市场环境下电力用户可靠性需求的计算机评估方法

摘要

本发明涉及一种电力用户可靠性需求的分析和处理方法，特别是一种市场环境下电力用户可靠性需求的计算机评估方法，本发明结合供电企业需求，研究对任一供电区域评估其供电可靠性需求的方法：通过分析停电对不同行业用户的危害程度，提取了影响可靠性需求的关键用户特征信息，应用模糊决策方法，提出了一种基于用户特征信息的区域供电可靠性需求等级定量评判方法，目标是根据区域用户构成，能客观地比较和衡量其停电危害和损失的严重程度，更加科学地制定其供电可靠性要求。为配电网的规划、可靠性提升方案决策提供一定的参考。

主权项

1.市场环境下电力用户可靠性需求的计算机评估方法，其特征在于，包括如下步骤：提供8个类型用户作为评估的关键类型，分别为：电力及水生产、精密电子设备制造业、高层建筑、地面交通灯、商业中心、医院、政府部门、制冷取暖设备；提供一种数据采集系统，其与各级电力调度系统连接，获取各个类型用户的历史用电数据；计算机数据处理系统根据下述数学模型定义各个类型用户的特征指标，并计算：1）电力及水生产电量密度指标Pd定义为：$\mathrm{Pd}=\frac{\underset{\forall i\in U_1}{\Sigma }{P}_i}{S_{\mathrm{PS}}}$其中，U₁={u|u∈各级电力调度中心用户∨u∈加压水泵用户}，P_i表示用户i的年用电量，年用电量单位为万千瓦时，下同，S_PS代表所评估供电区域的面积，单位：平方公里；2）精密电子设备制造业电量密度指标Mp定义为：$\mathrm{Mp}=\frac{\underset{\forall i\in U_2}{\Sigma }{M}_i}{S_{\mathrm{PS}}}$其中，U₁={u|u∈精密电子设备制造业用户}，M_i表示用户i的年用电量；3）高层建筑密度指标Hp定义为：$\mathrm{Hp}=\frac{\underset{\forall i\in U_3}{\Sigma }{S}_i}{100S_{\mathrm{PS}}}$其中，U₃={u|u∈高层建筑用户}，Si表示用户i的建筑面积，单位：万平方米；4）地面交通灯密度Td定义为：$\mathrm{Td}=\frac{N_T}{S_{\mathrm{PS}}}$其中，NT代表区域内交通灯的数量；5）商业中心密度指标Cd定义为：$\mathrm{Cd}=\frac{N_M}{S_{\mathrm{PS}}}$商业中心是指大型的综合零售中心，N_M代表区域内配变容量不小于Smin的商业中心数量，Smin为设定值；6）医院密度Hd定义为：$\mathrm{Hd}=\frac{N_H}{S_{\mathrm{PS}}}$N_H代表2级及以上等级的医院数量；7）政府部门年用电量密度指标Gd定义为：$\mathrm{Gd}=\frac{\underset{\forall i\in U_5}{\Sigma }{G}_i}{S_{\mathrm{PS}}}$其中，U₅={u|u∈重要政府部门用户}，Gi指用户i的年用电量。8）制冷取暖设备需用指标Dn定义为：$\mathrm{Dn}=\frac{\underset{\forall i\in U_6}{\Sigma }f\left(i\right)}{Y}$其中，U₆={统计期间的所有天}，Y指统计时间的年数，TempH(i)表示第i日的最高气温，TempL(i)表示第i日的最低气温，Humi(i)表示第i日的平均湿度，t_SN、t_SS、t_WN、t_WS为设定值；将获得的上述各个指标数据采用模糊理论对各指标值进行模糊评价，将其转换为指标值对1-5级这5个等级可靠性需求的隶属度，模糊映射关系通过隶属度函数进行描述：对指标i(i=1,2,···,8)，选定对应1-5级的标准值b_i1，b_i2，b_i3，b_i4，b_i5，当指标值g_i严格等于某一标准值b_ij时，该指标值对j级的隶属度为1，选取以下形式的隶属度函数：$r_{\mathrm{il}}\left(g_i\right)=\left\{\begin{array}{c}1,g_i\in [b_{\mathrm{il}},\infty )\\ \frac{g_i-b_{i2}}{b_{i1}-b_{i2}},g_i\in [b_{i2},b_{i1})\\ 0,g_i\in [0,b_{i2}\}\end{array}\right.$$r_{\mathrm{ij}}\left(g_i\right)=\left\{\begin{array}{c}\frac{b_{i(j-1)}-g_i}{b_{i(j-1)}-b_{\mathrm{ij}}},g_i\in {[b}_{\mathrm{ij}},b_{i(j-1)}),j=\mathrm{2,3,4}\\ 0,g_i\in [b_{i(j-1)},\infty )\cup [0,b_{i(j+1)}),j=\mathrm{2,3,4}\\ \frac{g_i-b_{i(j+1)}}{b_{\mathrm{ij}}-b_{i(j+1)}},g_i\in [b_{i(j+1)},b_{\mathrm{ij}}),j=\mathrm{2,3,4}\end{array}\right.$$r_{i5}\left(g_i\right)=\left\{\begin{array}{c}1,g_i\in [0,b_{i5})\\ \frac{b_{i4}-g_i}{b_{i4}-b_{i5}},g_i\in [b_{i5},b_{i4})\\ 0,g_i\in [b_{i4},\infty )\end{array}\right.$式中，r_ij(g_i)为评价对象第i个评价指标值对第j级的隶属度；计算出所有指标值的隶属度后，如下组成模糊评价矩阵R：$R=\left[\begin{array}{cccc}{r}_{11}& r_{12}& ···& r_{1m}\\ r_{21}& r_{22}& ···& r_{2m}\\ & & ·& \\ & & ·& \\ & & ·& \\ r_{n1}& r_{n2}& ···& r_{\mathrm{nm}}\end{array}\right],n=8,m=5$依据设置的指标的权系数w_i，得到权向量W={w₁,w₂,…,w_n}后，对评价区域可靠性需求的模糊综合评价结果D计算如下：D={d₁ d₂ d₃ d₄ d₅}=W·R。