[發明專利]基于信息測度的增量配電網規劃評價指標體系優化方法

有效

• 申請號: 202010175784.7
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111400642B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 張文松;朱子琪;湯明陽;祁秋民;馬文廣;王正輝;王瑜;李美玲;張舒凱;張麗娟;岳超;王生春;梁寶德
• 申請（專利權）人: 中國電建集團青海省電力設計院有限公司
• 主分類號: G06Q10/0639
• 分類號: G06Q10/0639;G06F17/16;G06F18/2135;G06Q10/0635;G06Q50/06
• 代理公司: 西寧品之宜知識產權代理事務所(普通合伙) 63105
• 代理人: 李樹志

1.基于信息測度的增量配電網規劃評價指標體系優化方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

S101確定增量配電網規劃評價指標體系的評價對象和評價目標；

S102從可靠性、安全性、經濟性和低碳環保性四個方面建立增量配電網規劃評價指標體系；

S103增量配電網規劃評價指標數據的獲取和標幺化處理；

S104基于標準化樣本數據矩陣的相關系數矩陣及其特征值和特征向量，對增量配電網規劃評價指標體系進行主成分分析；

S105通過分別計算主成分分量對評價指標體系、評價指標對主成分分量的信息測度，綜合得到增量配電網規劃評價指標的信息測度；

S106基于增量配電網規劃評價指標的信息測度，對增量配電網評價指標進行排序、篩選，得到增量配電網評價指標體系優化結果；

所述S103包括以下步驟：

S301：獲取增量配電網規劃評價指標數據

選取M個不同的增量配電網規劃方案作為評價對象，實施仿真計算，獲得增量配電網規劃評價指標體系的樣本數據矩陣L，具體如下式所示：

上式中，l_xy表示第x個增量配電網規劃方案仿真計算后得到的第v個評價指標A_v的樣本數值，x＝1,2,…,M；v＝1,2,…,N；M為增量配電網規劃方案數量，N為初始指標體系中二級指標的個數；

S302：增量配電網規劃評價指標的樣本數據標幺化處理

為了消除各個規劃評價指標在數量級和量綱上的差異，須對不同增量配電網規劃方案下的評價指標樣本數據l_xy進行標幺化處理，具體如下式所示：

其中，表示第x個增量配電網規劃方案仿真計算后得到的第v個評價指標A_v的樣本數值標幺化處理結果；其中，表示取樣本數據矩陣L中第v個評價指標A_v的最小樣本數據值，表示第v個評價指標A_v的最大樣本數據值；

所述S104包括以下步驟：

S401：評價指標樣本數據矩陣的標準化處理

為了對增量配電網規劃評價指標體系進行主成分分析，在對評價指標樣本數據標幺化處理基礎上，繼續對評價指標A_v樣本數據的標幺化結果進行標準化處理，計算公式為：

式中，S_xv表示第x個增量配電網規劃方案仿真計算后得到的第v個評價指標A_v的標準化樣本數值；

根據上述計算公式，增量配電網規劃評價指標體系的標準化樣本數據矩陣S為：

M為增量配電網規劃方案數量，N為初始指標體系中二級指標的個數；

S402：計算評價指標體系的標準化樣本數據矩陣的相關系數矩陣

利用增量配電網規劃評價指標體系的標準化樣本數據矩陣S，計算得到評價指標體系中N個評價指標的相關系數矩陣R，計算公式為：

R＝S^TS???(5)

式中，S^T表示評價指標體系的標準化樣本數據矩陣S的轉置；

S403：計算相關系數矩陣的特征值

將增量配電網規劃評價指標體系中N個評價指標的相關系數矩陣R代入到特征方程|R-λ_iE_n|＝0中，其中，E_n表示N×N維單位矩陣，符號丨丨表示取矩陣行列式運算符號；通過求解特征方程，得到N個特征值λ₁≥λ₂≥…λ_N≥0；

S404：求解相關系數矩陣的特征向量

將相關系數矩陣R和特征值λ_i，i＝1,2,…,N,代入方程Ra＝λ_ia，求解得到特征值λ_i對應的特征向量a_i，i＝1,2,…,N；

S405：計算增量配電網規劃評價指標體系的主成分分量

根據相關系數矩陣的特征向量a_i，i＝1,2,…,N，將增量配電網規劃評價指標體系利用N個主成分來表示，第i主成分分量Y_i的計算公式為：

Y_i＝S_x^Ta_i,i＝1,2,…N,x＝1,2,…,M???(6)

式中，S_x＝[s_x1,s_x2,…,s_xN]^T，表示第x個增量配電網規劃方案仿真計算后評價指標的標準化樣本數據向量，也是標準化樣本數據矩陣S中第x行向量；S_x^T表示向量S_x的轉置；

所述S105包括獲取：

S501：計算主成分分量對評價指標體系的信息測度

第i主成分分量Y_i在評價指標體系的信息含量稱為第i主成分分量Y_i對評價指標體系的信息測度C(Y_i,A)，計算公式為：

式中，λ_i表示相關系數矩陣R的第i個特征值；

S502：計算評價指標對主成分分量的信息測度

第v個增量配電網規劃評價指標A_v在第i主成分分量Y_i中的信息含量稱為第v個評價指標A_v對第i主成分分量Y_i的信息測度C(A_v,Y_i)，計算公式為：

式中，||a_i||表示特征向量a_i的幅值，a_vi表示特征向量a_i的第v個元素值；

S503：計算評價指標對評價指標體系的信息測度

根據步驟S501和S502的計算結果，可以得到第v個增量配電網規劃評價指標A_v對整個評價指標體系的信息測度C(A_v，A)，計算公式為：

所述S106包括獲取：

S601：基于信息測度的增量配電網評價指標排序

依據第v個評價指標A_v對評價指標體系的信息測度C(A_v，A)大小，采取降序排列方式，對評價指標A_v重新進行排序，A^k為對應于信息測度大小排在第k位的評價指標，相應的信息測度為C(A^k，A)，k＝1,2,…,N；

S602：基于信息測度的增量配電網評價指標篩選

通過代數疊加的方式，計算得到各評價指標A^k的累計信息測度Ω_k，計算公式如下式所示：

式中，C(A^v，A)表示信息測度大小排在第v位的評價指標A^v對應的信息測度；

S603：基于信息測度的增量配電網評價指標體系優化結果

根據累計信息測度的大小篩選保留評價指標，篩選依據如下式所示：

式中，ξ表示篩選閾值，當評價指標的累計信息測度Ω_k不小于ξ時，指標保留，否則指標剔除；

基于信息測度的增量配電網評價指標體系優化結果為(A¹,A²,…,A^k)，其中，Ω_k≥ξ且Ω_k+1＜ξ；K表示篩選后的增量配電網評價指標體系中二級指標個數；

另外，對于篩選保留的增量配電網評價指標A^v，其在指標體系中的權重系數為：