本發(fā)明涉及電力通信系統(tǒng)，具體講涉及一種電力光傳輸網(wǎng)運行質(zhì)量評估方法。
背景技術：
：電力通信網(wǎng)承擔了電力系統(tǒng)中的指揮調(diào)度以及信息傳輸?shù)墓δ?，為電力系統(tǒng)提供支撐與保障。電力通信傳輸網(wǎng)是電力通信網(wǎng)的重要組成部分，也是電力系統(tǒng)中業(yè)務傳輸?shù)某休d網(wǎng)絡。隨著電力通信傳輸網(wǎng)的發(fā)展，其在電力系統(tǒng)中的地位也越來越重要，大量的電力系統(tǒng)業(yè)務需要通過電力通信傳輸網(wǎng)來傳輸。電力系統(tǒng)要求電力通信傳輸網(wǎng)能夠處理滿足通信能力的需求，同時還須具備高質(zhì)量的運行能力。對電力通信傳輸網(wǎng)運行質(zhì)量進行評估，可以幫助人們判斷電力通信傳輸網(wǎng)的網(wǎng)絡狀況并采取相應措施，彌補了網(wǎng)絡日常維護中出現(xiàn)的不足之處，保障電力業(yè)務的傳輸能力，提高了網(wǎng)絡的運行質(zhì)量，因而對電力通信傳輸網(wǎng)進行運行質(zhì)量評估具有重要意義。隨著電力通信網(wǎng)傳輸網(wǎng)的發(fā)展，尤其是國家電網(wǎng)公司將大容量骨干光傳輸網(wǎng)投入運行，電力通信傳輸網(wǎng)進入光傳輸網(wǎng)的時代，網(wǎng)絡規(guī)模更加龐大，承載業(yè)務更加豐富，運行風險也隨著增加，國家電網(wǎng)公司開始意識到對電力通信網(wǎng)光傳輸網(wǎng)進行運行質(zhì)量評估的必要性。定期對電力通信光傳輸網(wǎng)的運行質(zhì)量進行評估,可以使電力通信光傳輸網(wǎng)承載的業(yè)務在一個安全可靠的網(wǎng)絡中運行。運行質(zhì)量的評估結(jié)果可以為電力通信光傳輸網(wǎng)絡運行維護部門提供指引,指導維護人員采取正確的控制措施彌補當前運行維護中的不足,并保障電力通信光傳輸網(wǎng)的高可靠性和高安全性。目前關于質(zhì)量評估的研究主要集中在運營商傳輸網(wǎng)、企業(yè)績效、物流管理和醫(yī)療保險制度等方面，其中，國內(nèi)外研究人員對運營商傳輸網(wǎng)的網(wǎng)絡質(zhì)量評價進行了大量的研究。由于缺乏對傳送網(wǎng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的深入分析,傳送網(wǎng)質(zhì)量評價大都是從某些方面來評價傳送網(wǎng),對影響傳送網(wǎng)網(wǎng)絡質(zhì)量的因素考慮不夠全面,并且缺乏對傳送網(wǎng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和承載業(yè)務的充分考慮,評價方法存在片面性。目前,本領域?qū)﹄娏νㄐ殴鈧鬏斁W(wǎng)運行質(zhì)量相關研究較少，因此,電力通信光傳輸網(wǎng)運行質(zhì)量評估的研究具有較大的實際工程應用價值及發(fā)展前景。技術實現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術的上述缺陷，本發(fā)明提出了一種電力光傳輸網(wǎng)的運行質(zhì)量評估方法，包括如下步驟：步驟1：確定電力光傳輸網(wǎng)運行質(zhì)量評估指標；步驟2：構(gòu)建質(zhì)量評估的物元模型；步驟3：計算光傳輸網(wǎng)的運行質(zhì)量。步驟1包括：步驟1-1：分析運行質(zhì)量評估需求特征；步驟1-2：設定運行質(zhì)量評估指標。步驟2包括：步驟2-1：確定指標經(jīng)典域和節(jié)域；步驟2-2：確定代表物元；步驟2-3：確定指標權(quán)值系數(shù)。步驟3包括：步驟3-1：將指標數(shù)據(jù)正向化處理并錄入；步驟3-2：確定關聯(lián)函數(shù)；步驟3-3：計算關聯(lián)度函數(shù)值；步驟3-4：評定運行質(zhì)量等級。經(jīng)典域rj＝(nj,ci,vij)：nj：劃分的第j個等級，其中nj＝n1…nm，j＝1…m；ci：運行質(zhì)量的n個評估指標，其中i＝1…n；vij：ci的量值范圍，其中vij＝<aij,bij>，aij和bij為vij的取值邊界。節(jié)域rp＝(np,ci,vpi)；其中，np：運行質(zhì)量類別劃分的全體；vpi＝<api,bpi>：np關于評估指標ci的取值范圍,i＝1…n。指標權(quán)值系數(shù)采用組合賦權(quán)法對指標定義權(quán)值，組合賦權(quán)法包括以下步驟：1)采用層次分析法得到指標權(quán)值的主觀感受p；2)采取粗糙集屬性重要度理論確定評估指標的客觀權(quán)值q；3)基于經(jīng)驗因子α合成主客觀權(quán)值；4)獲得最終權(quán)值w＝α*p+(1-α)*q。關聯(lián)函數(shù)的計算公式如下：其中，kj(vi)：指標值vi相對于等級區(qū)間vij的關聯(lián)程度，vpi：指標i的節(jié)域；ρ(vi,vij)：指標值相對經(jīng)典域的區(qū)間距離，d(vi,vij,vpi)：套位值。指標值相對經(jīng)典域的區(qū)間距計算方法如下所示：套位值計算方法如下式所示，d(vi,vij,vpi)＝ρ(vi,vpi)-ρ(vi,vij)其中，指標值相對節(jié)域的區(qū)間距計算方法如下式所示，vij＝<aij,bij>，aij和bij為vij的取值邊界,vpi＝<api,bpi>：np關于評估指標ci的取值范圍,i＝1…n，np：運行質(zhì)量類別劃分的全體,api和bpi為vpi取值邊界。關聯(lián)度的計算公式如下：其中，j為評價等級，j＝1…m；n0：待評事物；wi：所述評估指標ci的權(quán)重系數(shù)；kj(vi)：指標值vi相對于等級區(qū)間vij的關聯(lián)程度。步驟3-4包括：基于運行質(zhì)量的特征值評定所述運行質(zhì)量等級。若評價等級j的關聯(lián)度歸一化結(jié)果：則運行質(zhì)量的特征值：與最接近的現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的技術方案具有如下有益效果：1.本發(fā)明采用主客觀權(quán)值確定方法，得到的指標權(quán)值更加符合決策要求，有利于保證評估結(jié)果更加貼近實際需求。2.本發(fā)明根據(jù)構(gòu)建的電力光傳輸網(wǎng)運行質(zhì)量評估模型，有效避免了不同指標量化維度不同對評估過程的影響。3.本發(fā)明設計的評估方法可以直觀地反映評估對象各指標的運行狀態(tài)和網(wǎng)絡整體的運行水平。附圖說明圖1是本發(fā)明的評估方法流程圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的試驗方法作進一步詳細的描述。本發(fā)明提供的電力光傳輸網(wǎng)運行質(zhì)量的評價方法,具體包括以下步驟：步驟1：確定電力光傳輸網(wǎng)運行質(zhì)量評估指標；步驟1-1：分析運行質(zhì)量評估需求特征；步驟1-2：設定運行質(zhì)量評估指標；步驟2：構(gòu)建電力光傳輸網(wǎng)運行質(zhì)量評估物元模型；步驟2-1：確定指標經(jīng)典域和節(jié)域；步驟2-2：確定代表物元；步驟2-3：確定指標權(quán)值系數(shù)；步驟2-3-1：層次分析法確定指標權(quán)值；步驟2-3-2：粗糙集理論確定指標權(quán)值；步驟2-3-3：合成組合權(quán)值；步驟3：計算電力光傳輸網(wǎng)運行質(zhì)量；步驟3-1：將指標數(shù)據(jù)正向化處理并錄入；步驟3-2：確定關聯(lián)函數(shù)k(vi)；步驟3-3：計算關聯(lián)度函數(shù)值；步驟3-4：評定運行質(zhì)量等級。本發(fā)明涉及到的參數(shù)定義如下：1.評估指標確定評估指標是構(gòu)建電力光傳輸網(wǎng)運行質(zhì)量評估物元模型的重要環(huán)節(jié)，由于電力光傳輸網(wǎng)運行質(zhì)量的影響因素眾多，選取哪些指標作為評估的關鍵指標將會直接影響電力光傳輸網(wǎng)運行質(zhì)量的評估結(jié)果。根據(jù)電力光傳輸網(wǎng)運行質(zhì)量的特征要求，確定的評估指標應關注網(wǎng)絡運行的安全性、設備運行的可靠性以及業(yè)務傳輸?shù)挠行浴?.經(jīng)典域、節(jié)域和待評物元物元、可拓集合以及關聯(lián)函數(shù)概念是運用可拓學的基礎，物元模型一般表示為r＝(n,c,v)，其中n代表事件主體，c代表事物的特征，v代表相應特征對應的取值范圍。根據(jù)劃分標準，將電力光傳輸網(wǎng)絡的運行質(zhì)量等級分為j類，nj表示所劃分的第j個等級；ci＝(c1,c2,…,cn)(i＝1,2,3,…,n)表示運行質(zhì)量的不同特征，v1j,v2j,…,vnj分別是nj對應于c1,c2,…,cn的取值范圍，即等級j關于對應的評價指標標準值的經(jīng)典域，可以用vij＝<aij,bij>來表示，aij和bij為vij的取值邊界。則經(jīng)典域rj＝(nj,ci,vij)如下：令np表示代表待評事物等級的全體，即np＝n1∪n2∪n3∪n4∪n5，vpi＝[api,bpi]代表np關于ci的取值范圍，則運行質(zhì)量等級類別的節(jié)域為rp＝(np,ci,vpi)。節(jié)域物元為：令r0為待評物元，v1,v2,…,vn分別是n0關于c1,c2,…,cn實測數(shù)據(jù)，則待評物元為：上述，節(jié)域rp是待評事物各指標的取值范圍，經(jīng)典域rj是待評事物各指標在各等級內(nèi)的取值范圍，有且rp＝r1∪r2∪r3∪r4∪r5，待評物元各指標的數(shù)值一定處在節(jié)域范圍內(nèi)，僅僅處在某一個經(jīng)典域內(nèi)，即3.指標權(quán)值系數(shù)權(quán)重代表指標在評估過程中對評估結(jié)果的影響作用。本專利采取組合賦權(quán)方法對指標定義權(quán)值，具體涉及到采用層次分析法得到專家對指標權(quán)值的主觀感受p，采取粗糙集屬性重要度理論確定評估指標的客觀權(quán)值q，并通過經(jīng)驗因子α將主客觀權(quán)值合成得到最終的權(quán)值w＝α*p+(1-α)*q。4.關聯(lián)函數(shù)關聯(lián)函數(shù)表示物元的量值取值為實軸上一點時，物元符合要求的范圍程度。設定待測電力通信網(wǎng)特征ci的實際值為vi，那么特征ci關于等級j的關聯(lián)度kj(vi)計算公式如下：公式中kj(vi)代表指標值vi相對于等級區(qū)間vij的關聯(lián)程度，vpi為指標i的節(jié)域，其中，指標值相對經(jīng)典域的區(qū)間距計算方法如下式所示，套位值計算方法如下式所示，d(vi,vij,vpi)＝ρ(vi,vpi)-ρ(vi,vij)其中，指標值相對節(jié)域的區(qū)間距計算方法如下式所示，5.關聯(lián)度將評價等級分為j級，則運行質(zhì)量關于等級j的關聯(lián)度為：wi為指標ci的權(quán)重系數(shù)。標準化有那么則j*為n的界別變量特征值，即為網(wǎng)絡運行風險的特征值。若kj0(n0)＝maxkj(n0)，則評定n0屬于等級j。以下舉例說明：本發(fā)明設計的電力光傳輸網(wǎng)運行質(zhì)量實例計算如下：某公司的月度統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下：步驟1具體包括以下步驟：步驟1-1：分析運行質(zhì)量評估需求特征；電力通信網(wǎng)運行管理應以服務于電力系統(tǒng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行為基本準則，“運行質(zhì)量”的評價目標定義為“服務于電力系統(tǒng)安全、優(yōu)質(zhì)運行”，可以將“安全、優(yōu)質(zhì)”目標細分為“電力通信網(wǎng)絡需要滿足已有業(yè)務的正常、穩(wěn)定運行；通信網(wǎng)絡故障時能夠快速修復故障、保障業(yè)務快速搶通，使故障影響程度最?。粚W(wǎng)絡中的脆弱點進行重點運維，具有良好的抗風險能力；適度超前于業(yè)務需求，能夠滿足新業(yè)務的需求”。步驟1-2：設定運行質(zhì)量評估指標；據(jù)此設計了“網(wǎng)絡健康度、網(wǎng)絡可修復性、業(yè)務服務質(zhì)量、網(wǎng)絡生存性、網(wǎng)絡擴展性、網(wǎng)絡運行風險”六項指標。網(wǎng)絡健康度旨在反映某個設備、光纜的狀態(tài)對整個網(wǎng)絡健康度的影響；業(yè)務服務質(zhì)量是用來量化服務傳輸過程與電力通信網(wǎng)絡間的映射關系的指標；網(wǎng)絡修復水平是電力通信網(wǎng)堅固性、可靠性的重要體現(xiàn)；生存性定義為電力通信網(wǎng)抵制故障業(yè)務中斷或干擾的能力；擴展性定義為已有網(wǎng)絡設備面向網(wǎng)絡功能與業(yè)務升級，所具備的可擴展能力情況；運行風險評估旨在對網(wǎng)絡拓撲、業(yè)務等方面存在的風險要素進行分析，通過得出的風險要素指導運維人員對網(wǎng)絡薄弱點進行加強。步驟2具體包括以下步驟：步驟2-1：確定指標經(jīng)典域和節(jié)域；依據(jù)步驟一構(gòu)建的指標體系，確定物元模型為r＝(電力光傳輸網(wǎng)運行質(zhì)量，運行質(zhì)量指標，指標數(shù)據(jù))。本發(fā)明選取i,ii,iii,iv,v作為各指標評估等級，并且依次表示很差、較差、一般、較好和很好。確定指標的評定等級有利于實現(xiàn)對不同評估對象運行質(zhì)量的差異化管理，其中，由于網(wǎng)絡運行風險指標是處于[0,1]的反向指標，報告對其采取正向化處理，由此設定電力光傳輸網(wǎng)運行質(zhì)量各評估指標的經(jīng)典域如下，式中，n1,n2,n3,n4,n5分別表示電力通信網(wǎng)運行質(zhì)量水平差、較差、一般、較好和很好，c1-c6依次表示電力光傳輸網(wǎng)運行質(zhì)量的六項評估指標。與此同時，各電力通信網(wǎng)運行風險評價指標的節(jié)域rp為其對應的經(jīng)典域之和，步驟2-2：確定待評物元。根據(jù)電力通信網(wǎng)運行風險各評價指標的實測數(shù)據(jù)可建立待評物元r0。rp和評估月份1的r0為步驟2-3：確定指標權(quán)值系數(shù)步驟2-3-1：采用層次分析法確定權(quán)值各指標構(gòu)建判斷矩陣，并且專家打分表如下表所示?；谔卣髦捣ㄔ?，運行質(zhì)量指標特征矩陣設定λ為p的最大特征根，w是對應的特征向量。根據(jù)公式p*w＝λ*w，計算可得λ＝6.571，一致性檢驗得ci＝(λ-n)/(n-1)/ri＝0.092<0.1，滿足一致性檢驗，因此特征向量w＝[0.360.20.580.610.210.25]歸一化可得各指標權(quán)重依次為：0.16,0.09,0.26,0.28,0.10,0.11。步驟2-3-1：基于粗糙集屬性重要度原理確定權(quán)值選取多家省地電力公司的運行數(shù)據(jù)，對照步驟2-1設定的經(jīng)典域?qū)⒅笜藬?shù)據(jù)離散化。評估指標123456789101112c1445123334244c2344233322441c3523352233455c4135423433435c5543322233211c6444234443444則有評價對象集u＝[x1,x2,…x12]，c為指標體系，則u/ind(c)＝{x1，x2，x3，…,x11，x12}＝{x1,x2,…x12},以|x|表示集合x的基數(shù)，則c的信息量u/ind(c-c4)＝{x1，x2，x3，…,x11}＝{x1,x2,x3,x4,x5,[x6,x7],x8,x9,x10,x11,x12},可得指標c4的重要性為i(c)-i(c-c1)＝0.0139，重要性即為指標c4的權(quán)值系數(shù)。同理可得指標c1-c6的重要性，因此指標體系的重要性向量為[0000.013900],歸一化可得指標體系重要性向量，即權(quán)值系數(shù)向量為[000100]。步驟2-3-3：綜合權(quán)值客觀權(quán)重受到數(shù)據(jù)選取的影響，因此本專利設定權(quán)值以專家經(jīng)驗為首要因素，設定經(jīng)驗因子α＝0.6，求得綜合權(quán)值w＝α*p+(1-α)q＝[0.16,0.09,0.26,0.17,0.10,0.11]，歸一化得到本專利所需的權(quán)值w＝[0.18,0.1,0.3,0.19,0.11,0.12]。步驟3具體包括以下步驟：步驟3-1：根據(jù)選定的指標，將1月份數(shù)據(jù)帶入構(gòu)成待評物元為步驟3-2：確定關聯(lián)函數(shù)k(vi)關聯(lián)函數(shù)表示物元的量值取值為實軸上一點時，物元符合要求的范圍程度。設定待測電力通信網(wǎng)特征ci的實際值為vi，那么特征ci關于等級j的關聯(lián)度kj(vi)計算公式如下：公式中kj(vi)代表指標值vi相對于等級區(qū)間vij的關聯(lián)程度，vpi為指標i的節(jié)域，其中，指標值相對經(jīng)典域的區(qū)間距計算方法如下式所示，套位值計算方法如下式所示，d(vi,vij,vpi)＝ρ(vi,vpi)-ρ(vi,vij)其中，指標值相對節(jié)域的區(qū)間距計算方法如下式所示，步驟3-3：計算關聯(lián)度函數(shù)值；將評價等級分為j級，則運行質(zhì)量關于等級j的關聯(lián)度為：wi為指標ci的權(quán)重系數(shù)。步驟3-4：評定運行質(zhì)量等級。標準化有那么則j*為n的界別變量特征值，即為網(wǎng)絡運行風險的特征值。將實測數(shù)據(jù)帶入關聯(lián)函數(shù)，可以計算出指標vi對應各等級的關聯(lián)度以及特征值如下表，根據(jù)算例得到的特征值為3.7479≈4對應的運行水平處于iv級，較好。從表格中可以發(fā)現(xiàn)，業(yè)務服務質(zhì)量和網(wǎng)絡擴展性c3的最大值為0.3400處于v級，很好；而網(wǎng)絡生存性c4的最大值為0.0100處于i級，很差，應加大維護力度。因此，本發(fā)明提出的方法能夠有效得到電力光傳輸網(wǎng)運行質(zhì)量的量化結(jié)果，并且能夠通過關聯(lián)度發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡運行脆弱的部分，有利于指導提升網(wǎng)絡整體運行質(zhì)量。最后應當說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。當前第1頁12