专利汇可以提供一种电网运行评估指标无量纲化的计算方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 是一种 电网 运行评估指标无量纲化的计算方法。包括有如下步骤:1)从电网实时 数据库 输入指标的当前数据,从电网历史数据库输入指标的历史数据,形成信息数据库;2)设定指标的区间数及每个区间的上下限所对应的指标 阈值 ;3)分析指标历史数据,统计在不同区间内的指标历史数据数量;4)通过指标历史分布直方图和指标当前数值, 定位 指标当前数据在直方图中的 位置 ,分别计算指标的区外排名率和区内排名率,从而得到指标的当前排名率;5)设定指标不同区间上下限阈值对应的指数评分,考虑极大型和极小型指标的区别,计算其当前排名偏移量。本发明的计算方法流程简单,计算量小,开发难度小,计算过程的中间结果含义清晰,计算方法实用性强。,下面是一种电网运行评估指标无量纲化的计算方法专利的具体信息内容。
1.一种电网运行评估指标无量纲化的计算方法,其特征在于包括有如下步骤:
1)从电网实时数据库输入指标的当前数据,从电网历史数据库输入指标的历史数据,形成本方法计算的信息数据库;
2)基于电网运行安全导则的客观规范或人工经验,设定指标的区间数及每个区间的上下限所对应的指标阈值,指标的区间数和上下限阈值需要依据其实际需求进行设置,但所有指标的区间至少含有一个安全区间,同时若一个指标的区间存在预警区间,则必存在告警区间,因此,所有指标区间划分存在三种可能:①仅划分为安全区间;②能划分为安全区间和告警区间;③能划分为安全区间、预警区间、告警区间三个区间;
上述三个区间划分需要满足,三个区间无重叠部分,同时任何一个指标可能的取值情况必须处于某一种区间范围内;
3)分析指标历史数据,统计在不同区间内的指标历史数据数量,在此基础上,通过设置区间划分序列,将安全区间、预警区间、告警区间三个区间进一步细分为子区间,通过统计在各子区间内指标的历史数据的数量,构成指标历史分布直方图;
4)通过指标历史分布直方图和指标当前数值,定位指标当前数据在直方图中的位置,分别计算指标的区外排名率和区内排名率,从而得到指标的当前排名率;
5)设定指标不同区间上下限阈值对应的指数评分,考虑极大型和极小型指标的区别,计算其当前排名偏移量,进而考虑当前偏移量影响在指标区间指数评分基值的基础上,计算得到指标指数评分。
2.根据权利要求1所述的电网运行评估指标无量纲化的计算方法,其特征在于上述步骤2)中划分的安全区间、预警区间、告警区间三个取值区间分别是;
安全区间:当指标数值在该区间范围内,表明在该指标所评估的侧面,电网运行于可接受范围内;
预警区间:当指标数值在该区间范围内,表明该指标所评估的侧面,电网运行处于临界状态,需要引起关注;
告警区间:当指标数值在该区间范围内,表明该指标所评估的侧面,电网运行于危险状态,需要引起高度重视;
安全区间、预警区间、告警区间三个区间的具体设置依据电网安全导则中的规定进行,或由电网运行者依据实际的运行管理需要进行设置,通过设置不同区间的指标数值的上下限阈值,将指标数值的整个可行范围划分为三片连续的区域。
3.根据权利要求1所述的电网运行评估指标无量纲化的计算方法,其特征在于上述步骤3)中,在上述安全区间、预警区间、告警区间三个指标分布区间,分别依据相应的区间上下限阈值,统计历史数据,进而形成不同区间的历史分布直方图,具体步骤如下:首先,依据不同区间设置的上下限阈值,分别统计安全区间、预警区间、告警区间三个区间内指标历史数据的分布数量;其次,通过设置区间划分序列,对指标运行区间进一步细分为子区间,统计子区间内历史数据数量;最后,以此,形成历史数据分布直方图,
其中,子区间数量依据该区间历史数据的数量进行调整,无固定标准;
其中,若某区间范围内,数据量过少甚至没有,难以形成直方图,则不形成直方图,一般来说,当某区间内历史指标数量少于50条时,即不形成直方图。
4.根据权利要求1所述的电网运行评估指标无量纲化的计算方法,其特征在于上述步骤4)中,通过指标历史分布直方图和所输入的指标当前数值,能计算其排名率,具体计算方法如下:首先,通过比较各区间的上下限阈值,定位指标当前数值所处的区间;其次,在该区间历史分布直方图的横坐标上定位指标的当前数值应处的位置;最后,根据该区间划分序列和直方图,计算指标区外排名率和区内排名率,两部分统计得到指标的当前排名率;
设该区间上下限阈值为[P0,PM+1],区间划分序列为{P1,P2,…PM},满足P0
指标的区内排名率计算公式如下:
如上,Ri表示指标的区内排名率,其计算采用了线性拟合的手段,假设在子区间范围内历史数据均匀分布,则在该子区间范围内,指标当前取值排名应为由指标当前取值和该子区间下限所确定的矩形占该子区间总面积的比例,即上式中 部分,进而考率该子区间内历史数据量占整个区间历史数据比例,即上式中 部分,即可得到指标的区内排名率;
由此可得指标的当前排名率计算公式如下:
R=Ro+Ri
当前排名率,综合考虑了指标当前取值的区内排名率和区外排名率,需要特别说明的是:上述当前排名率计算公式中,只需要指标历史数据分布直方图,利用直方图的子区间上下限阈值序列和每个子区间的历史数据数量,通过计算直方图面积比例来分析得到当前排名率,而不需要通过查询庞大的历史数据信息库,逐一对比历史数据与当前输入数据的数值关系。
5.根据权利要求1所述的电网运行评估指标无量纲化的计算方法,其特征在于上述步骤5)中,设定指标不同区间上下限阈值对应的指数评分,考虑极大型和极小型指标的区别,计算其当前排名偏移量,进而考虑当前偏移量影响在指标区间指数评分基值的基础上,计算得到指标指数评分;
在得到指标的当前排名率之后,进一步通过设置区间上下限阈值对应的指数评分,计算指标的无量纲化指数评分,具体步骤如下:
首先,设置不同运行区间上下限阈值对应的指数得分,
设置安全、预警、告警三个运行区间上下限阈值对应的指数得分,不妨设三个区间上下限阈值对应指数得分分别为:安全区间上限阈值对应指数评分 安全区间下限阈值对应指数评分 预警区间上限阈值对应指数评分 预警区间下限阈值对应指数评分 告U B
警区间上限阈值对应指数评分VD,告警区间下限阈值对应指数评分VD,阈值设置满足以下三方面的规定:
11)依据指标数值与电网运行水平之间的关系,可将指标分为极大型与极小型两类,其含义如下:极大型指标:极大型柔性指标指标数值越大,表明电网运行水平越高;极小型指标:极小型柔性指标指标数值越小,表明电网运行水平越高;为保证指数值能与电网运行水平呈正比例关系,反映电网运行水平高低,要求:对于极大型指标,其安全区间应满足预警区间应满足 告警区间应满足 对于极小型指标,其安全区间
应满足 预警区间应满足 告警区间应满足
12)三个区间指数评分域应没有重叠部分,且指数评分数值能代表电网运行情况;故要求安全区间上下限阈值对应的指数评分大于预警区间,预警区间大于告警区间,同时允许区间指数评分不连续,即对于极大型指标,应满足 对于极小
型指标,应满足
13)若出现该区间历史数据不足,不能形成指标历史数据分布直方图的情况,则设定该区间指标上下限阈值对应的指数评分相同;
其次,依照指标当前排名率和所在区间上下限阈值,计算指标当前排名偏差量;
依照指标当前排名率和所在区间上下限阈值,计算其指标当前排名偏差量时,应考虑指标极大/极小的指标类型,对于不同类型的指标,使用不同的计算方法。
6.根据权利要求5所述的电网运行评估指标无量纲化的计算方法,其特征在于上述对于极大型指标,其计算公式如下:
7.根据权利要求5所述的电网运行评估指标无量纲化的计算方法,其特征在于上述对于极小型指标,其计算公式如下:
如上两个计算公式,其中Voff表示指标的当前排名偏差量,其物理意义为考虑指标当前数据在历史数据中的分布水平后对指标指数评分的修正量;P表示指标的当前数值;
分别为安全区间、预警区间、告警区间三个区间上下限阈
值;需要注意的是,极大型和极小型指标其指标数值和指数评分是反比例关系,而当前排名率是指标数值的排名情况,因此在利用当前排名率计算其对指数评分的偏差是应该取其在区间内的补集,即(1-R)部分;
最后,考虑当前排名偏移量,计算指标的无量纲指数值;
依照指标当前排名偏差量和所在区间指数评分的基值,计算其指标的指数评分,同样应考虑指标极大/极小的指标类型,对于不同类型的指标,使用不同的计算方法。
8.根据权利要求6所述的电网运行评估指标无量纲化的计算方法,其特征在于上述对于极大型指标,其计算公式如下:
9.根据权利要求7所述的电网运行评估指标无量纲化的计算方法,其特征在于上述对于极小型指标,其计算公式如下:
如上两个计算公式,其中V表示指标当前数值对应的无量纲化指数评分;极大型和极小型指标指数评分计算上的区别在于,在同一区间,两种类型指标的指数评分基值不同,极大型指标指数评分基值为其区间下限对应的指数评分,而极小型指标指数评分基值为其区间上限对应的指数评分;
如指标在某一运行区间不能形成历史数据分布直方图,因此当指标的当前数值处于该区间范围内,可直接将其无量纲化指数值设为其上下限指数值,这种情况下,其上下限指数值相同。
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