一种基于可信性理论的电网安全性综合评估方法.pdf

第３９卷第１８期２０１１年９月１６日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＶ０ｌ＿３９Ｎ０．１８Ｓｅｐｔ．１６，２０１１一种基于可信性理论的电网安全性综合评估方法毛安家，何金（１．华北电力大学电气与电子工程学院，北京１０２２０６；２．泉州电业局，福建泉州３６２０００）摘要：现代电力系统自身的复杂性，决定其安全水平很难用单一的指标进行表征，而常规安全分析通常只能就电力系统安全的某一方面进行分析，不足以对电力系统安全进行整体的描述。从我国电网实际需求出发，建立了一套用以评价电力系统安全性的指标体系，提出了一种在评价模型中引入Ｇｉｎｉ系数的改进层次分析法（ＡＨＰ）通过采用三角模糊数描述权重，基于“”可信性理论求出指标的权重，用拉开档次法得到新的判断信息矩阵及权重系数，使对象间的差异更大。由于该模型能够最大限度地降低主观因素对评价过程的影响，指标间的协调及均衡情况在评价过程中得到反映，得出的结果有着更高的可靠性和数学理论基础。通过算例验证了所提方法的正确性和优越性。关键词：安全性；综合评价；可信性理论；电力系统ＡｎａｐｐｒｏａｃｈｏｆｐｏｗｅｒｇｒｉｄｓｅｃｕｒｉｔｙｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎｃｒｅｄｉｂｉｌｉｔｙｔｈｅｏｒｙＭＡＯＡｎ－ｊｉａ，ＨＥＪｉｎ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２０６，Ｃｈｉｎａ；２．ＱｕａｎｚｈｏｕＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＢｕｒｅａｕ，Ｑｕａｎｚｈｏｕ３６２０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｏｆｍｏｄｅｒｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｓｅｃｕｒｉｔｙｌｅｖｅｌｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｂｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙａｓｉｎｇｌｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ．Ｈｏｗｅｖｅ￣ｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｓｅｃｕｒｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｕｓｕａｌｌｙｏｎｌｙｆｏｃｕｓｅｓｏｎａｃｅｒｔａｉｎａｓｐｅｃｔｏｆｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓｅｃｕｒｉｔｙ，ａｎｄｉｔｉｓｎｏｔａｂｌｅｔｏｈａｖｅａｏｖｅｒａｌｌｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓａｆｅｔｙ．Ｓｔａｒｔｉｎｇｆｒｏｍｔｈｅａｃｔｕａｌｎｅｅｄｓｏｆｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓａｓａｆｅｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｙｓｔｅｍａｎｄａｎｉｍｐｒｏｖｅｄａｎａｌｙｔｉｃｈｉｅｒａｒｃｈｙｐｒｏｃｅｓｓ（ＡＨＰ）ｗｈｉｃｈｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅＧｉｎｉｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｎｔｏｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｏｄｅ１．Ｂａｓｅｄｏｎｔｒｉａｎｇｕｌａｒｆｕｚｚｙｎｕｍｂｅｒ，ｔｈｅｍｏｄｅｌＣａｎａｍｅｎｄｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｊｕｄｇｍｅｎｔｍａｔｒｉｘａｎｄｔｈｅｗｅｉｇｈｔｏｂｔａｉｎｅｄｂｙ“”ｃｒｅｄｉｂｉｌｉｔｙｔｈｅｏｒｙ，ｔｈｅｎａｍｅｎｄｔｈｅｗｅｉｇｈｔｂｙｗｉｄｅｎｉｎｇｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｏｓｅｍａｋｅｌａｒｇｅｒｖａｒｉａｎｃｅｉｎｏｂｊｅｃｔ．ＳｉｎｃｅｓｕｂｉｅｃｔｉｖｅｆａｃｔｏｒｓＣａｎｂｅｍａｘｉｍａｌｌｙｒｅｄｕｃｅｄｉｎｔｈｅｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅＣＯＯｒｄｉｎａｔｅｄａｎｄｂａｌａｎｃｅｄｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｎｄｉｃｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｒｅｆｌｅｃｔｅｄｉｎｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｏｄｅｌｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｈａｓｈｉｇｈｅｒｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｔｈｅｏｒｅｔｉｃａＩｂａｓｅｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｎｅｘａｍｐｌｅｉＳｐｒｏｖｉｄｅｄｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓａｎｄｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙｏｆｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ－ｓｅｃｕｒｉｔｙ；ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ：ｃｒｅｄｉｂｉｌｉｔｙｔｈｅｏｒｙ：ｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ中图分类号：ＴＭ７１文献标识码：Ａ—文章编号：１６７４－３４１５（２０１１）１８００８０－０８０引言电力系统安全性是电力系统在运行过程中表现出来的一种特性，反映系统在经受可能的扰动后而继续以合乎要求的参数向用户供电的能力ｌ。尽管“”多数国家都将安全第一作为指导电力系统运行的重要方针［２］，部分国家甚至将电力系统提高到国家战略防御体系的高度【３４Ｊ，纵然如此，大停电事故仍时有发生，说明当前电力系统在应对突发事故的能力上依然不尽人意【５ｊ。随着国民经济的飞速发展、人民生活水平日渐提高，人们对电力的需求和依赖性越来越大，对供电可靠性的要求亦越来越强，所有这些，都对电力系统运行安全提出了更高要求。现代电力系统已逐步发展成为具有多层次结构、多时间标度、多种控制参量、动态性、实时性、非线性、开放性、广域性、不确定性、非自治性和社会经济性等特征的复杂大系统［８－９］。因此，电力系统安全水平很难用单一指标来表征，而常规安全分析，无论是静态安全分析还是动态安全分析，通常只能就电力系统安全的某一个方面进行分析，不足以对电力系统安全进行整体的描述。因而，只有借助于综合评估方法对包括元件、负荷以及外界条件的随机性和模糊性在内的系统各方面进行综合地、多层次、多角度地分析，才能得到电力系统安全性的一个客观的、整体的认识【ｌ刚。所谓综合评价是指对被评价对象的不同侧面进毛安家，等一种基于可信性理论的电网安全性综合评估方法．８１．行客观、公正、合理的全面评价，其核心包括被评价对象的指标体系及所选用的综合评价方法。目前应用比较广泛的综合评价方法有层次分析法（ＡＨＰ）、基于证据理论的评估方法、主成分分析法、因子分析法、模糊综合评估、数据包络分析法、以及聚类分析法等［１１－１４Ｊ，这些方法的提出，为全面认识系统安全性提供了一种有效方法，然而由于没有或较少地考虑评价指标问的关系，使得这些模型在实际应用中受到一定限制。尽管我国电力行业已经开展了安全生产管理的同业对标工作，部分专业还出台了综合评价指标体系，但就系统安全性而言，这些指标体系尚不足以反映电网规划、系统运行的各个环节是否安全及安全程度。因此，本文首先从我国电网实际需求出发，归纳了一套评价安全性的指标体系，然后引入数理经济中的类Ｇｉｎｉ系数改进层次分析法，建立基于可信性理论的综合评价模型。１安全性评价指标体系框架设计综合评价依赖于被评对象的指标体系，因而所选指标体系科学与否，将直接影响到评估结果的客观性和合理性。因此，选择适用的指标来建立安全评估指标体系是保证得到合理评估结果的关键。由于电力系统在国民经济及社会生活中所处的特殊地位，各国都制定了电力系统安全稳定标准，在我国，电力系统安全稳定标准由《电力系统技术导则》、《电力系统安全稳定导则》和《电力系统安全稳定控制技术导则》等共同组成。根据《导则》，保证电力系统安全性的基本要求包括：（１）电网结构的合理性；（２）电源接入和负荷分布的合理性；（３）适当的备用；（４）充足的无功补偿与调节；（５）合理的运行方式与充分的调控手段；（６）合乎要求的运行参数（如电压、频率等）；（７）一定的稳定裕度。根据这些原则，并参考我国电力企业现行的考核指标，遵循科学性、系统性和可操作性原则，本文选取系统稳定裕度情况、系统备用情况、电压频率合格情况、系统安全风险、供电可靠性、一次设备故障和二次设备可靠性等几个方面的指标建立安全性综合评价的指标体系，指标间的关系如表１所示。２基于可信性理论的评价模型电力系统本身的不确定性同时包含着随机性和模糊性两个方面，但在传统上概率论和模糊论在基表１安全性综合评价指标体系Ｔａｂ．１Ｉｎｄｉｃｅｓｏｆｓｅｃｕｒｉｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ础数学领域里是相互独立的理论体系，传统上在电力系统中只能将它们分开研究，所以得到的结果往往是不全面的。可信性理论建立了与概率论对应的模糊论公理化体系，并提供随机性与模糊性评估的．８２．电力系统保护与控制严格数学基础ｎ。１。学者们已经将其成功地应用到输电网规划、潮流计算、电力系统运行风险评估以及电力元件检修［１７－２１］，解决了电力系统中的一些实际问题。本文将可信性理论应用到综合评价中，得到更科学、更合理的评估结果。２．１可信性理论可信性理论是数学家刘宝碇（ＬｉｕＢａｏ．ｄｉｎｇ）基于测度论于２００４年完成的模糊论公理化体系。该理论基于可测度论的概念，将传统模糊集理论中基于隶属度的计算都改为由基于可信度的计算来代替，可信度的引入解决了直接由隶属度计算带来的一些混乱。下面简单介绍本文需要用到的可信性理论的一些定义和定理。通过可信性理论中的四条公理【２之引，可推导出模糊论中的几乎所有的已知定理。定义１：令为非空集合，Ｊｐ（）为的幂集，若满足公理１～公理３，则称为可能性测度，（，Ｐ（），）称为可能性空间；Ａ为Ｐ（）中的一个集合，为的对立集合，则。｛Ａ）＝１一｝为的必要性测度；｛Ａ）＝（Ｐｏ｛Ａ）＋｛））／２为的可信性测度。定理１：对隶属度为／２的模糊变量，设Ｂ为Ｐ（）中的集合，为的对立集，则：ｓｕｐｐ（ｘ）＋１一ｓｕｐ，ｕ（ｘ）∈—Ｃ，｛）：旦（１）定理１给出了可信性测度和隶属度之间的关系。定义２：设为模糊变量，如果式（２）右端两个积分中至少有一个为有限的（为了避免出现—ｃ，ｃｃ，ｃ情形），则称研＝ｒＣ，｛）一￡Ｃ，｛｝ｄｒ（２）为模糊变量的期望值。由可信性理论中的四条公理及定义１可得出三角模糊变量＝（ｒｌ，ｒ２，）的可信性度为：≤｛妨＝０≤耘，ｉ翻㈩１ｘ类似可以求出Ｘ的情况，即：｛＞ｘ｝：≤若Ｘ≤若ｘ（４）若ｒＥｒ３若Ｘ求取期望值Ｅ［厂（）］的计算机模拟算法【２，其步骤如下：１）置Ｐ＝０；２）分别从中均匀产生，使得｛），…其中ｋ＝１，２，，Ｎ，是充分小的正数；…３）置ａ：厂（日＾＾／）），ｂ＝厂（（））Ｖ…Ｖ厂（（））；４）从，ｂ】中均匀产生；≥５）若，．０，贝０ｅ七＿＿ｅ＋ｃｒ｛厂（）ｒ｝；６）若＜０，贝０—Ｐｆ厂（），｝；Ⅳ７）重复步骤４）～步骤６）共次；—Ⅳ８）￡［厂（）］＝Ｖ０＋ｂＡ０＋ｅ（ｂａ）／。２．２改进的层次分析法层次分析法（ＡＨＰ）是有美国匹兹堡大学教授Ｔ．Ｌ．Ｓａａｔｙ于２０世纪７０年代提出的一种解决多目标的复杂问题的定性与定量相结合的决策分析方法。该方法是主观赋权法中最常见的一种，也是人们对主观判断做客观描述的一种有效方法。采用比例标度的形式，充分利用了人为的经验和判断能力，对同一层次相关因素之间的相对重要程度进行两两比较，并按层次从上到下合成方案对于决策目标的测度。因此，决策标度的选择是专家作出正确判断的前提。文献［２４１中从保序性、一致性、标度的均匀性、标度的可记忆性以及标度权重拟合性等标准，综合比较了层次分析法中的不同标度，认为对精度要求较高的多准则下的排序问题，使用指数标度ｅ。～ｅ或ｅ０／～ｅ８／更合适。本文刚好就是这种类型，所以采用指数标度的ｅ０／～ｅ８／形式。判断矩阵的构成规则如表２所示。表２判断矩阵的标度与含义Ｔａｂ２Ｉｎｄｅｘｏｆｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｍａｔｒｉｘ含义倒数表示指标Ｘｉ与相比，具有同样重要性表示指标Ｘｉ与相比，指标Ｘｉ比指标稍微重要表示指标而与墨相比，指标置比指标ｘｊ明显重要表示指标而与习相比，指标比指标强烈重要表示指标与相比，指标比指标砷极端重要对应以上两相邻判断的中间情况若指标置与比较需判断，则指标Ｘｉ与＿比较需判断为口Ｗ－ａｌｌ。避。毛安家，等一种基于可信性理论的电网安全性综合评估方法．８３．在进行综合评价时，指标权重的确定会直接影响对目标层的评估结果。由于安全性问题固有的复杂性，基于专家对每两个准则的比较如果用一个确“切的实数表示，显然与实际情况是不符，应是介‘’”于实数左右的形式表达，即用三角模糊数来描述，然后用层次分析法的思想求出模糊综合程度值，进而求出其可信度，最后用式（２）求出其期望值。设与某一个决策层因素相关联的下一层决策因素共有个，所有专家对该层上所有决策因素的两两比较打分构成一组模糊判断矩阵。为了消除专家个人偏好对打分的影响，该层判断矩阵及因素判断阵的综合打分由下式求得：判断阵：Ａ：（ａｉｊ）中的元素＝［，，ｍｉｊ，甜，］是一个以ｍ作为中值的闭区间。令：“—ｍ一ｌｉ＝ｍ＝，为常数。实践表明０．５＜＜１比较适宜ｌＪ。由：’＝＿＋＋．．．＋（５）可求得第ｋ层的综合三角模糊数，式中：口；…ｔ＝ｌ，２，，为第位专家给出的三角模糊数，…（１，２，，）为各专家的权重。由此可得到第ｋ层全体元素对第１层的第ｈ个因素的综合评分矩阵，结合式（２）～（４）即可求出评分矩阵中三角模糊数的期望值，得到综合判断矩阵，记为。判断矩阵的权重系数可由列和求逆法求得，／记：ｃ，＝１／权重系数即为：Ｊ｝，＝／（６）／ｋ＝ｌ由此可得层次单排序的权重’’（缈，一，０９：），式中表示第ｋ层的指标数量。以上方法强调的是从整体上突出各被评价对象之间的差异，并且是以各项指标对评价对象相同重要性条件下进行的。实际上，各评价指标对评价目标的重要性程度是不同的。由层次分析法求出权重系数，然后对各项评价指标进行权化处理，此次的加权是在尽量拉开各评价对象之间的整体差异而进行的，即：ｘｌｊ＝ｅｏｉｘｏ．Ｘ／ｊ（７）＝（７Ｊ“”由文献［２８１的拉开档次法，求出权化后的信息阵目的最大特征值随对应的特征向量，即为最终的权重。对于复杂的电力系统而言，在进行综合评价时除了看主要评价指标以外，还应考虑评价指标值的均衡程度，但目前的综合评价方法中对此却未能深入考虑。针对这个问题，本文通过在评价模型中引入数理经济中的类Ｇｉｎｉ系数，提出了一种基于可信性理论的改进层次分析法，即综合评价值用如式（８）表达】：∑Ｙ＝（ｃｏｊｘｊ）＋（１－２）Ｚｍｘ｛（）｝（）……其中，为评价对象（１，２，，ｍ，ｊ＝ｌ，２，，…）关于指标（户１，２，，）的评价值；为该层第个元素的权重；为类Ｇｉｎｉ系数，其表达式为：∑＝＋三一（一七）（９），ｌａ，７，１。厶／ｊ＝１…（ｉ＝１，２，，，ｚ）…式中：，２为指标的个数：，，，为Ｘ，作由小到大的升序排列；为可调参数，当＝０时，该算法着重考虑重点指标，即评价值与权重系数乘积最大的那个指标。当＝１时，将对所有指标依权重大小全面考虑，并通过进行修正。综上可知，若需要着重考虑指标均衡性对综合指标的影响时，值取大些即可，反之取小些。由于在评价过程中，不可能精确判断出两指标因素的重要程度比，这种估计将导致判断矩阵求出的权重有偏差。因此必须对判断矩阵的偏差和不相容性进行检验，以保证其在影响范围内，这种检验可通过以下方式实现：（１）计算一致性指标：二（１０）一１其中：。为判断矩阵的最大特征值，由＝求得，为前面求得的判断信息矩阵。（２）计算随机一致性比例，即：ＣＲ＝Ｃ／／Ｒ，，其中：为随机一致性指标，可由表３查得【２７］。表３随机一致性指标Ｔａｂ．３Ｒａｎｄｏｍｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙｉｎｄｅｘ电力系统保护与控制当ＣＲ＜Ｏ．１时，一般认为该判断矩阵的一致性是可接受的，即计算的权重符合一致性要求。一致性检验通过后，尚需对其进行归一化处理，即：：∑按图１流程图求得某子系统的综合评估值后，该值即为其上一层的指标值，进而重复上述过程，直到求出目标层的综合评估值。（１１）３算例分析由此可以得到第ｋ层上各元素对第１层次上…第ｈ个因素的单排序＝（，，，＾），…当式中ｈ取遍１，２，，ｎ川时，即可得到ｎ×一１阶权重矩阵，记１层对总目标的排序权重向量为Ｗ＝（…，～，，ｖｐｒｋ－．），那么第ｋ层上全体元素对Ｌ一层的合成排序的权重为：…Ｗ＝（，，，Ｗｋ）＝Ｗ（１２）总排序一致性比率：一Ｉ∑ＣＩｊ—ＣＲ＝上Ｌ一（１３）∑ｉ＝１若ＣＲ不满足一致性比率，需要与专家商榷调整判断矩阵的目标值，直至达到满意的一致性为止。２．３算法流程综上所述，该综合评价体系的具体流程如图１所示。图１算法流程图Ｆｉｇ．１Ｆｌｏｗｏｆｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍ限于篇幅，下面以ｌ为目标层，１～４为准则层做例，对某区域的系统稳定裕度进行综合评价分析。此例中每一指标的相对重要性有三位专家评分，三位专家的权重系数分别为ｌ＝０．２，２＝０．３，ｒ３＝０．５，其评分矩阵如表４所示。表４三角模糊评分矩阵Ｔａｂ．４Ｔｒｉｇｏｎｏｍｅｔｒｙｆｕｚｚｙｇｒａｄｉｎｇｍａｔｒｉｘ无量纲化后指标值如表５所示。表５各指标值Ｔｌａｂ．５Ｖａｌｕｅｓｏｆｔｈｅｉｎｄｉｃｅｓ由（５）求得评分矩阵如表６所示。表６评分矩阵Ｔａｂ．６Ｇｒａｄｉｎｇｍａｔｒｉｘ由式（３）、（４）及式（２）的计算机模拟算法求得指数标度判断矩阵如表７所示。表７指数标度判断矩阵Ｔａｂ．７ＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｍａｔｒｉｘｏｆｅｘｐｏｎｅｎｔｉａＩｉｎｄｅｘ毛安家，等一种基于可信性理论的电网安全性综合评估方法．８５．由式（１０）归一化后的权重为：（０．１３８４，０．４７８４，０．１３３３，０．２４９９）（１４）对表４，由缈＝缈求得最大特征根为：＝４．０９３０，由式（９）求得一致性指标ＣＩ＝０．０３１０，由表１查得平均随机一致性指标Ｒ／＝０．８９３１，则，，ＣＲ＝Ｉ－，１，＝０．０３４７＜０．１，即满足一致性要求。刖对表５中的数据进行权化处理后，形成新的判断矩阵：Ｈ＝０．０１３８０．０４２８０．０１４７０．０ｌ９ｌ０．０４２８０．１３２２０．０４５５０．０５９１０．０１４７０．０４５５０．０１５７０．０２０３０．０ｌ９１０．０５９ｌ０．０２０３０．０２６４由＝０．１８８１及Ｈａ）＝ＣＯ求得经式（１１）归一化权重为：（ＯＨ＝（０．１７９２，０．５５３８，Ｏ．１９０７，０．０７６３）（１５）由式（９）求得Ｇｉｎｉ系数为：Ｇ１＝０．９２５０，此算例中，对所有指标权重大小全面考虑，故取可调参数＝１。由（８）求得综合评价值为：＝０．７１３３应用同样的原理，可以推出各二级指标对一级指标的综合评价值，从而类似地求出对目标层的综合评价值。１）在其他条件都不变，将表５中４改为０．２，显然系统该项指标很差，会严重影响到系统安全性。采用上述考虑Ｇｉｎｉ系数方法对修改后的指标体系进行综合评估到此时的Ｇｉｎｉ系数为Ｇ２－－０．７９００，此时的综合评价值为：＝０．４５２５，若不考虑指标间的均衡性，即始终使Ｇ２＝１，此时的综合评估值为：２：０．６９０５。在不改动原始数据依然使４＝Ｏ．６５时，若不考虑指标间的均衡性，即始终使Ｇｌ＝１；此时的综合评估值为：２＝０．７７１２。即：表８指标均衡－陛变化时评估结果对比Ｔａｂ．８Ｒｅｓｕｌｔｃｏｍｐａｒｉｓｏｎａｓｔｈｅｉｎｄｅｘｂａｌａｎｃｅｃｈａｎｇｅｄ通过上述分析可以看出，当４由０．７６变为０．２，若不考虑Ｇｉｎｉ系数时，综合评估值仅变化了１０．４６％。而当考虑Ｇｉｎｉ系数时，综合评估值变化了２３．５２％。也就是说，在不考虑Ｇｉｎｉ系数时，即不考虑指标间的均衡性时，综合评估值变化较小，而考虑Ｇｉｎｉ系数之后，综合评估值变化较大，得到的结果与实际更吻合。此外，指标４由０．７６减小为０．２，此时系统的均衡性明显变差，事实Ｇ２＜Ｇ１与实际情况相吻合。结论１：Ｇｉｎｉ系数使指标间的均衡性得到体现，使得评估出的结果与实际更吻合。２）将表４三角模糊评分矩阵转换为对应的传统１－９标度表示，其判断矩阵如表９所示，其对应归一化后的权重为：＝（０．１００４，０．６０４６，０．０６４０，０．２３１０），对应的最大特征根为：＝４．２６９１，此时的一致性比例为：ＣＲ＝Ｏ．０８９７／０．８９３１＞０．１，不满足一致性要求。表９１～９标度判断矩阵Ｔｌａｂ．９Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｍａｔｒｉｘｏｆ１．９ｉｎｄｅｘ结论２：采用１－９标度构造的判断矩阵的一致性不及采用指数标度构造的判断矩阵，也就是说，指数标度更容易构造出一致性判断矩阵。３）当采用传统的基于模糊理论的三角模糊数法求得各指标的模糊综合评价值：＝（０．１３８４，０．１４７１，０．１５８８）（０．４６３３，０．５００９，０．５３７８）（０．１１４９，０．１２１０，０．１２８６）＝（０．２１６２，０．２３１０，０．２４６７）由模糊综合值的期望值为：（）：ｒ］ＩＬ（）＋（１一ｒ／）ＩＲ（）（１６）其中：Ｉ（／ｔ）为三角模糊数的期望值；ＩＬ（）为左隶属度的期望值；Ｉ（）为右隶属度的期望值；０ｒ／１，刀为乐观．悲观系数，通常取ｒ／＝０．５，则期望公式为：Ｉ（／ｚ１）＝（１ｉ＋２ｍｆ十Ｕｆ）／４（１７）式中，ｉ为指标集的第ｉ组三角模糊数。由式（１７）求得期望值，即权重分别为：＝（０．１４７９，０．５００７，０．１２１４，０．２３１２），本文方法求取的权重与传统模糊理论求取的权重基本相近，从而验证了本文方法的可行性和正确性。但传统方法的乐观一悲观系数是人为取定，本文没有这样的人为因素，因而所得结果具有更高的可靠性和数学理论基础。结论３：本文所述方法具有可行性和正确性，结果具有更高的可靠性和数学理论基础。．８６．电力系统保护与控制４结论本文首先从我国电网实际需求出发，归纳了一套评价安全性的指标体系，能够全面地反应电网的安全状况。然后通过在评估模型总引入数理经济中的类Ｇｉｎｉ系数，提出了一种基于可信性理论的改进层次分析法。同传统综合评价方法相比，本文方法具有以下特点：（１）由于Ｇｉｎｉ系数可以用来度量综合评价中各指标评价值的均衡程度，因而各指标间的协调、均衡程度在评价过程中得到反映。（２）采用指数标度容易构造出满足一致性要求的判断矩阵，使得评价过程更加流畅、评价效率更为高效。（３）经日阵求得的权重使对象之间的差异更大，这样有利于人的直观判断。当然也不影响对对象自身的评价。（４）采用三角模糊数描述权重，建立基于可信性理论的综合评价模型，得出的结果有着更高的可靠性和数学理论基础。参考文献［１］ＰｒａｂｈａＫｕｎｄｕｒ，ＪｏｈｎＰａｓｅｒｂａ，ＶｅｎｋａｔＡｊｊａｒａｐｕ，ｅｔａ１．Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎａｎｄｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓｔａｂｉｌｉｔｙ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００４，１９（２）：１３８７．１４０１．［２］施泉生．电力企业安全评价方法与应用『Ｍ１．上海：上海财经大学出版，２００７．ＳＨＩＱｕａｎ－ｓｈｅｎｇ．Ｓａｆｅｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ［Ｍ］．Ｓｈａｎｇｈａｉ：ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ，２００７．［３］ＬｉｕＣＣ，ＶｉｔｔａｌＶ，ｅｔａ１．Ｔｈｅｓｔｒａｔｅｇｉｃｐｏｗｅｒｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｆｅｎｓｅｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＩＥＥＥＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｓＭａｇａｚｉｎｅ，２００３，１３（８）：４０．５２．［４］ＭａｓｓｏｕｄＡｍｉｎ．Ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌｄｅｓｉｇｎｏｆａｓｔｒａｔｅｇｉｃｐｏｗｅｒｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｆｅｎｓｅ（ＳＰＩＤ）ｓｙｓｔｅｍ［Ｒ］．ＥＰＲＩ／ＤｏＤＣｏｍｐｌｅｘＩｎｔｅｒａｃｔｉｖｅＮｅｔｗｏｒｋｓ／ＳｙｓｔｅｍｓＩｎｉｔｉａｔｉｖｅ．ＦｉｒｓｔＡｎｎｕａｌＲｅｐｏｒｔ：ＴＰ－１１４６６１，Ｍａｙ２０００．［５］甘德强，胡江溢，韩振祥．２００３年国际若干停电事故思考［Ｊ］．电力系统自动化，２００４，２８（３）：１．４，９．—ＧＡＮＤｅ－ｑｉａｎｇ，ＨＵＪｉａｎｇｙｉ，ＨＡＮＺｈｅｎ－ｘｉａｎｇ．Ｔｈｏｕｇｈｔｏｆｓｅｖｅｒａｌｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｂｌａｃｋｏｕｔｉｎ２００３［Ｊ１．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００４，２８（３）：１－４．９．Ｅ６］ＡｎｄｅｒｓｏｎＧ，ＤｏｎａｌｅｋＰ，ＦａｒｍｅｒＲ，ｅｔａｌＣａｕｓｅｓｏｆｔｈｅ２００３ｍａｊｏｒｇｒｉｄｂｌａｃｋｏｕｔｓｉｎＮｏｒｔｈＡｍｅｒｉｃａａｎｄＥｕｒｏｐｅ，ａｎｄｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄｍｅａｎｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｓｙｓｔｅｍｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，—２００５，２０（４）：ｌ９２２１９２８．［７］ＬｉＣｈｕｎｙａｎ，ＳｕｎＹｕａｎｚｈａｎｇ，ＣｈｅｎＸｉａｎｇｙｉ．ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｂｌａｃｋｏｕｔｉｎＥｕｒｏｐｅｏｎＮｏｖｅｍｂｅｒ４，２００６［Ｃ］．／／—ＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００７：９３９９４４．［８］曹一家，王光增．电力系统复杂性及其相关问题研究『Ｊ１．电力自动化设，２０１０，３０（２）：５－９．—ＣＡＯＹｉ－ｊｉａ，ＷＡＮＧＧｕａｎｇｚｅｎｇ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍａｎｄｒｅｔａｌｉａｔｅｄｐｒｏｂｌｅｍｓ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，２０１０，３０（２）：５．９．［９］卢强，梅生伟．现代电力系统灾变防治和经济运行若干重大基础研究［Ｊ］．中国电力，１９９９，３２（１０）：２５．２８．—ＬＵＱｉａｎｇ，ＭＥＩＳｈｅｎｇｗｅｉ．Ｖｉｔａｌｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｃｏｌｌａｐｓｅｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｏｐｔｉｍａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｍｏｄｅｍｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ，１９９９，３２（１０）：２５－２８．［１Ｏ］姚建刚，肖辉耀，章建．电力安全评估与管理【Ｍ】Ｅ京：中国电力出版社，２００９．—ＹＡＯＪｉａｎｇａｎｇ，ＸＩＡＯＨｕｉ－ｙａｏ，ＺＨＡＮＧＪｉａｎ．Ｓａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｐｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｉｃａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＰｒｅｓｓ，２００９．［１１］杨丽徙，郭建宇，程杰．证据理论和层次分析法相结合的新农村电气化电能质量评估【ＪＪ．电力系统保护与控制，２００９，３７（１４）：２６．３０．ＹＡＮＧＬｉ－ｘｉ，ＧＵＯＪｉａｎ－ｙｕ，ＣＨＥＮＧＪｉｅ．ＰｏｗｅｒｑｕａｌｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｎｅｗｒｕｒａｌｅｌｅｃｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｎＤ．ＳｅｖｉｄｅｎｔｉａｌｔｈｅｏｒｙａｎｄＡＨＰ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄ—Ｃｏｎｔｒｏｌ，２００９，３７（１４）：２６３０．［１２］纪航，朱永利，郭伟．基于模糊综合评价的变压器状态评分方法研究［Ｊ］．继电器，２００６，３４（５）：２９．３３．—ＪＩＨａｎｇ，ＺＨＵＹｏｎｇｌｉ，ＧＵＯＷｅｉ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｆｕｚｚｙｓｙｎｔｈｅｓｉｓ—ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｒｅｌａｙ，２００６，３４（５）：２９３３．［１３］ＲｙｙｎａｎｅｎＶＪ，ＫａｒｖｏｍｅｎＭ，ＫａｓｓｉＴ．ＴｈｅＤｅｌｐｈｉｍｅｔｈｏｄａｓａｔｏｏｌｆｏｒａｎａｌｙｚｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｅｖｏｌｕｔｉｏｎ：ｃａｓｅｏｐｅｎｓｏｕｒｃｅｔｈｉｎｃｏｍｐｕｔｉｎｇ［Ｃ］．／／ＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＭａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆＩｎｎｏｖａｔｉｏｎａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８：１４７６・１４８１．［１４］柳进，唐降龙．基于主成分分析Ｌ．Ｍ神经网络高峰负荷预测研究［Ｊ］．继电器，２００４，３２（１３）：２４．２７．—ＬＩＵＪｉｎ，ＴＡＮＧＸｉａｎｇｌｏｎｇ．Ｐｅａｋｌｏａｄｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｗｉｔｈｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．—Ｒｅｌａｙ，２００４，３２（１３）：２４２７．—［１５］ＬＩＵＢａｏｄｉｎｇ．Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｔｈｅｏｒｙ：ａｎｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｏｉｔｓａｘｉｏｍａｔｉｃｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ［Ｍ］．Ｂｅｒｌｉｎ（Ｇｅｒｍａｎｙ１：Ｓｐｒｉｎｇｅｒ－Ｖｅｒｌａｇ，２００４．１１６ｌＬＩＵＢａｏ．ｄｉｎｇ．Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ￣ｅｏｒｙ：ａｎｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｏｉｔｓ—ａｘｉｏｍａｔｉｃｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ［Ｍ］．Ｂｅｒｌｉｎ（Ｇｅｒｍａｎｙ）．．ＳｐｒｉｎｇｅｒＶｅｒｌａｇ，２００４．［１７］武鹏，程浩忠，邢洁，等．基于可信性理论的输电网规划［Ｊ］．电力系统自动化，２００９，３３（１２）：２２２６．—ＷＵＰｅｎｇ，ＣＨＥＮＧＨａｏｚｈｏｎｇ，ＸＩＮＧＪｉｅ，ｅｔａ１．Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｐｌａｎｎｉｎｇｂａｓｅｏｎｃｒｅｄｉｂｉｌｉｔｙｔｈｅｏｒｙ［Ｊ］．毛安家，等一种基于可信性理论的电网安全性综合评估方法．８７．（上接第４３页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｆｒｏｍｐａｇｅ４３）—ＬＩＧｕｉＣＵｒｔ，ＬＩＵＷａｎ．ｓｈｕｎ，ｅｔａ１．Ａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓａｔｕｒａｔｉｏｎｏｆｃｕｒｒｅｎｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｂａｓｅｄｏｎｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００１，２５（６）：３６－３９．［１４］陈丽艳，何奔腾，钱国明，等．基于二次电流下降的电流互感器饱和判别方法［Ｊ］．电力系统自动化，２００８，３２（１４）：５９．６３．———ＣＨＥＮＬｉｙａｎ，ＨＥＢｅｎｔｅｎｇ，ＱＩＡＮＧｕｏｍｉｎｇ，ｅｔａ１．Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｃｕｒｒｅｍｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓａｔｕｒａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｒｏｐｐｉｎｇｏｆｔｈｅｓｅｃｏｎｄａｒｙｃｕｒｒｅｎｔ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００８，３２（１４）：—５９６３收稿Ｅｔ期：２０１０－０９－２８；修回日期：２０１０－１卜０１作者简介：邓旭阳（１９８３－），男，博士研究生，主要研究方向为电—力系统继电保护；Ｅｍａｉｌ：ｘｊｔｕ．ｄｘｙ＠ｓｔｕ．ｘｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ索南加乐（１９６Ｏ－），男，教授，博士，从事电力系统继电保护的教学与科研工作；李广（１９８５－），男，硕士研究生，主要研究方向为电力系统继电保护。