基于BP神经网络的电网规划方案风险评价研究

　　0 引言

　　电力作为关系国计民生的重要基础产业和公用事业，是各行各业的生产资料，又是与人民生活息息相关的生活资料，电力供应安全与社会稳定和人民生活密切相关。电网规划研究项目风险评估的目的是识别、监测、预防和控制网络规划项目风险，进一步评估、诊断、预报警和判断项目的可行性，降低网络规划项目的风险。然而，由于社会经济发展，国家政策的变化，人口变化和环境变化等因素，网络条件的发展也在不断变化，更长远的规划期限、条件参数难以确定。影响网络规划和研究项目的描述信息处理的不确定性使网络规划十分困难。在这种情况下，如何建立一个网络规划项目风险评估模型，这就是本文所要研究的问题。

　　本文利用BP神经网络方法，以评估电网规划项目的风险，避免了人为确定权重，克服了以往的自我学习能力的不足，减少了评价过程和评价人员的主观认识的不确定性，使评价结果更有效、更客观。

　　1 建立BP神经网络及评价指标体系

　　1.1建立评价指标体系

　　在本文中，输电网络规划项目的评价指标体系的建立应遵循客观性、全面性、系统性的，相互独立性、动态性和可比性等原则，深入分析个别指标的内涵，更进一步深入的研究、比较和选择。由于影响项目的风险因素很可能是模糊的，所以使用层次分析法来确定通信性能评价指标体系的权重。具体过程如下：

　　(1)建立一个合理的多层次的指标体系，即形成自上而下的“目标水平 - 标准水平 - 具体指标水平”多层次结构。

　　(2)相对判断矩阵的建立。

　　(3)通过计算矩阵确定最大特征值和它的特征向量，可以确定最大特征值lmax，特征值满足等式：

　　(4)计算相对权重：有很多求取特征向量的方法，包括计算机软件分析法，平方根法，求和法。

　　(5)一致性测试。它可以通过计算一致性指数来确定矩阵一贯性：

　　(6)总水平的排序和等级的一致性测试。指标体系如图1所示。

　　以电子邮件和书面形式发送问卷，邀请专家对评估指标体系进行评判打分。共发放问卷8份，回收8份，回收率100%。经过一致性检验，合格问卷为8份，有效率为100%，符合层次分析法的要求。运用AHP法对影响项目评价的因素赋予权重。

　　使用层次分析软件我们确定电网规划项目风险的影响因素及其权重。 得到的结果如下表所示：

　　表1 电网规划项目风险影响因素及其权重

　　1.2 BP神经网络

　　BP网络的结构如图2所示。由图可见，多层BP神经网络不仅有输入节点、输出节点,而且有一层或多层隐节点。相邻上下层之间各神经元实现全连接，即下层的每个神经元与上层的每个神经元都实现权连接，而每层各神经元之间无连接。当学习样本提供给网络后，神经元的激活值从输入层经各中间层向输出层传播，在输出层的各神经元获得网络的输入响应。接下来，按照减少目标输出与实际输出之间误差的方向，从输出层反向经过各中间层回到输入层，从而逐层修正各连接权值，这种算法称为“误差反向传播算法”，即BP算法。随着这种误差逆向的传播修正不断进行，网络对输入模式响应的正确率也不断上升。