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电网安全性综合评价模型与方法研究

作　者: 何金
导　师: 毛安家
学　校: 华北电力大学（北京）
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电力系统安全性评价模糊层次分析法均衡度可信性理论
分类号: TM743
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

现代电力系统已逐步发展成为具有多层次结构、多控制参量以及具有广域性、开放性、不确定性和非自治性等特征的复杂大系统,其安全水平很难用单一的指标进行表征,而常规安全分析通常只能就电力系统安全的某一方面进行分析,不足以对电力系统安全进行整体的描述。借助于综合评价理论的电网安全评价已得到越来越多的重视。指标体系权重系数的确定是综合评价的核心问题。本文提出一套指标优化和权重优化的两级优化方案,集指标体系的建立、指标的量化、权重的确定、指标优化于一体,建立综合评价模型。基于该方案和电网自身特性,提出了一套用以评价电网安全性的指标体系,再用主成分分析法进行指标优化,降低了指标的相关性,简化了评价过程；另外分别从主观权重和客观权重的角度对专家权重和指标权重进行分析,在主观权重中通过采用三角模糊数描述权重,基于可信性理论求取模糊层次分析法(Fuzzy Analytical Hierarchy Process简称：FAHP)的权重,能尽量降低主观因素的影响,对于变化的指标量采用熵权修正,使求出的权重更客观；对于客观权重,采用主成分分析法(Principal Component Analysis简称：PCA)确定初步权重,还针对传统综合评价方法由于不能或较少考虑指标间的均衡性,当指标值之间出现较大差异时,容易引起小指标被“淹没”的现象,进而影响综合评价结果的合理性,基于此,提出了一种在评价模型中引入均衡度系数修正客观权重,使指标间的协调及均衡情况在评价过程中得到反映,然后对主客观权重优化,得到最终权重,此方法得出的结果有着更高的可靠性和数学理论基础。论文最后通过算例验证了所提方法的正确性和优越性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-18
  1.1 研究背景及意义  10-11
  1.2 安全性综合评价国内外研究现状  11-15
    1.2.1 安全性评价国内外研究现状  11-13
    1.2.2 评价方法综述  13-15
  1.3 论文主要工作及成果  15-18
第2章综合评价的基本原理及权重的确定  18-50
  2.1 引言  18-20
    2.1.1 电网安全性指标优化综合评价流程  18-19
    2.1.2 电网安全评价体系步骤  19-20
  2.2 安全性模糊综合评价数学模型  20-27
    2.2.1 基本方法与步骤  21-22
    2.2.2 模糊算子的几种模型  22-23
    2.2.3 评语集的确定  23-24
    2.2.4 隶属函数的确定原则  24
    2.2.5 隶属度的确定方法  24-26
    2.2.6 模糊综合评判结果的处理  26-27
  2.3 评价指标的一致化  27-28
  2.4 评价指标的量化  28-32
    2.4.1 定量指标的量化  28-31
    2.4.2 定性指标的量化  31-32
  2.5 权重确定方法分类  32-33
    2.5.1 定性评价法  32
    2.5.2 定量评价法  32-33
    2.5.3 定性和定量相结合法  33
  2.6 决策者权重的确定  33-36
    2.6.1 决策者主观权重的确定  33-35
    2.6.2 决策者客观权重的确定  35-36
    2.6.3 决策者权重的优化  36
  2.7 指标主观权重的确定方法  36-37
    2.7.1 Delphi法  36-37
    2.7.2 相对比较法  37
  2.8 基于熵值法对指标主观权重的优化  37-41
    2.8.1 电网不确定影响因素分析  38
    2.8.2 熵理论概述  38-40
    2.8.3 熵权的求取  40-41
    2.8.4 优化的主观权重  41
  2.9 指标客观权重的确定  41-46
    2.9.1 主成分分析法概述  42
    2.9.2 主成分分析的基本原理  42-43
    2.9.3 主成分的几何解释  43-44
    2.9.4 主成分分析的步骤  44-46
  2.10 权重的优化  46-47
  2.11 最终权重确定流程图  47-48
  2.12 本章小结  48-50
第3章电力系统安全性评价指标体系  50-69
  3.1 电力系统安全的定义与分类  50-51
  3.2 影响电力系统安全性的主要因素  51-52
  3.3 安全性评价指标体系框架设计  52-55
    3.3.1 评价原则与步骤  52-54
    3.3.2 指标的选取  54-55
  3.4 指标体系的建立  55-66
    3.4.1 暂态安全  55-57
    3.4.2 静态电压安全性  57-58
    3.4.3 安全供电能力  58-59
    3.4.4 拓扑脆弱性  59-60
    3.4.5 风险指标  60-61
    3.4.6 备用容量  61-62
    3.4.7 电网网架结构  62-63
    3.4.8 设备的可靠性  63-65
    3.4.9 可靠性充裕度  65-66
  3.5 优化指标体系  66
  3.6 指标体系  66-68
  3.7 本章小结  68-69
第4章基于可信性理论的模糊层次分析法  69-85
  4.1 可信性理论发展历程  69-70
  4.2 三角模糊数定义及运算规则  70-71
  4.3 可信性理论简介  71-72
  4.4 指数标度的模糊层次分析法  72-79
    4.4.1 层次结构的建立  73-74
    4.4.2 构造两两判断矩阵  74-75
    4.4.3 层次单排序及一致性检验  75-78
    4.4.4 层次总排序及一致性检验  78-79
  4.5 改进型的"拉开档次"法  79-81
  4.6 逐层"拉开档次法"  81-83
  4.7 基于可信性理论的模糊AHP流程  83-84
  4.8 本章小结  84-85
第5章考虑均衡度的综合评价模型  85-90
  5.1 引言  85
  5.2 均衡度的概念及几种表现形式  85-86
  5.3 考虑均衡度的评价模型  86-88
    5.3.1 洛伦茨曲线和基尼系数  86-87
    5.3.2 均衡度系数的计算  87-88
    5.3.3 评价模型  88
  5.4 本文综合评价总流程  88-89
  5.5 本章小结  89-90
第6章算例分析  90-94
  6.1 算例数据  90-92
  6.2 结果及分析  92-93
  6.3 本章小结  93-94
第7章结论及展望  94-96
  7.1 结论  94-95
  7.2 展望  95-96
参考文献  96-101
在校期间发表论文和参与科研情况  101-102
致谢  102

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