一种基于数据挖掘的电网线损精细化管理方法
阅读说明：本技术 一种基于数据挖掘的电网线损精细化管理方法 (Power grid line loss fine management method based on data mining ) 是由 孙永辉 李浩闪 王泽龙 刘玉峰 张康 谷建康 赵艳坤 刘露 乔亚鹏 顾军萍 刘拥 于 2021-06-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于数据挖掘的电网线损精细化管理方法,将评价体系划分为规划、管理、运行和技术四个维度,贯穿线损管理全过程；根据指标选取原则选择指标,构建多维度线损管理评价指标体系,求取维度和指标权重,并以电网各项规范和指标数据情况制定指标评分标准,进而构建地市级电网多维度线损管理评价体系。本发明采用层次分析法选择具有共有性与实用性的评价指标,形成线损归口管理、专业管理和评价指标分层级闭环管控机制,能有效发现不同管理主体之间和同一主体内部不同专业维度的差异,解决当前地市级电网线损管理考核不完善、难以评估线损管理现状等问题,实现线损的过程化、规范化、精益化管理。(The invention discloses a power grid line loss fine management method based on data mining, which is characterized in that an evaluation system is divided into four dimensions of planning, management, operation and technology, and the whole process of line loss management is penetrated; selecting indexes according to an index selection principle, constructing a multi-dimensional line loss management evaluation index system, solving the dimensions and index weights, and establishing an index scoring standard according to each criterion of the power grid and the index data condition so as to construct a multi-dimensional line loss management evaluation system of the metro-level power grid. The invention adopts an analytic hierarchy process to select evaluation indexes with commonalities and practicability, forms a line loss gate returning management, professional management and evaluation index hierarchical closed-loop management and control mechanism, can effectively discover the difference of different professional dimensions between different management main bodies and in the same main body, solves the problems of incomplete line loss management and assessment difficulty of the current local-city-level power grid, and the like, and realizes the course, standardization and lean management of line loss.)
技术领域
本发明涉及一种基于数据挖掘的电网线损精细化管理方法，属于线损管理技术领域。
背景技术
线损率是评估电网结构、运行及管理水平的重要评价指标，如果不及时采取有效措施降损，不仅会造成电能浪费，还有可能威胁到电网运行的安全性与可靠性。目前，传统抄表只能看到每个月线损率的波动，无法实时展现供、售电量情况，导致线损管理中出现的问题难以发现，线损对电网的监控与指导作用不明显。
传统的线损管理采用线损四分管理标准。四分管理从分压、分区、分线、分台区这4个方面统筹考量线损，虽设有较多的线损四分小指标，但最终考核量仍是线损率指标。由于实际地市级电网网架结构、设备状况、用电结构等因素不同，线损率高低并不代表管理水平的高低。单纯以线损率指标作为评价标准，存在一定的不合理性，甚至掩盖了
指标背后的一些管理因素，不能全面反映线损管理水平。同时，传统的线损管理系统性不强，各专业工作协同性不高，对线损管理的支撑力度不够，增大了降损节能的工作难度。此外，各地市级电网仍存在电网结构不合理、重过载、低电压、线损大等问题，管理依然薄弱，线损管理水平仍有待提升。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于数据挖掘的电网线损精细化管理方法，利用层次分析法构建评价指标体系；求取各维度与指标的权重；制定底层指标的评分标准进而建立多维度多指标的评价体系；通过对标模式分析地市级电网存在的不足，实现线损的过程化、规范化、精益化管理。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种基于数据挖掘的电网线损精细化管理方法，考虑地市级电网固有因素和线损管理过程，根据电网运营价值链并承接电网企业线损管理要求，将评价体系划分为规划、管理、运行和技术四个维度，贯穿线损管理全过程；根据指标选取原则选择指标，构建多维度线损管理评价指标体系，求取维度和指标权重，并以电网各项规范和指标数据情况制定指标评分标准，进而构建地市级电网多维度线损管理评价体系。
作为本发明的进一步改进，所述指标选取原则选择三个指标，其包括：
有助降损原则，考虑影响因素与线损率指标存在单一维度的相关性，在管理维度选用电能计量准确率指标；
全覆盖原则，用功率因数合格率作为集中评价指标；
可采集原则，选取变电站无功补偿装置可用率作为评价指标。
作为本发明的进一步改进，所述多维度线损管理评价指标体系的构建如下：根据市级电网结构、设备状态和用电结构情况，依据指标选取原则，按规划降损、管理降损、运行降损和技术降损四个维度，分析比较影响线损的主要因素，根据评价指标对线损影响特性挑选指标，应用AHP建立多维度线损管理评价指标体系。
作为本发明的进一步改进，所述多维度线损管理评价指标体系按照地市级电网管辖电网电压等级和范围的不同，分成3类：A类表示同时管辖着主电网和配电网，B类表示只管主电网，C类表示只有配电网；通过针对性制定相对应的评价体系，合理选择相应指标，使得各类地市级电网的评价统一起来，使之具有可比性。
作为本发明的进一步改进，采用AHP和德尔菲法用于求取所述指标权重，具体步骤包括：
步骤S1，选择专家，为避免分散维度的专家打分具有偏向性，每个市局至少3张调查表分别由各局的线损专责、计划部主任和分管副总填写；
步骤S2，设计调查表，通过两两之间指标比较的1-9标度法逐层建立判断矩阵，形成调查表供专家填写；
步骤S3，向专家提供指标背景资料，以匿名方式征询专家意见，同时在专家调查表中提供指标和线损之间的关系阐述；
步骤S4，汇总专家意见，形成判断矩阵，并进行一致性检验，利用乘积方根法求取权重；
步骤S5，将权重计算结果反馈给专家，专家根据反馈结果修正自己的意见，经过三轮以上匿名征询和意见反馈，形成最终权重。
作为本发明的进一步改进，采用矢量余弦相似度拟合方法获取综合权重。
作为本发明的进一步改进，所述指标评分标准采用功效系数法，评价结果分为：优秀、良好、中等、合格和较差四类。
作为本发明的进一步改进，对于单调性指标的指标评分标准：根据行业规范或标准规定的越大越好或越小越好的指标值，其得分区间的划分按照占最优值的百分比选取；
对于非单调性指标的指标评分标准：依据靠近标准值的距离评价；
对于没有评分依据和参考标准的指标，根据指标收集数据及K-Means算法，按照聚类分析结果，设置指标的评价区间。
作为本发明的进一步改进，所述多维度线损管理评价体系评价流程如下：通过查找电网相关标准规范、调研市级电网情况、咨询专家分析掌握地市级电网线损管理情况，建立多维度评价指标体系，根据评分原则确定评分标准，并依据专家意见确定体系权重；完成评价体系构建，并计算综合得分，最后进行对标评价分析，找出线损管理薄弱环节。
作为本发明的进一步改进，线损管理采用对标模式，包括综合得分对标、各维度对标和自身对标。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明考虑地市级电网固有因素和线损管理过程，采用层次分析法选择具有共有性与实用性的评价指标，科学合理地建立多维度线损管理对标评价体系，从规划、管理、运行、技术维度全方位评价线损管理水平，形成线损归口管理、专业管理和评价指标分层级闭环管控机制，能有效发现不同管理主体之间和同一主体内部不同专业维度的差异，解决当前地市级电网线损管理考核不完善、难以评估线损管理现状等问题，引领多专业共同作用支撑起专业管理水平提升，实现线损的过程化、规范化、精益化管理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是多维度线损管理评价指标体系及权重表；
图2是单调性指标得分区间表；
图3是非单调性指标偏差得分区间表；
图4是主干截面偏小占比得分表；
图5是主干截面偏小占比聚类分析图；
图6是地市级电网线损管理综合评价流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
针对地市级电网的特点和线损管理管理工作中存在的问题，从规划、管理、运行、技术四个维度全方位评价线损管理工作的水平，涵盖网架结构、营销管理、电网运行和设备配置等方面，有助于引领多专业共同作用支撑起线损管理水平提升。
本实施例提供一种基于数据挖掘的电网线损精细化管理方法，考虑地市级电网固有因素和线损管理过程，根据电网运营价值链并承接电网企业线损管理要求，将评价体系划分为规划、管理、运行和技术四个维度，贯穿线损管理全过程；根据指标选取原则选择指标，构建多维度线损管理评价指标体系，求取维度和指标权重，并以电网各项规范和指标数据情况制定指标评分标准，进而构建地市级电网多维度线损管理评价体系。
本实施例具体的，所述指标选取原则选择三个指标，其包括：
有助降损原则，考虑影响因素与线损率指标存在单一维度的相关性，在管理维度选用电能计量准确率指标；
全覆盖原则，用功率因数合格率作为集中评价指标；
可采集原则，选取变电站无功补偿装置可用率作为评价指标。
本实施例具体的，所述多维度线损管理评价指标体系的构建如下：根据市级电网结构、设备状态和用电结构情况，依据指标选取原则，按规划降损、管理降损、运行降损和技术降损四个维度，分析比较影响线损的主要因素，根据评价指标对线损影响特性挑选指标，应用AHP建立多维度线损管理评价指标体系，多维度线损管理评价指标体系如图1表格所示。
本实施例具体的，所述多维度线损管理评价指标体系按照地市级电网管辖电网电压等级和范围的不同，分成3类：A类表示同时管辖着主电网和配电网，B类表示只管主电网，C类表示只有配电网；通过针对性制定相对应的评价体系，合理选择相应指标，使得各类地市级电网的评价统一起来，使之具有可比性。A、B、C三类所包含的指标在图1表
中以打勾项形式表示。
本实施例具体的，采用AHP和德尔菲法用于求取所述指标权重，具体步骤包括：
步骤S1，选择专家，为避免分散维度的专家打分具有偏向性，每个市局至少3张调查表分别由各局的线损专责、计划部主任和分管副总填写；
步骤S2，设计调查表，通过两两之间指标比较的1-9标度法逐层建立判断矩阵，形成调查表供专家填写；
步骤S3，向专家提供指标背景资料，以匿名方式征询专家意见，同时在专家调查表中提供指标和线损之间的关系阐述；
步骤S4，汇总专家意见，形成判断矩阵，并进行一致性检验，利用乘积方根法求取权重；
步骤S5，将权重计算结果反馈给专家，专家根据反馈结果修正自己的意见，经过三轮以上匿名征询和意见反馈，形成最终权重。
本实施例具体的，采用矢量余弦相似度拟合方法获取综合权重，相对于加权平均集结方法，采用矢量余弦相似度拟合具有少数服从多数的集结特点。权重结果如图1表中的维度权重和指标权重。
本实施例具体的，所述指标评分标准采用功效系数法，评价结果分为：优秀、良好、中等、合格和较差四类。
本实施例具体的，对于单调性指标的指标评分标准：根据行业规范或标准规定的越大越好或越小越好的指标值，其得分区间的划分按照占最优值的百分比选取；单调性指标得分区间如图2表格所示。
对于非单调性指标的指标评分标准：依据靠近标准值的距离评价；非单调性指标偏差得分区间如图3表格所示。
对于没有评分依据和参考标准的指标，根据指标收集数据及K-Means算法，按照聚类分析结果，设置指标的评价区间；K-Means算法是聚类分析中使用最广泛的算法之一。它把n个对象根据它们的属性分为k个聚类以便使得所获得的聚类满足：同一聚类中的对象相似度较高；而不同聚类中的对象相似度较小。现以主干截面偏小占比评价为例进行该类评分原则说明。主干截面积过小，则电阻过大，当电流一定时，会导致线损增大。指标数值计算方法：主干截面偏小占比=主干截面偏小线路条数/线路总条数。加设收集该指标44个样本数据进行聚类分析，则如图5所示，每个圈的内外环为该类的比例区间，由其可得到如图4表格所示的得分表。
本实施例具体的，如图6所示，所述多维度线损管理评价体系评价流程如下：通过查找电网相关标准规范、调研市级电网情况、咨询专家分析掌握地市级电网线损管理情况，建立多维度评价指标体系，根据评分原则确定评分标准，并依据专家意见确定体系权重；完成评价体系构建，并计算综合得分，最后进行对标评价分析，找出线损管理薄弱环节。
本实施例具体的，线损管理采用对标模式，包括综合得分对标、各维度对标和自身对标。
综合得分对标指将各地市局按综合得分排序，分析各局的线损管理水平情况，并对得分靠前和靠后情况进行解析。各维度对标指按单一维度将各市级电网企业维度得分排序，对得分较低的企业分析该维度中得分低的指标，找出薄弱环节，据此提出改进建议，指导地市级电网线损管理工作。自身对标指将评价个体逐年对比评价，分析不足，持续改进。
本实施例提供的基于数据挖掘的电网线损精细化管理方法具有以下特点：
（1）使线损管理工作更具可比性。本体系摒弃了以往用单一线损率指标衡量线损工作的评价标准，构建了线损管理对标评价体系，实现了地市级电网企业的多维度、多指标的综合性对标。
（2）实现对标评价过程系统化。本体系梳理了归口管理部门、业务支撑部门之间的横、向关系，更加注重部门间的协同配合，助推多专业共同合力降损。
（3）实现对标评价闭环管控。专业部门根据对标评价结果可制定改进提升的措施，归口管理部门进行指导和督促，形成闭环管理，推动线损管理工作持续改进。
（4）实现线损管理体系的创新对标。对地市级电网企业进行了多维度线损管理对标管理评价，从而有的放矢地指导节能降损工作，实现了线损管理的过程化、精益化、效益化和规范化。
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