信息熵与改进模糊层次分析法耦合的区域水安全评价模型

区域水安全评价可为区域安全管理提供重要的决策依据,其重要问题有如何建立合适的区域水安全评价指标体系和合理确定各评价指标的权重。根据中国水安全研究的特点和水安全问题的主要类型特征,提出了由水资源安全、水环境安全和水旱灾害防治安全三个子系统及其指标集组成的区域水安全评价指标体系。为有效挖掘区域水安全评价指标体系中主、客观评价信息,克服已被广泛应用的常规信息熵权法的不足,提出了用基于加速遗传算法的改进模糊层次分析法(AGA-FAHP)与熵权法相结合的方法确定各指标的客观权重,用最小相对熵原理综合各指标的客观权重和主观权重,用AGA-FAHP确定各子系统的权重,进而建立了区域水安全评价的新模型(EW-AGA-FAHP)。用EW-AGA-FAHP评价中国7个省级区域的水安全形势的结果表明:EW-AGA-FAHP的评价结果合理,方法可行、通用,在区域水安全管理中具有一定的应用价值。     

基于水贫困指数的城市水安全评价研究

从城市水安全的角度出发,阐述了影响城市水安全的因素,引入了水贫困指数作为评价城市水安全的指标,综合考虑影响城市水安全的外在条件和内在因素,根据我国实际情况对水贫困指数中的水安全评价指标进行深入研究,并在此基础上提出适合我国城市水安全实际状况的评价指标。选取水资源状况、利用能力、利用效率、供水设施状况和生态环境5个子系统共20个分指标建立评价指标体系。以甘肃14个地州市为例的应用,证明了该指数和模型可以清晰地反映影响城市水安全因素及其相关特征,并且通过城市水安全分级模型,可以确定某些特定城市水安全的等级,它为城市水安全预警机制的制定提供了依据。     

影响水安全的若干因素及其重要性的评价

水安全问题在国家发展战略中占有重要地位，对水安全的分析和评价是了解一个国家或地区安全与否的重要手段，而全面合理的水安全评价指标体系的建立是水安全评价效果的重要保证。本文在对区域水安全的多个影响因素进行分析整理的基础上，引入层次分析法对各影响因素重要性程度进行量化分析，在此基础上剔除了其中权重较小的因素，形成了相对合理的评价指标体系。这种对评价指标的筛选方法能够避免因指标选择过少而影响评价精度，也能降低后续计算的复杂程度，同时也不会对评价的效果造成较大影响。     

一种电动汽车充电安全预警模型设计方法

针对电动汽车充电安全事故,为了提高电动汽车充电安全预警能力,通过分析电动汽车充电安全影响因素,研究安全预警指标选取途径和方法,制定安全预警评价指标体系,研究安全指标权重评价方法。利用遗传小波神经网络训练原理及多尺度多分辨特点,通过划分5个安全预警等级,设计了一种电动汽车充电安全预警模型。通过对某充电站安全数据安全预警仿真分析,验证了该安全预警模型的可行性和正确性。     

一种配电网层间供电能力匹配度评价方法

传统配电网供电能力评价的对象一般是单一电压等级下的配电网,由于配电系统涵盖多电压等级,所以其并不能很全面的评价整个配电系统。为了改善传统方法对整体配电网供电能力裕度评估的局限性,基于配电网具有多电压等级这一前提,提出一种配电网层间供电能力匹配度评价方法与指标,其意义在于评价不同电压等级配电网上级与下级间的匹配程度,能够充分考虑上级配电网对下级配电网的限制情况以及下级配电网对上级配电网的制约情况,进而全方位评定配电网供电能力。并结合供电裕度、负载能力裕度等单一电压等级下的指标,运用线性规划算法建立模型,从而对配电网整体的供电能力有较为直观的判断。最终利用算例分析证明模型可行性,从而完善评估配电网最大供电能力的指标体系。     

基于因子分析与神经网络的输电网安全评价

根据影响输电网安全的多种因素,建立了由电网、调度运行及运行方式、继电保护、通信及调度自动化和电气一次设备等因素构成的评价指标体系。运用因子分析法对指标体系进行了分析和约简,通过神经网络的非线性映射和自学习能力构建了输电网的神经网络安全评价模型。实例验证结果表明,采用因子分析和神经网络结合的方法对输电网的安全状况进行综合评价,减少了评价指标的数量,降低了传统评价方法的主观性,提高了评价结果的客观性和科学性。     

基于Vague-Fuzzy理论的城市水安全承载力评价研究

城市水安伞承载力是度量城市水安全的重要指标,对其进行量化研究对于实现城市水安全的科学决策,保障城市社会经济可持续发展,促进城市水资源合理开发利用具有重要的理论意义与实践价值.由于城巿水安全承载力具有复杂性、多层次性以及模糊性的特点,本文提出了基于Vague-Fuzzy理论的城市水安全承载力评价方法.在研究评价指标Vague值确定方法的基础上,建_山了Vague集近似转化为Fuzzy集的方法与模型,并把近似转化结果作为多级模糊模式识别模型的输入,从而实现城市水安全承载力的模糊评价.以上海市为例,对所建模型进行了实例研究,结果表明该方法是科学、实用的.     

区域多风电场功率的分位数回归概率预测方法

对区域多风电场功率的概率预测有利于应对大规模风电并网现状下风电功率的随机性和波动性。通过建立基于径向基神经网络的分位数回归模型,实现了气象预报变量和风电功率间的非线性映射,得到了分位数形式的短期概率预测结果。针对区域风电数据维度高的问题,提出用交替方向乘子算法进行模型参数优化,从而提高了高维度模型的计算效率。提出了基于区域风向聚类的机制转换模型,对不同风向特征的样本进行独立建模,进一步提高了预测效果。以华东28处风电场为例,通过对可靠度、锐度和Pinball分数3个评价指标进行对比分析,标明所提预测方法相比传统预测方法取得了更好的概率预测效果。     

基于RB-XGBoost算法的智能电网调度控制系统健康度评价模型

针对智能电网调度控制系统(D5000系统)健康度评价,基于专家经验的传统评价方法存在主观性较大的问题,机器学习多分类方法是提高评价客观性的一种有效手段,但健康度各等级样本数目间存在的不平衡问题导致分类准确率较低,为此提出一种基于随机平衡和极端梯度提升(RB-XGBoost)算法的D5000系统健康度评价模型。首先,针对系统各评价等级样本数目严重不平衡的问题,提出一种自适应随机平衡(RB)的混合采样方法,分别以等级间样本数目的最大值、最小值作为采样区间的上、下限,生成多个随机数对各等级样本数据进行欠采样或过采样,增加训练数据的多样性并降低其不平衡程度;然后,训练平衡后的样本数据,建立极端梯度提升(XGBoost)算法子模型,考虑到各子模型重要度的一致性,提出采用硬投票方式集成所有子模型,得到与D5000系统各子模块对应的评价模型;最后,根据该系统指标层级关系,在评价过程中采用并、串行结合的计算方式,构建包含17个RB-XGBoost模型的D5000系统整体健康度评价模型。8组KEEL数据库中多类不平衡数据集的实验结果表明,与现有同类典型方法相比,所提方法的平均分类准确率最高提升了6.79%,平均提升了2.03%;某网省级D5000系统的实时采集数据验证了所提方法的有效性。     

基于电力系统风险评估的灾害预警量化算法

提出一种基于电力系统风险评估的灾害预警量化算法。该算法首先根据电力系统元件的历史故障数据和天气数据计算电力系统的事故发生概率;其后通过效用函数进行评价,构建事故后果严重度模型;然后根据事故发生概率和事故后果严重度模型计算风险指标;最后基于风险指标集和由指标标度法确定的指标权重,算得综合风险评估值,并对该综合评价指标值与各等级电网安全风险的取值范围进行比较以确定电力系统当前的安全风险等级,从而达到预警目的。     

基于组合权重的水质评价模型

提出了基于组合权重的水质评价新模型 (CWEWQ) :根据水质评价标准表建立 2个判断矩阵 ,用基于加速遗传算法的的改进层次分析法确定各水质评价指标的单样本权重和样本集权重 ,对后两种权重进行组合得到各水样水质评价指标的综合权重 ,然后以这些综合权重与各水样相应评价指标的标准化值进行加权平均 ,得到水质评价的综合指标值 ,据此可对各水样进行分类排序。研究结果说明 :CWEWQ模型简便、通用 ,计算结果较为客观和稳定 ,可对实测水样的综合水质等级进行准确估计 ,为系统评价提供了新的有效方法。     

模糊层次灰关联在给水泵状态评价中的应用

针对给水泵运行工况复杂、准确评价难的问题,阐述了模糊层次分析法及灰关联理论,建立了模糊层次灰关联的评价模型。提出了一种基于模糊层次灰关联的给水泵状态评价方法,即采用模糊层次分析法(FAHP)确定各指标的权重系数,对灰色关联系数加权得到灰色关联度,由给水泵被评估参数和等级标准参数的相关度评价结果得出给水泵所处的状态。计算结果表明,该模型用于给水泵状态评价有效可行,能提高给水泵的安全性和经济性,为检修决策提供了依据。     

数据-物理联合驱动的大电网频率安全智能评估

新型电力系统的低惯量特征为其频率安全带来严峻挑战。为快速准确评估大电网受扰后的频率响应,文中提出数据-物理联合驱动的大电网频率安全智能评估方法。为实现数据模型和物理模型分析手段的有效结合,设计了频率安全评估的可信集成学习方法,准确评估数据驱动频率安全结果的可信度,并通过设定可信度阈值作为数据模型和物理模型的切换依据。若数据模型评估结果的可信度高于阈值,则采纳为可靠的数据驱动频率安全评估结果,否则切换为基于物理模型的时域仿真方法进行评估。利用四川电网仿真模型生成数据集并进行模型性能分析,结果表明所提方法兼具频率安全评估的快速性和准确性。     

基于动态安全域的电力系统安全概率评估模型

针对电力系统安全性问题特性,提出一种基于动态安全域的安全概率评估模型。模型核心是不安全概率指标,并通过该指标来表征各电力元件以及整个电力系统的安全性状况。概率方法的引入,使得模型不仅计及系统中各种主要的不确定性因素,而且对系统的安全状况进行了定量的描述。动态安全域理论大大降低了安全概率评估的计算量,使得该模型具有实用性。评估结果可以用于指导运行人员在安全控制中制定正确的决策。用新英格兰10机39节点系统(New England 10-generator 39-bussystem)对该模型做了验证。     

A new approach for power system online DSA using distributed processing and fuzzy logic

In this paper, a new approach for power system online dynamic security assessment, as well as a tool for calculating the proposed fuzzy dynamic security index is presented. This proposal is based on a three-stage fuzzy inference system, which composes the fuzzy dynamic security index making use of seven performance indexes herein defined. The calculation of the performance indexes is based on the results obtained through dynamic simulations of the system behaviour after each one of the credible contingencies in a given operation state. With the aim of reducing the calculation time a novel distributed processing of the dynamic simulations is also developed. High voltage systems are used to illustrate the ideas presented in the paper.     

基于熵和FAHP的水资源可持续利用模糊综合评价模型

水资源可持续利用综合评价是区域可持续发展综合分析与评价的核心技术之一,其难点是如何有效处理评价过程中存在的主观随意性、模糊性和随机性等不确定性问题。为此,基于综合集成的方法论,提出用基于遗传算法的改进模糊层次分析法（FAHP）确定各评价指标的权重,用理想区间法和相对隶属度理论处理不同评价样本隶属各评价标准区间的模糊性,用最大熵原理处理评价样本隶属各评价标准区间的随机性,通过上述方法的集成,建立了基于熵和FAHP的水资源可持续利用模糊综合评价新模型（EFAHP．FCEM）,并用加速遗传算法优化该模型参数。EFAHP-FCEM在汉中盆地水资源可持续利用的应用结果表明：EFAHP-FCEM直接由评价指标模糊互补判断矩阵和评价标准样本数据驱动,把利用全部隶属度值信息进行计算的可持续利用相对等级值作为评价结果,可避免应用最大隶属度原则进行判断所可能导致的失真,提高了评价精度;EFAHP-FCEM是一种非参数评价方法,其数学物理概念明确,方法直观、通用,可在具有评价标准的各种资源环境综合评价中推广应用。     

基于信息熵的智能配电变压器终端安全态势评估

本文提出了一种面向配电台区部署的智能配变终端的安全态势评估方法,针对台区智能配变终端台区管理、边缘计算等功能,分析该终端面临的主要安全问题,提取影响到终端安全的关键系统指标,基于信息熵的数学模型,构建了终端安全态势评估的随机森林数学模型。通过构造仿真算例,对该评估方法进行了计算分析,并基于算例构造的随机森林模型对本文提出的评估方法进行验证。结果表明,所提出的方法对于终端异常的工作指标能够实现准确识别和分类,从而实现安全态势评估,具有一定的实用价值。     

基于ISO 7001的电力信息安全风险评估模型

目前,电力信息安全风险评估逐步受到重视。文章结合广东电网公司实施信息安全风险评估的经验,提出基于ISO27001的信息安全风险评估模型。该模型依据国际通用的信息安全管理体系ISO27001,引入信息安全三元理论,能够从管理、运行、技术3个层面全面评估信息安全风险。