熵權(quán)和極大熵模型、基于變異系數(shù)法的客觀權(quán)重計 算方法。對于主觀權(quán)重和客觀權(quán)重相結(jié)合的方法，只有基于線性加權(quán)和基于最小二乘法的 綜合權(quán)重計算方法，但線性加權(quán)法不能準(zhǔn)確地給定主觀和客觀權(quán)重值，而基于最小二乘的 方法則失去了主客觀權(quán)重的物理含義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明提出一種基于組合權(quán)重ELECTRE評價模型的發(fā)電計劃評 估方法，建立了一套涵蓋安全類指標(biāo)、節(jié)能類指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)效率類指標(biāo)和環(huán)保類指標(biāo)完整的指 標(biāo)體系，保證了評價結(jié)果的可信度和準(zhǔn)確度，應(yīng)用范圍廣、推廣度高。
[0007] 本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0008] -種基于組合權(quán)重ELECTRE評價模型的發(fā)電計劃評估方法，所述方法包括：
[0009] (1)建立發(fā)電計劃的評估指標(biāo)體系，包括安全類指標(biāo)、節(jié)能類指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)效率類指 標(biāo)和環(huán)保類指標(biāo)；
[0010] (2)基于有序二元比較法求取主觀權(quán)重；
[0011] (3)基于變異系數(shù)法求取客觀權(quán)重；
[0012] (4)基于向量相似度求取綜合權(quán)重；
[0013] (5)制定基于ELECTRE方法優(yōu)化決策方案。
[0014] 優(yōu)選的，所述步驟（1)中，所述安全類指標(biāo)至少包括：事故備用容量、頻率變化量、 調(diào)峰能力、單一支路過載率、支路N-1過載率、支路N-1平均過載率、負(fù)荷損失率和電壓穩(wěn)定 裕度；
[0015] 所述節(jié)能類指標(biāo)至少包括：可再生能源消納、電能網(wǎng)損、跨區(qū)和跨省交易電量；
[0016] 所述經(jīng)濟(jì)效率類指標(biāo)至少包括：斷面等效煤耗、斷面等效電價、支路平均負(fù)載率、 交易計劃完成率、發(fā)電總成本、平均發(fā)電成本和發(fā)電效率；
[0017] 所述環(huán)保類指標(biāo)至少包括：碳排放量、小容量機(jī)組發(fā)電率和綠色發(fā)電率。
[0018] 優(yōu)選的，所述步驟（4)求取綜合權(quán)重的方法包括下述步驟：
[0019] 4-1計算向量相似度；
[0020] 4-2基于向量相似度的求取綜合權(quán)重：
[0021] 進(jìn)一步地，所述步驟（4-1)具體包括：對于任意兩個N維向量X=(Χρx2,…，xn)， Y= (yi，y2,…yn)，其內(nèi)積表示為：[x，Y] =xiyi+x2y2+*"xnyn;
[0022] 向量X= (Xi,χ2,…，χη)的范數(shù)3 . v
[0023] 向量X= (χ^χ2,…，χη)與向量Y=h，y2,~yn)的夾角表示為：
^θ^ 180° )；
[0024] 則向量X= (χ^χ2,…，χη)和Y= (y^y2,…yn)的長度相似度α為：
[0025] 所述向量X= (χ^χ2, ···,χη)和Υ=h，y2,…yn)的方向相似度β為：
[0026] 總相似度γ為：γ(X,Υ) =α(χ,γ) ·β(χ,γ)。
[0027] 進(jìn)一步地，所述步驟（4-2)基于向量相似度的求取綜合權(quán)重包括，從建立的發(fā)電 計劃的評估指標(biāo)體系中選取η個評價指標(biāo)，通過基于有序二元比較法求取主觀權(quán)重和基于 變異系數(shù)法求取客觀權(quán)重共獲得L組權(quán)重向量；其中，L多2,則第k個權(quán)重向量為：Wk = (Wkl，Wk2,…，wkn)，k= 1，2,…，L;
[0028] 將主觀權(quán)重和客觀權(quán)重采用組合系數(shù)求得綜合權(quán)重向量，其表達(dá)式為：
[0029] wc=nnLwL
[0030] 式中，為綜合權(quán)重向量，ndη2，…ru為組合系數(shù)；
[0031] L組權(quán)重向量中，第k個權(quán)重向量Wk與其他權(quán)重向量總相似度為：γ= (Yi，Υ2,…，YL)，其弓
[0032] 設(shè)權(quán)系數(shù)向量為7/= (7/Μ?7·5,···?7￡)其中
' Wi為綜合權(quán) 重向量礦中第i個指標(biāo)的權(quán)重。
[0033] 優(yōu)選的，所述步驟（5)制定ELECTRE方法優(yōu)化決策方案包括：
[0034] 5-1計算規(guī)范化決策矩陣，設(shè)有m個評價對象，并從建立的發(fā)電計劃的評估指標(biāo)體 系中選取η個評價指標(biāo)，根據(jù)m個評價對象所對應(yīng)的評價指標(biāo)數(shù)值建立評價矩陣X;
[0035]
[0036] 利用公￥
對評價矩陣X進(jìn)行規(guī)范化，從而獲取規(guī)范化矩陣R=
[k];
[0037] 5-2計算加權(quán)規(guī)范化矩陣V=[vj= [Wii^]，其中，^^為綜合權(quán)重向量中第i 個指標(biāo)的權(quán)重；
[0038] 5-3分別確定和諧集與不和諧集，
[0039] 5-4構(gòu)造和諧和不和諧矩陣；
[0040] 5-5確定和諧性支配矩陣F與不和諧性支配矩陣G:
[0041] 5-6確定綜合性支配矩陣E:
[0042] 5-7選擇最優(yōu)評價對象。
[0043] 進(jìn)一步地，所述步驟（5-3)中分別確定和諧集與不和諧集包括，對于所述m個評價 對象中，第k個評價對象Ak和第1個評價對象Ai，將所包含η個評價指標(biāo)的評價指標(biāo)體系 J= {1，2, 3,…，η}劃分為兩個不相交的子集Ckl和Dkl;Ckl為效益型指標(biāo)集，其指標(biāo)數(shù)據(jù)越 大越占優(yōu)；Dkl為成本型指標(biāo)集，其指標(biāo)數(shù)據(jù)越小越占優(yōu)；所述效益型指標(biāo)集Ckl由第k個評 價對象4不劣于第1個評價對象Ai的指標(biāo)組成，即為和諧集Ckl= {i|Xkl>xH};所述成 本型指標(biāo)集Dkl由第k個評價對象Ak劣于第1個評價對象Ai的指標(biāo)組成，即為不和諧集Dkl ={i |xkl< x iJ = J-Cki〇
[0044] 進(jìn)一步地，所述步驟（5-4)中構(gòu)造和諧和不和諧矩陣包括：
[0045] 所述和諧矩陣為C= [ckl],k乒1，式中??；示和諧指數(shù);wf 為第 j個指標(biāo)對應(yīng)的綜合權(quán)重；
[0046] 所述不和諧矩陣為D= [dkl]，k辛1，式中：：
表示不和諧指數(shù)。
[0047] 進(jìn)一步地，所述步驟（5-5)包括：
[0048]和諧性支配矩陣F= [fkl]，k乒1
[0049]

:).
[0050] 其中 ξ為一致性超越矩陣調(diào)節(jié)系數(shù)；所述ξ的計算初 始值取1，ξ取值大于1時用于加強(qiáng)閾值，ξ取值小于1時用于放松閾值；
[0051]不和諧性支配矩陣G= [gkl]，k乒1
[0052]
[0053] 其弓
為非一致性超越矩陣調(diào)節(jié)系數(shù)，計算時r先取 1，鏟取值小于1時用于加強(qiáng)閾值，P取值大于1時用于放松閾值。
[0054] 進(jìn)一步地，所述步驟（5-6)中綜合性支配矩陣E，是和諧性支配矩陣F與不和諧性 支配矩陣G的交；所述綜合性支配矩陣E元素定義為E=ekl=fklngkl。
[0055] 進(jìn)一步地，所述步驟（5-7)中選擇最優(yōu)評價對象包括：根據(jù)綜合性支配矩陣E關(guān)于 m個評價對象之間的偏序關(guān)系；如果ekl = 1，則第k個評價對象Ak優(yōu)于第1個評價對象Ai， 此時剔除第1個評價對象A1;依照此方法，剔除m個評價對象中不占優(yōu)的評價對象；直到剩 余一個最優(yōu)評價對象；
[0056] 若第p個評價對象Ap和第q個評價對象方案Aq的對應(yīng)綜合支配矩陣元素epq為1， 增大一致性超越矩陣調(diào)節(jié)系數(shù)ξ和減小非一致性超越矩陣調(diào)節(jié)系數(shù)直至第P個評價對 象Αρ和第q個評價對象Aq的對應(yīng)綜合支配矩陣元素epq由1變?yōu)?。
[0057] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是：
[0058] (1)建立了一套涵蓋安全類指標(biāo)、節(jié)能類指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)效率類指標(biāo)和環(huán)保類指標(biāo)完整 的指標(biāo)體系，保證了評價結(jié)果的可信度。
[0059] (2)提出了改進(jìn)的有序二元比較法求取主觀權(quán)重，克服了傳統(tǒng)層次分析法一致性 校驗(yàn)不通過需要反復(fù)修改的問題；采用變異系數(shù)法求取客觀權(quán)重，并通過基于向量相似度 的組合賦權(quán)法求取綜合權(quán)重，克服了單純采用主觀權(quán)重對經(jīng)驗(yàn)的依賴，使評價結(jié)果更具說 服力。
[0060] (3)將ELECTRE法引入發(fā)電計劃評估，通過閾值調(diào)節(jié)，逐步實(shí)現(xiàn)了方案的優(yōu)劣排 序，具有較好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0061] 圖1為基于組合權(quán)重ELECTRE評價模型的發(fā)電計劃評估方法流程圖；
【具體實(shí)施方式】
[0062] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0063] 如圖1所示，一種基于組合權(quán)重ELECTRE評價模型的發(fā)電計劃評估方法，所述方法 包括：
[0064] (1)建立發(fā)電計劃的評估指標(biāo)體系，包括安全類指標(biāo)、節(jié)能類指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)效率類指 標(biāo)和環(huán)保類指標(biāo)；所述安全類指標(biāo)