基于VAGUE集和改进逼近理想解的电能质量综合评估方法及其应用.pdf

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1、10申请公布号CN104182816A43申请公布日20141203CN104182816A21申请号201410325183422申请日20140709G06Q10/06201201G06Q50/06201201G06F17/5020060171申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区玉古路38号72发明人颜文俊杨强孙瑞香74专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人张法高54发明名称基于VAGUE集和改进逼近理想解的电能质量综合评估方法及其应用57摘要本发明公开了一种基于VAGUE集和改进逼近理想解的电能质量综合评估方法及其应用。包括步骤对海上风电场公共连接点进行监测，。

2、获得电能质量指标的仿真数据；确定各评估对象的电能质量指标的权重向量W；采用VAGUE值表示各评估对象对各指标的评分；确定绝对正理想解和绝对负理想解；计算各评估对象与绝对正理想解的距离和绝对负理想解的距离及各评估对象的相对贴近度，根据值对电能质量进行综合评估及排序。本发明降低了权重确定时的主观性，增加了客观性；同时考虑了指标的权重和指标的真隶属函数、假隶属函数、弃权部分的权重，使评估结果更加接近实际。对提升电力市场的透明度和改善电力系统供用电质量具有十分重要的意义。51INTCL权利要求书8页说明书19页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书8页说明书19页附图2页1。

3、0申请公布号CN104182816ACN104182816A1/8页21一种基于VAGUE集和改进逼近理想解的电能质量综合评估方法，其特征在于包括如下步骤1在PSCAD/EMTDC软件平台上对海上风电场并网进行模拟，获得海上风电场并网公共连接点处的6项电能质量指标的仿真数据；2运用层次分析法的判断矩阵结合集对分析理论的联系度模型构造了认识同一性矩阵和认识差异性矩阵，相容矩阵法处理同一性矩阵得到相应权值，客观的熵权法处理差异性矩阵得到相应的权重，最后由集对分析理论将两者结合得到电能质量指标权重向量W；3邀请专家对评估对象和各电能质量指标的优劣进行评价，采用VAGUE值表示各评估对象对各指标的评分。

4、，各指标的VAGUE值的确定方法为结合用VAGUE值表示的21级语言变量和220KV电压等级下的各单项指标的电能质量等级划分；4确定绝对正理想解和绝对负理想解，当只考虑指标的权重时，将国标中的最理想值和限值作为绝对理想解和绝对负理想解，一起加入到评估对象当中，该最理想值是指当所采用的6项电能质量指标值趋于0时，以数值0作为最理想值；5在VAGUE集理论的基础上采用改进的加权逼近理想解的方法，计算各评估对象与绝对正理想解的距离和绝对负理想解的距离，所加权值为各评估对象的电能质量指标的权重向量W；6根据计算完的绝对正理想解的距离和绝对负理想解的距离，计算各评估对象的相对贴近度I，评估对象的相对贴近。

5、度I越小，表示评估对象越接近正理想解和远离负理想解，由贴近度原则，对电能质量进行综合评估及排序。2根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤1为海上风电场仿真采用两种容量的情况50MW和75MW，其中，50MW内含10台单机5MW的双馈风力发电机组，75MW内含15台单机5MW的双馈风力发电机组，每台风电机组经过机端升压变压器把出口电压从069KV升高到35KV，然后经过风电场内集电网络，连接到海上升压站的低压侧，通过海上升压站把35KV的汇集电压升高到220KV，再通过20KM的海底电缆接入无穷大系统；选取了两种情况下电压等级为220KV的海上风电场的电能质量数据作为评估对象当风速状况。

6、不同时，海上风电场并网点处的电能质量数据；当海上风电场的发电机装机容量不同时，并网点处的电能质量数据，仿真数据共三组A、风速平稳、装机容量50MW时；B、风速波动较大、装机容量50MW时；C、风速波动较大、装机容量75MW时；6项电能质量指标数据都是采用95概率大值，95概率大值是将所有测量值从大到小排列，舍弃前5取剩下的最大值，根据如下海上风电场三种情况下的电能质量指标数据得到对应的95概率大值，权利要求书CN104182816A2/8页33根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中所述的确定电能质量指标权重的方法为1集对分析是用联系度模型将事物的确定性和不确定性作为一个系统来处理，对一。

7、个集合对子的特性展开分析，建立起这两个集合在相关问题背景下的同异反联系度表达式ABICJ1其中，A，B，C分别为所论集合在相关问题背景下的同一度、差异度、对立度，I为差异度系数，规定在1，1区间内视不同的情况取值，J为对立度系数，规定为1，A和C是相对确定的，B是相对不确定的，因客观对象的可变性、复杂性，认识与刻画客观事物时的模糊性和主观性，会造成这种相对不确定性；设有R位专家，指标集XXK,K1,2,N，每位专家将指标进行两两比较，构造判断矩阵MZKL，Z1,2,R，K1,2,N，L1,2,N，如下式所示，表示第Z位专家对任意两个指标间的相对重要关系的看法，XZ23表示第2项指标和第3项指标。

8、相比，第2项比第3项指标重要的程度；其中利用联系度的矩阵形式建立描述指标相对重要性关系的联系度模型QKL，即其中，权利要求书CN104182816A3/8页4AKL为描述专家对各个指标之间的相对重要性的认识同一性矩阵；BKL为描述专家对各个指标之间的相对重要性的认识差异性矩阵。对于本文的研究对象，对立的情况是没有的，故J0；AKL表示的是不同专家对评估指标相对重要性关系的共同认识，是完全能确定的关系；对XZKL1和XZKL1的情况分别取值，来表示不同专家的综合意见，当XZLK1时，ALKMAXXZLK，因为所以当XZKL1时，XK与XL的关系至少要满足标度值为MINXZKL所对应的情况，其变化。

9、的趋势是标度值YMINXZKL所对应的情况但不超过标度值YMAXXZKL所对应的状态。由此得到，采用这种方式构造联系度QKL中的同一性矩阵AKL，该矩阵使得表示指标XL与XK的关系的两个系数对应了起来；2相容矩阵法处理同一性矩阵AKL，得到基础矩阵DKL，其中DKLDKL，DKL是基础矩阵DKL的元素，且满足条件DKK1和同一性矩阵AKL对应的指标权重K由下式算得其中，3熵权法处理差异性矩阵BKL，得到BKL对应的差异性权值，该权值反映了专家们的不同意见，具体步骤如下A根据传统的熵的概念定义各评估指标的熵为式中BKL是差异性矩阵BKL的元素；显然当FKL0时，LNFKL无意义，因此对FKL的计。

10、算加以修正，将其定义为B计算各项指标的熵权权利要求书CN104182816A4/8页5且满足当取定I值时，得到确定评价指标权重，当N6，由式6和式10求得指标权重W；4权重的具体计算过程由9位专家对风电场电能质量的6项指标进行两两比较，使用层次分析法中的九标度标准，得到评价矩阵组MKLM1KL,M2KL,M9KL，评价矩阵中电能质量指标按以下顺序排列供电电压偏差I1/、电压波动I2/、短时闪变I3、谐波畸变率I4/、三相不平衡I5/和频率偏差I6/HZ，下面给出两位专家评价矩阵作为示例由式4得同一性矩阵由式5得差异性矩阵采用相容矩阵法处理同一性矩阵AKL得权利要求书CN104182816A5/。

11、8页6根据式7，我们得CS6106608,11224,11224,08908,06608,20395T由式6得到同一性矩阵AKL对应的权重WK611,2,3,4,5,6T01017,01728,01728,01371,01017,03139T15由式8式10得差异性矩阵BKL对应的权重161,2,3,4,5,6T00701,01265,01697,04379,00692,01265T16取I008，由式15和式16得电能质量指标权重为W00994,01694,01726,01594,00993,03000T17。4根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤3为采用VAGUE值表示的21级。

12、语言变量和220KV电压等级下的各单项指标的电能质量等级划分将各评估对象的电能质量指标数据值表示成VAGUE值；用VAGUE值表示的21级语言变量为等级VAGUE值弃权情况AG1,10AG095,09750025VG09,095005VG085,09250075G08,0901G075,08750125FG07,085015FG065,08250175MG06,0802MG055,07502M05,050M045,06502MP04,0602MP035,05250175FP03,045015FP025,03750125P02,0301P015,02250075VP01,015005VP005,。

13、00750025AP0,00220KV电压等级下的各单项指标的电能质量等级划分为权利要求书CN104182816A6/8页75根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤4为由各项指标最优值和最劣值分别构成最优值向量Z和最劣值向量Z，即绝对正理想解和绝对负理想解权利要求书CN104182816A7/8页8其中，当只考虑指标的权重时，考虑将国标中的最理想值和限值作为绝对正理想解和绝对负理想解。6根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤5为设U是一个非空集合，它的元素用X表示，U上的一个VAGUE集A是指U上的一对隶属函数TA和FA，即TAU0,1，FAU0,1满足TAXFAX1，且0。

14、TAX1，0FAX1，其中TA为VAGUE集A的真隶属函数，表示支持XA的证据的隶属度下界；FA为VAGUE集A的假隶属函数，表示反对XA的证据的隶属度下界；设XU,称闭区间TAX,1FAX为VAGUE集A在点X的VAGUE值，两种VAGUE值相似度量方法，1改进的VAGUE值之间的相似度量方法如下MZX,Y的值越大，表示VAGUE值X和Y越相似，2改进的加权VAGUE值相似度量方法如下设X，Y是两个VAGUE值，X和Y的权重都为W，其中，WA,B,C，A表示真隶属函数部分的权重，B表示假隶属函数部分的权重，C表示未知部分的权重，同时考虑影响VAGUE值相似度量的三个因素，改进的加权VAGUE。

15、值相似度量方法为式20中，A,B,C0，且ABC0,的值越大，表示VAGUE值X和Y越相似。当A1，B1，C2时，式20就是19；计算各评估对象与绝对正理想解和绝对负理想解的距离方法为只考虑指标的权重，VAGUE值的相似度量公式为式19不仅考虑指标的权重，同时考虑各指标的真隶属函数、假隶属函数、弃权部分的权重权利要求书CN104182816A8/8页97一种如权利要求1所述基于VAGUE集和改进逼近理想解的电能质量综合评估方法的应用，其特征在于，应用于海上风电场的电能质量治理并联型有源电力滤波器APF，改善海上风电场的谐波；静止无功补偿器SVC、静止同步补偿器STATCOM，对海上风电场的无功。

16、功率进行补偿。权利要求书CN104182816A1/19页10基于VAGUE集和改进逼近理想解的电能质量综合评估方法及其应用技术领域0001本发明涉及一种基于VAGUE集和改进逼近理想解的电能质量综合评估方法及其应用，属于电气工程和电能质量综合评估领域。背景技术0002风能作为绿色环保、可再生的资源已经得到全世界广泛重视。近年来，海上风电发展迅速，具有风速大、发电量大以及干扰少等优点。但风速的波动性、间歇性和随机性，尾流、紊流、风机塔影效应等会造成功率波动，进而影响电能质量，加上大型海上风电场多是在配电网较薄弱环节处接入，会对电力网络造成影响和干扰。在电力市场环境下，电能按质论价、优质优价和评。

17、估点考核奖惩要求人们关注电能质量问题，故对海上风电场的电能质量指标进行评估是必要的。0003电能质量综合评估的难点在于如何建立合理的电能质量指标体系；如何客观合理的确定电能质量各指标权重；如何找到更加完善的、全面的、定量的、客观的评估方法应用于现代电能质量的评估中，以得到更加准确合理的评估结果。现有的文献对电能质量的综合评估已经做出了有益的探索，提出了许多电能质量综合评估方法层次分析法ANALYTICHIERARCHYPROCESS，AHP、模糊理论、概率统计和矢量代数法、神经网络、信息熵原理、突变决策法、核向量空间模型、DS证据理论、遗传算法等。在确定电能质量指标权重的时候会不同程度的受到人。

18、为主观因素的影响，主观评估法是研究如何最大程度的降低主观性，提高评估结果的可靠性的方法。但现有的确定权重的方法很多都没有考虑专家认识的差异性造成的不确定性，使得结果的主观性较大。相对于主观的评估方法，客观评估法具有评估结果客观性更强的特点，很多智能方法要求训练样本数据足够大，才能得到精确模型，然后再用现有模型做其他数据的评估工作，但实际中往往数据不够多，所以常造成评估结果与实际情况相差较大。还有些客观的评估方法没有考虑不同评估对象电能质量指标自身的特点，造成评估结果与实际情况不符合。由于以上原因许多综合评估方法能在实际中应用的并不多见。发明内容0004本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一。

19、种基于VAGUE集和改进逼近理想解的电能质量综合评估方法及其应用。0005为解决技术问题，本发明采用的技术方案为0006基于VAGUE集和改进逼近理想解的电能质量综合评估方法包括如下步骤00071在PSCAD/EMTDC软件平台上对海上风电场并网进行模拟，获得海上风电场并网公共连接点处的6项电能质量指标的仿真数据；00082运用层次分析法的判断矩阵结合集对分析理论的联系度模型构造了认识同一性矩阵和认识差异性矩阵，相容矩阵法处理同一性矩阵得到相应权值，客观的熵权法处理说明书CN104182816A102/19页11差异性矩阵得到相应的权重，最后由集对分析理论将两者结合得到电能质量指标权重向量W；。

20、00093邀请专家对评估对象和各电能质量指标的优劣进行评价，采用VAGUE值表示各评估对象对各指标的评分，各指标的VAGUE值的确定方法为结合用VAGUE值表示的21级语言变量和220KV电压等级下的各单项指标的电能质量等级划分；00104确定绝对正理想解和绝对负理想解，当只考虑指标的权重时，将国标中的最理想值和限值作为绝对理想解和绝对负理想解，一起加入到评估对象当中，该最理想值是指当所采用的6项电能质量指标值趋于0时，以数值0作为最理想值；00115在VAGUE集理论的基础上采用改进的加权逼近理想解的方法，计算各评估对象与绝对正理想解的距离和绝对负理想解的距离所加权值为各评估对象的电能质量指。

21、标的权重向量W；00126根据计算完的绝对正理想解的距离和绝对负理想解的距离计算各评估对象的相对贴近度I，00130014评估对象的相对贴近度I越小，表示评估对象越接近正理想解和远离负理想解，由贴近度原则，对电能质量进行综合评估及排序。0015所述的步骤1为0016海上风电场仿真采用两种容量的情况50MW和75MW，其中，50MW内含10台单机5MW的双馈风力发电机组，75MW内含15台单机5MW的双馈风力发电机组，每台风电机组经过机端升压变压器把出口电压从069KV升高到35KV，然后经过风电场内集电网络，连接到海上升压站的低压侧，通过海上升压站把35KV的汇集电压升高到220KV，再通过2。

22、0KM的海底电缆接入无穷大系统；0017选取了两种情况下电压等级为220KV的海上风电场的电能质量数据作为评估对象当风速状况不同时，海上风电场并网点处的电能质量数据；当海上风电场的发电机装机容量不同时，并网点处的电能质量数据，仿真数据共三组A、风速平稳、装机容量50MW时；B、风速波动较大、装机容量50MW时；C、风速波动较大、装机容量75MW时；00186项电能质量指标数据都是采用95概率大值。95概率大值是将所有测量值从大到小排列，舍弃前5取剩下的最大值，根据如下海上风电场三种情况下的电能质量指标数据得到对应的95概率大值，00190020步骤2中所述的确定电能质量指标权重的方法为说明书C。

23、N104182816A113/19页1200211集对分析是用联系度模型将事物的确定性和不确定性作为一个系统来处理，对一个集合对子的特性展开分析，建立起这两个集合在相关问题背景下的同异反联系度表达式0022ABICJ10023其中，A，B，C分别为所论集合在相关问题背景下的同一度、差异度、对立度，I为差异度系数，规定在1，1区间内视不同的情况取值，J为对立度系数，规定为1，A和C是相对确定的，B是相对不确定的，因客观对象的可变性、复杂性，认识与刻画客观事物时的模糊性和主观性，会造成这种相对不确定性；0024设有R位专家，指标集XXK,K1,2,N，每位专家将指标进行两两比较，构造判断矩阵MZK。

24、L，Z1,2,R，K1,2,N，L1,2,N，如下式所示，表示第Z位专家对任意两个指标间的相对重要关系的看法，XZ23表示第2项指标和第3项指标相比，第2项比第3项指标重要的程度；00250026其中0027利用联系度的矩阵形式建立描述指标相对重要性关系的联系度模型QKL，即00280029其中，00300031Z1,2,R；K1,2,N；L1,2,N00320033Z1,2,R；K1,2,N；L1,2,N0034AKL为描述专家对各个指标之间的相对重要性的认识同一性矩阵；BKL为描述专家对各个指标之间的相对重要性的认识差异性矩阵。对于本文的研究对象，对立的情况是没有的，故J0；0035AKL。

25、表示的是不同专家对评估指标相对重要性关系的共同认识，是完全能确定的关系；对XZKL1和XZKL1的情况分别取值，来表示不同专家的综合意见，当XZLK1时，ALK说明书CN104182816A124/19页13MAXXZLK，因为所以当XZKL1时，XK与XL的关系至少要满足标度值为MINXZKL所对应的情况，其变化的趋势是标度值YMINXZKL所对应的情况但不超过标度值YMAXXZKL所对应的状态。由此得到，采用这种方式构造联系度QKL中的同一性矩阵AKL，该矩阵使得表示指标XL与XK的关系的两个系数对应了起来；00362相容矩阵法处理同一性矩阵AKL，得到基础矩阵DKL，其中DKLDKL，D。

26、KL是基础矩阵DKL的元素，且满足条件DKK1和同一性矩阵AKL对应的指标权重K由下式算得00370038其中，00393熵权法处理差异性矩阵BKL，得到BKL对应的差异性权值，该权值反映了专家们的不同意见，具体步骤如下0040A根据传统的熵的概念定义各评估指标的熵为00410042式中BKL是差异性矩阵BKL的元素；0043显然当FKL0时，LNFKL无意义，因此对FKL的计算加以修正，将其定义为00440045B计算各项指标的熵权00460047且满足0048当取定I值时，得到确定评价指标权重，当N6，由式6和式10求得指标权重W；00494权重的具体计算过程0050由9位专家对风电场电能。

27、质量的6项指标进行两两比较，使用层次分析法中的九标度标准，得到评价矩阵组MKLM1KL,M2KL,M9KL，评价矩阵中电能质量指标按以下顺序排列供电电压偏差I1/、电压波动I2/、短时闪变I3、谐波畸变率I4/、三相不平衡说明书CN104182816A135/19页14I5/和频率偏差I6/HZ，下面给出两位专家评价矩阵作为示例00510052由式4得同一性矩阵00530054由式5得差异性矩阵00550056采用相容矩阵法处理同一性矩阵AKL得00570058根据式7，我们得0059CS6106608,11224,11224,08908,06608,20395T0060由式6得到同一性矩阵A。

28、KL对应的权重0061WK611,2,3,4,5,6T01017,01728,01728,01371,01017,03139T150062由式8式10得差异性矩阵BKL对应的权重0063161,2,3,4,5,6T00701,01265,01697,04379,00692,01265T160064取I008，由式15和式16得电能质量指标权重为说明书CN104182816A146/19页150065W00994,01694,01726,01594,00993,03000T17。0066所述的步骤3为0067采用VAGUE值表示的21级语言变量和220KV电压等级下的各单项指标的电能质量等级划分。

29、将各评估对象的电能质量指标数据值表示成VAGUE值；用VAGUE值表示的21级语言变量为0068等级VAGUE值弃权情况AG1,10AG095,09750025VG09,095005VG085,09250075G08,0901G075,08750125FG07,085015FG065,08250175MG06,0802MG055,07502M05,050M045,06502MP04,0602MP035,05250175FP03,045015FP025,03750125P02,0301P015,02250075VP01,015005VP005,00750025AP0,000069220KV电压等。

30、级下的各单项指标的电能质量等级划分为00700071说明书CN104182816A157/19页160072所述的步骤4为由各项指标最优值和最劣值分别构成最优值向量Z和最劣值向量Z，即绝对正理想解和绝对负理想解0073说明书CN104182816A168/19页170074其中，0075当只考虑指标的权重时，考虑将国标中的最理想值和限值作为绝对正理想解和绝对负理想解。0076所述的步骤5为0077设U是一个非空集合，它的元素用X表示，U上的一个VAGUE集A是指U上的一对隶属函数TA和FA，即0078TAU0,1，FAU0,10079满足TAXFAX1，且0TAX1，0FAX1，其中TA为VA。

31、GUE集A的真隶属函数，表示支持XA的证据的隶属度下界；FA为VAGUE集A的假隶属函数，表示反对XA的证据的隶属度下界；设XU,称闭区间TAX,1FAX为VAGUE集A在点X的VAGUE值，0080两种VAGUE值相似度量方法，00811改进的VAGUE值之间的相似度量方法如下00820083MZX,Y的值越大，表示VAGUE值X和Y越相似，00842改进的加权VAGUE值相似度量方法如下0085设X，Y是两个VAGUE值，X和Y的权重都为W，其中，WA,B,C，A表示真隶属函数部分的权重，B表示假隶属函数部分的权重，C表示未知部分的权重，同时考虑影响VAGUE值相似度量的三个因素，改进的加。

32、权VAGUE值相似度量方法为00860087式20中，A,B,C0，且ABC0,的值越大，表示VAGUE值X和Y越相似。当A1，B1，C2时，式20就是19；0088计算各评估对象与绝对正理想解和绝对负理想解的距离方法为0089只考虑指标的权重，VAGUE值的相似度量公式为式19009000910092不仅考虑指标的权重，同时考虑各指标的真隶属函数、假隶属函数、弃权部分的权重0093说明书CN104182816A179/19页1800940095基于VAGUE集和改进逼近理想解的电能质量综合评估方法应用于海上风电场的电能质量治理并联型有源电力滤波器APF，改善海上风电场的谐波；静止无功补偿器S。

33、VC、静止同步补偿器STATCOM，对海上风电场的无功功率进行补偿。0096与现有技术相比，本发明的有益效果为00971、本发明在确定权重时，相容矩阵法较传统的层次分析法，无需进行一致性校验就可直接得到满足一致性要求的判断矩阵，简化了计算过程；熵权法能客观赋权；集对分析方法将确定性和不确定性有机地结合在一起，描述和处理专家在确定指标权重时认识的差异性造成的不确定性，减小了判断的主观随意性。00982、本发明改进TOPSIS方法和很多智能方法不同，对数据没有严格的要求，不受样本含量、数据分布类型、指标多少的限制，不仅适用于小样本数据，也适用于多单元评价和多指标的大系统，还适用于动态性、连续性数据。

34、；可直接充分利用原始数据信息进行计算，在计算过程中不减少变量个数，排序结果能够定量的表示不同评估对象的优劣程度；因为可以消除不同量纲的影响，故可同时对不同量纲的指标进行综合评估；方法简单、直观、可靠、排序明确、结构合理、应用灵活。00993、VAGUE集同时考虑隶属与非隶属两方面的证据，在电能质量指标综合评估中，考虑到相关指标优质的一面，同时还能反映出其劣质的一面和不确定的一面。在考虑各评估对象到VPIS和VNIS的距离时，同时考虑了加权指标和各指标的真、假隶属函数及弃权部分的权重，表示了对不同的监测对象的电能质量的影响因素是不同的，体现了各点到正、负理想解距离的相对重要性。该方法可以推广到其。

35、他场合的电能质量指标综合评估中去。01004、本发明不仅得到海上风电场公共连接点处的电能质量指标的排序，而且得到电能质量的优劣等级及其排序。01015、本发明运用到海上风电场的电能质量综合评估中，所得综合评估结果可以帮助及时掌握风力发电场的电能质量，提高运行管理水平；一定程度上为海上风力发电的上网电价的确定提供依据；发电方可以根据电能质量综合评估结果及时合理的选择电能质量治理方法。附图说明0102图1为海上风电并网系统结构图；0103图2为仿真中用到的两种海上风电场的风速；0104图3为加入静止无功补偿器SVC的海上风电并网系统结构图。具体实施方式0105下面结合附图和具体实施方式对本发明作进。

36、一步说明。0106基于VAGUE集和改进逼近理想解的电能质量综合评估方法包括如下步骤01071在PSCAD/EMTDC软件平台上对海上风电场并网进行模拟，获得海上风电场并网公共连接点处的6项电能质量指标的仿真数据；01082运用层次分析法的判断矩阵结合集对分析理论的联系度模型构造了认识同一说明书CN104182816A1810/19页19性矩阵和认识差异性矩阵，相容矩阵法处理同一性矩阵得到相应权值，客观的熵权法处理差异性矩阵得到相应的权重，最后由集对分析理论将两者结合得到电能质量指标权重向量W；01093邀请专家对评估对象和各电能质量指标的优劣进行评价，采用VAGUE值表示各评估对象对各指标的。

37、评分，各指标的VAGUE值的确定方法为结合用VAGUE值表示的21级语言变量和220KV电压等级下的各单项指标的电能质量等级划分；01104确定绝对正理想解和绝对负理想解，当只考虑指标的权重时，将国标中的最理想值和限值作为绝对理想解和绝对负理想解，一起加入到评估对象当中，该最理想值是指当所采用的6项电能质量指标值趋于0时，以数值0作为最理想值；01115在VAGUE集理论的基础上采用改进的加权逼近理想解的方法，计算各评估对象与绝对正理想解的距离和绝对负理想解的距离所加权值为各评估对象的电能质量指标的权重向量W；01126根据计算完的绝对正理想解的距离和绝对负理想解的距离计算各评估对象的相对贴近。

38、度I，01130114评估对象的相对贴近度I越小，表示评估对象越接近正理想解和远离负理想解，由贴近度原则，对电能质量进行综合评估及排序。0115所述的步骤1为0116海上风电场仿真采用两种容量的情况50MW和75MW，其中，50MW内含10台单机5MW的双馈风力发电机组，75MW内含15台单机5MW的双馈风力发电机组，每台风电机组经过机端升压变压器把出口电压从069KV升高到35KV，然后经过风电场内集电网络，连接到海上升压站的低压侧，通过海上升压站把35KV的汇集电压升高到220KV，再通过20KM的海底电缆接入无穷大系统。海上风电并网系统结构图如图1所示。0117选取了两种情况下电压等级为。

39、220KV的海上风电场的电能质量数据作为评估对象当风速状况不同时，海上风电场并网点处的电能质量数据；当海上风电场的发电机装机容量不同时，并网点处的电能质量数据，仿真数据共三组A、风速平稳、装机容量50MW时；B、风速波动较大、装机容量50MW时；C、风速波动较大、装机容量75MW时，该三组数据中的两种风速如图2所示。01186项电能质量指标数据都是采用95概率大值。95概率大值是将所有测量值从大到小排列，舍弃前5取剩下的最大值，根据如下海上风电场三种情况下的电能质量指标数据得到对应的95概率大值，见表1。0119表1海上风电场三种情况下的电能质量指标数据0120对象电压偏差电压波动闪变谐波畸三。

40、相频率0121/变率/不平衡/偏差/HZA209420258905194185770090200051B2106202586052820089900054说明书CN104182816A1911/19页20C21340031130757820121200068国标中最理想值000000限值1030822020122步骤2中所述的确定电能质量指标权重的方法为01231集对分析是用联系度模型将事物的确定性和不确定性作为一个系统来处理，对一个集合对子的特性展开分析，建立起这两个集合在相关问题背景下的同异反联系度表达式0124ABICJ10125其中，A，B，C分别为所论集合在相关问题背景下的同一度、差。

41、异度、对立度，I为差异度系数，规定在1，1区间内视不同的情况取值，J为对立度系数，规定为1，A和C是相对确定的，B是相对不确定的，因客观对象的可变性、复杂性，认识与刻画客观事物时的模糊性和主观性，会造成这种相对不确定性；0126专家在确定指标权重时对同一关系会有不同看法，存在着主观认识上的差异性，即存在不确定性。设有R位专家，指标集XXK,K1,2,N，每位专家将指标进行两两比较，构造判断矩阵MZKL，Z1,2,R；K1,2,N；L1,2,N，如下式所示，表示第Z位专家对任意两个指标间的相对重要关系的看法，XZ23表示第2项指标和第3项指标相比，第2项比第3项指标重要的程度；01270128其。

42、中0129利用联系度的矩阵形式建立描述指标相对重要性关系的联系度模型QKL，即01300131其中，01320133Z1,2,R；K1,2,N；L1,2,N01340135Z1,2,R；K1,2,N；L1,2,N0136AKL为描述专家对各个指标之间的相对重要性的认识同一性矩阵；BKL为描述专家说明书CN104182816A2012/19页21对各个指标之间的相对重要性的认识差异性矩阵。对于本文的研究对象，对立的情况是没有的，故J0；0137AKL表示的是不同专家对评估指标相对重要性关系的共同认识，是完全能确定的关系；对XZKL1和XZKL1的情况分别取值，来表示不同专家的综合意见，当XZLK。

43、1时，ALKMAXXZLK，因为所以当XZKL1时，XK与XL的关系至少要满足标度值为MINXZKL所对应的情况，其变化的趋势是标度值YMINXZKL所对应的情况但不超过标度值YMAXXZKL所对应的状态。由此得到，采用这种方式构造联系度QKL中的同一性矩阵AKL，该矩阵使得表示指标XL与XK的关系的两个系数对应了起来；01382相容矩阵法处理同一性矩阵AKL，得到基础矩阵DKL，其中DKLDKL，DKL是基础矩阵DKL的元素，且满足条件DKK1和同一性矩阵AKL对应的指标权重K由下式算得01390140其中，01413熵权法处理差异性矩阵BKL，得到BKL对应的差异性权值，该权值反映了专家们。

44、的不同意见，具体步骤如下0142A根据传统的熵的概念定义各评估指标的熵为01430144式中BKL是差异性矩阵BKL的元素；0145显然当FKL0时，LNFKL无意义，因此对FKL的计算加以修正，将其定义为01460147B计算各项指标的熵权01480149且满足0150由于差异度系数I0,1，所以得到的指标权重是一个范围值而不是常值，随着人们对电能质量更加深入的研究与认识，差异度I的范围会逐渐变小，进而权重的范围值说明书CN104182816A2113/19页22也将随之变小。这就表示专家们的认识差异性和主观随意性程度逐渐减小，指标权重由不确定性向确定性转变。当取定I值时，得到确定评价指标权。

45、重，当N6，由式6和式10求得指标权重W；01514权重的具体计算过程0152由9位专家对风电场电能质量的6项指标进行两两比较，使用层次分析法中的九标度标准，得到评价矩阵组MKLM1KL,M2KL,M9KL，评价矩阵中电能质量指标按以下顺序排列供电电压偏差I1/、电压波动I2/、短时闪变I3、谐波畸变率I4/、三相不平衡I5/和频率偏差I6/HZ，下面给出两位专家评价矩阵作为示例01530154由式4得同一性矩阵01550156由式5得差异性矩阵01570158采用相容矩阵法处理同一性矩阵AKL得01590160根据式7，我们得0161CS6106608,11224,11224,08908,0。

46、6608,20395T0162由式6得到同一性矩阵AKL对应的权重说明书CN104182816A2214/19页230163WK611,2,3,4,5,6T01017,01728,01728,01371,01017,03139T150164由式8式10得差异性矩阵BKL对应的权重0165161,2,3,4,5,6T00701,01265,01697,04379,00692,01265T160166考虑到专家之间的意见差异性比较小，故差异系数取I008，由式15和式16得电能质量指标权重为0167W00994,01694,01726,01594,00993,03000T17。0168所述的步骤3。

47、为0169用VAGUE值表示的21级语言变量和220KV电压等级下的各单项指标的电能质量等级划分分别如表2和表3所示。根据表2和表3将表1的各评估对象的电能质量指标数据值表示成VAGUE值；0170表2用VAGUE值表示的21级语言变量0171等级VAGUE值弃权情况AG1,10AG095,09750025VG09,095005VG085,09250075G08,0901G075,08750125FG07,085015FG065,08250175MG06,0802MG055,07502M05,050M045,06502MP04,0602MP035,05250175FP03,045015FP02。

48、5,03750125P02,0301P015,02250075VP01,015005VP005,00750025AP0,000172表3220KV电压等级下的各单项指标的电能质量等级划分0173说明书CN104182816A2315/19页2401740175所述的步骤4为由各项指标最优值和最劣值分别构成最优值向量Z和最劣值向量Z，即绝对正理想解和绝对负理想解01760177其中，0178当只考虑指标的权重时，考虑将国标中的最理想值和限值作为绝对正理想解和绝说明书CN104182816A2416/19页25对负理想解。0179所述的步骤5为0180设U是一个非空集合，它的元素用X表示，U上的一。

49、个VAGUE集A是指U上的一对隶属函数TA和FA，即0181TAU0,1，FAU0,10182满足TAXFAX1，且0TAX1，0FAX1，其中TA为VAGUE集A的真隶属函数，表示支持XA的证据的隶属度下界；FA为VAGUE集A的假隶属函数，表示反对XA的证据的隶属度下界；设XU,称闭区间TAX,1FAX为VAGUE集A在点X的VAGUE值，0183两种VAGUE值相似度量方法，01841改进的VAGUE值之间的相似度量方法如下01850186MZX,Y的值越大，表示VAGUE值X和Y越相似，01872改进的加权VAGUE值相似度量方法如下0188设X，Y是两个VAGUE值，X和Y的权重都为W，其中，WA。