(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111657982.8 (22)申请日 2021.12.31 (71)申请人 中国矿业大 学 地址 221008 江苏省徐州市泉山区解 放南 路中国矿业大 学 (72)发明人 李国欣　李杰　李林运　王楠　 潘世瑶　 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种适用分散光伏用户的电能质 量评估方 法 (57)摘要 本发明公开了一种适用分散光伏用户的电 能质量评估 方法， 根据光伏并网出力的特点分为 6个影响指标， 采用改进的层次分析法， 在减少主 观评判误差的前提下， 得出影响指标的权重； 将 影响指标根据国标限值进行等级划分， 考虑主客 观评价方法对评估结果的不同影 响， 为了更为全 面对光伏并网的电能质量进行评估， 分别构建优 劣解距离法、 客观熵权法、 模糊评价法模 型， 得出 AHP‑TOPSIS、 AHP ‑EWM、 AHP‑FCE三组评价指标等 级权重结果； 采用优化系数法对三组评价结果进 行优化组合， 得出最后的评价结果。 根据该结果 制定打分策略， 方便非专业的光伏用户直观了解 光伏并网的电能质量情况。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 114493157 A 2022.05.13 CN 114493157 A 1.一种适用分散光伏用户的电能质量评估方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1、 根据光伏并网和出力的特点， 将影响光伏用户的电能质量具体分为电压总畸变 度、 谐波电压含有率、 电压偏差、 谐波电流含有率、 频率偏差、 出力波动性6个电能影响指标； 步骤2、 为了减少主观评判误差， 采用改进的层次分析法对6个电能影响指标进行综合 评判， 得到电能影响指标的权 重； 步骤3、 根据国标数值， 对6个因素进行界定等级 的划分， 依据划分的数据， 采用优劣解 距离法建立标准化评价矩阵， 然后结合步骤2中层次分析法所得到权重系数， 得到电能影响 指标的评价权 重 （AHP‑TOPSIS） ； 步骤4、 由步骤3优劣距离法得到的标准化矩阵， 采用客观评价熵权法， 结合步骤2中层 次分析法所 得到权重系数， 得到电能影响指标的评价权 重(AHP‑EWM)； 步骤5、 由步骤3根据国标所划分的数据， 采用模糊评价法建立相应的评价矩阵， 结合步 骤2中层次分析法所 得到权重系数， 得到电能影响指标的评价权 重(AHP‑FCE)； 步骤6、 由步骤3、 步骤4和步骤5所得到的3组不同的电能影响指标的评价权重， 根据评 价方法的主客观性， 采用优化系数的权 重组合策略， 得 出最终评价结果； 步骤7、 制定打 分策略， 对步骤6的评价结果进行计算， 得 出最后相应的分数等级。 2.根据权利要求1所述的一种适用分散光伏用户的电能质量评估方法， 其特征在于， 步 骤1中， 将 影响光伏并网的电能指标分为电压总畸变度、 谐波电压含有率、 电压偏差、 谐波电 流含有率、 频率偏差、 出力稳定性。 3.根据权利要求1所述的一种适用分散光伏用户的电能质量评估方法， 其特征在于， 步 骤2中， 为了减小层次分析法主观赋权对评价结果的影响， 将传统判断矩阵采用的九标度法 改进成三标度法， 这样使得容易对两两因素做出相对重要的比较， 并且不需要进行一致性 检验； 在进 行两两因素比较以后， 为了进一步区分不同指标对电能质量的影响情况， 需要计 算不同影响指标重要性 排序指数ri， 即ri为矩阵A中第i行元素之和， 取rmax=max{ri},rmin=min{ri}； 在得到排序性指数后， 通 过与最大、 最小值之间的比较来构 造判断矩阵B,接着求出优化矩阵C和拟优一致矩阵D， 求D 最大特征值以及其对应的特征向量， 并进行归一化处理， 得出改进层次分析法下的电能影 响指标的权 重。 4.根据权利要求1所述的一种适用分散光伏用户的电能质量评估方法， 其特征在于， 步 骤3中， 依据国标值对6个电能影响指标进行等级划分， 划分为优秀、 良好、 中等、 合格、 不合 格5个等级， 每两个等级间的间隔为x/4， 其中x为国标规定的合格限值； 步骤3.1、 根据确定好的6个电能指标评价对象和5个评价等级， 运用优劣解距离法构成 正向化矩阵统一数据 矩阵中的指标类型， 再对正向化的矩阵进行标准化处理以消除各种指 标量纲的影响； 步骤3.2、 在建立的标准化矩阵中， 分别计算电能质量影响因素与最优方案和最劣方案 间的距离， 以此作为评价优劣的依据； 第j个评价 等级与加权最大值的距离:权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114493157 A 2第j个评价 等级与加权最小值的距离: 式中的为步骤2中采用层次分析法确定的6个评价对象的权 重值； 步骤3.3、 在计算出第j个评价等级的最大、 最小值后， 对5个电能质量评价等级进行归 一化评分， 计算5个电能质量评价等级的权重， 以此来作为AHP ‑TOPSIS评价方法最后得到的 评价结果。 5.根据权利要求1所述的一种适用分散光伏用户的电能质量评估方法， 其特征在于， 步 骤4中， 根据具体划分不同等级的国标值数据， 采用客观熵权法对数据进行分析， 当指标的 变异程度越小， 所反映的信息量 也就越少， 其对应的权值 也应该越低； 在步骤三得到标准 化矩阵Z的基础上， 计算加权概 率矩阵P， 其中的每一个元 素为： 式中的ωi为步骤2中采用层次分析法确定的6个评价对象的权 重值； 计算6个电能质量因素的信息熵， 信息熵越大， 表明这个影响因素的指标信息越少， 因 此用信息效用值来表示第i个影响因素 的信息量， 信息效用值越大， 其对应的信息就越多， 其中i为电能质量指标的个数， j为电能质量指标的等级数； 将求出 的信息熵转化为信息效 用值 （信息熵+信息效用值=1） ， 将信息效用值进行归一化， 得到每个指标的熵权值， 以此来 作为AHP‑EWM评价方法最后得到的评价结果。 6.根据权利要求1所述的一种适用分散光伏用户的电能质量评估方法， 其特征在于， 步 骤5中， 针对电能质量的评估具有模糊性， 各个电能影响指标间的定量整合描述很困难， 因 此采用一种模糊评价理论对解决电能质量评估问题非常有效： 步骤5.1、 由步骤3根据国标所划分的数据， 采用模糊评价法建立相应的评价矩阵， 将所 确定的6个电能质量影响因素组成模糊评价法的集合A； 5个相应的等级 标准 ｛优秀、 良好、 中 等、 合格、 不合格｝ 为等级指标集合B； 然后建立电能质量指标各质量等级的隶属度函数， 考 虑到所评价的电能质量指标都为偏小 型指标， 所以采用梯形型的隶属函数来进行评判矩阵 的建立； 对于不同的电能质量影响指标， 建立的隶属度函数中的a1~a5的值不同， 具体的评级标 准的赋值在步骤3中已经介绍具体的实施方法； 步骤5.2、 将每个不同的电能质量测量数值带入相应的隶属度函数， 得到关于6项电能 质量指标的模糊数 学评价矩阵M =(mij)6×5； 步骤5.3、 将模糊评价矩阵M与层次分析法得到的6个电能质量指标的权向量 ωi(i=1,2,3,4,5,6)相结合， 得到最终的AHP ‑FCE电能质量综合评价结果对 不同质量等 级 （B1~B5） 的隶属度权 重。 7.根据权利要求1所述的一种适用分散光伏用户的电能质量评估方法， 其特征在于， 步 骤6中， 为了减少评价过程中的误差， 将由A HP‑TOPSIS、 A HP‑EWM、 AHP‑FCE三种评估 方法确定权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114493157 A 3