Page 21 - 电力与能源2021年第五期
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赵   磊: 一种大电磁环网解环方案合理性的评估方法                                   5 3
                                                                                                      1
              据评价指标体系确定一个虚拟的最优方案和一个                            距离:
              虚拟的最差方案, 待评估的方案通过计算得出与                                        n
                                                                     +
                                                                                     + 2
              最优和最差虚拟方案的欧式距离, 评估过程本着                               D i =   ∑  ( r i j - r j ), i=1 , 2 ,…, m ( 8 )
                                                                           j=1
              最近最优和距离最远最差的原则, 从众多待评估                                        n
                                                                     -
                                                                                     - 2
              方案中选择出最优的解决方案。这种方法有效避                                D i =   ∑  ( r i j - r j ), i=1 , 2 ,…, m ( 9 )
                                                                           j=1
              免了主观判断的影响, 通过客观数据计算所得。                                                                   +  和
                                                                   利用式( 10 )、 式 ( 11 ) 计 算 出 关 联 系 数ε i j
              值得注意的是, 利用指标数值间的欧式距离作为                           -  , 公式为
                                                              ε i j
              评判标准仅反映了序列间曲线的位置关系, 若存                                          +                    +
                                                                     minminr j - r i j + ρ maxmaxr j - r i j
                                                                +
              在两个评估方案贴进度相同, 则无法做出最优解                           ε i j =  i ∈m  j ∈ n      i ∈m  j ∈ n
                                                                                               +
                                                                          +
                                                                         r j - r i j + ρ maxmaxr j - r i j
              判断。                                                                    i ∈m  j ∈ n
                                                                              i=1 , 2 ,… m            ( 10 )
                   灰色关联分析法通过序列中各个指标关联度
                                                                              -                    -
                                                                     minminr j - r i j + ρ maxmaxr j - r i j
              的计算结果, 表征序列曲线的关联性和变化的走                            -    i ∈m  j ∈ n         i ∈m  j ∈ n
                                                               ε i j =
                                                                          -                    -
              势。该方法可以很好地弥补 TOPSIS 效的缺点,                                  r j - r i j + ρ maxmaxr j - r i j
                                                                                     i ∈m
                                                                                          j ∈ n
              因此 本 文 考 虑 将 两 者 相 结 合, 形 成 一 种 改 进 的                           i=1 , 2 ,… m            ( 11 )
              TOPSIS 方法, 从 而 得 出 一 种 更 有 效 评 价 结 果。            式中   ρ ———分辨系数, 一般取值在 0~1 范围内,
                                                                                ———关联系数, 大小与两个序
              该方法的过程如下。                                        本文取值为 0.5 ; ε i j
                   ( 1 ) 形成初始评估矩阵。以系统中解环方案                     列在 j 指标上的关联度成正比, 数值越大表示关
                                                        即      联度越高。
              m 个, 评价指标 n 个为例进行说明。其中, x i j
                                                                   利用式( 12 )、 式( 13 ) 计算出第i 个解环方案
              为方案 i ( i=1 , 2 ,… m ) 的第 jj=1 , 2 ,… n ) 个指
                                         (
                                                                                                         +
              标的数值, 故初始评估即为矩阵 X= ( x i j m×n 。                 与虚拟最优、 虚拟最差之间的关联度表示为 E i
                                                  )
                                                                    ,
                                                                   -
                   ( 2 ) 加权标准化处理。对于量纲或数量级不                     和E i 公式为
                                                                                n
              同的指标进行比较是没有任何意义的, 因此需要                                    +    1     +
                                                                                    ,
                                                                       E i =   ∑ ε i j i=1 , 2 ,…, m  ( 12 )
              对不同指标进行标准化处理。同时, 由于各个指                                         n j=1
                                                                                n
              标权重不同, 为了增强评估的可靠性, 还需考虑综                                  -    1     -
                                                                                    ,
                                                                       E i =   ∑ ε i j i=1 , 2 ,…, m  ( 13 )
              合权重。根据指标类型的差异, 可利用不同的计                                         n j=1
                                                                                                         -
                                                                   ( 5 ) 判据拟合。通过分析可知, 当某方案 D i
              算方法。
                                                               和E i 的数值 较大, 表明该方案合理性较 高; 反
                                                                   +
                   指标为收益型计算方式:
                                                               之, D i 和E i 数值较大, 则表明此方案合理性较
                                                                         +
                                                                   -
                        (                            ) ( 5 )
                  u i j = x i j -minx i j )/( maxx i j -minx i j
                              i ∈ n    i ∈ n   i ∈ n           差。故通过式( 14 )、 式( 15 ) 将 4 个变量拟合成为
                   指标为成本型计算方式:
                                                               一个新特征量, 如下所示:
                        (                            )( 6 )
                  u i j = maxx i j -x i j )/( maxx i j -min x i j     +       -      +
                                                                                      ,
                         i ∈ n         i ∈ n    i ∈ n               S i =α 1 D i + α 2 E i i=1 , 2 ,…, m  ( 14 )
                   经处理后的初始评判矩阵成为标准矩阵为U                                -       +      -
                                                                                      ,
                                                                    S i =α 1 D i + α 2 E i i=1 , 2 ,…, m  ( 15 )
                    )
                        , [,]。
              = ( u i j m×n u i j 01
                                                                  S i 越大表明该电磁 解环 方 案 合 理 性 越 高;
                                                                    +
                   附加上综合权重后即为加权标准矩阵:
                                                               相反, S i越大则表明该解环方案越差。
                                                                     -
                               )     (     )           ( 7 )
                          R ( r i j m × n = u i j ω j m × n        ( 6 ) 确定相对贴近度。利用式( 16 ) 求取各个
                       ———第 j 个指标的权重。
                                                               方案的相对贴近度:
              式中  ω j
                   ( 3 ) 确定虚拟最优方案与最差方案。在加权
                                                                                +
                                                                              S i
                                                                       G i =        , i=1 , 2 ,…, m   ( 16 )
                                                       +
              标准矩阵 中 找 到 每 个 指 标 对 应 的 最 优 值 r j =                           -     +
                                                                            S i +S i
                                  -              , 得到虚拟
              max ( i∈m ) r i j 与最差值r j =max ( i∈m )r i j         G i 的数值越大, 表明该解环方案越优。
              最优方案 R = [ r 1  r 2   …  r n 和虚拟最差方
                                             ]
                              +
                         +
                                   +
                                           +
                                                              3  确定综合权重
                  -     -   -        -  ]。
              案 R = [ r 1   r 2   …   r n
                   ( 4 ) 计算欧氏距离与关联度。通过式( 8 )、 式                    为了保证评估的全面性, 克服主客观因素自
              ( 9 ) 计算出待评估方案与最优、 最差两方案的欧氏                      身的不足, 本文采用组合赋权法确定评估方案中
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