CN105243455A - 一种网格化配电网规划评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网格化配电网规划评价方法，包含：S1、建立网格化配电网规划评价的指标体系；指标体系是对配电网规划的某个参数或系统运行状态进行评价而选取的一系列指标的结合；S2、结合层次分析法与德尔菲法，确定网格化配电网规划评价的各项指标的指标权重；指标权重反映了各项指标对配电网规划的影响程度；S3、确定网格化配电网规划评价的各项指标的指标值和隶属函数，并计算得到各项指标的评价分数；隶属函数是各项指标值与指标值的评价判据之间的函数关系；S4、根据各项指标的评价分数，利用层次分析法逆推得到网格化配电网规划的评价分数。本发明能确保网格化规划后的配电网安全经济的运行，全面准确的反映网格化配电网规划的实际情况。

Description

一种网格化配电网规划评价方法

技术领域

本发明涉及一种配电网规划评价方法，具体是指一种基于网格化规划理念的配电网规划评价方法。

背景技术

随着中心城市电力负荷的快速发展，中心城区出现了变电站趋于饱和、站点布局混乱、设备负载率偏高等问题，导致我国的配电网建设不能很好的适应电力发展的需求。因此，传统的电网规划思路已不能满足现代化城市配电网的发展，而配电网网格化规划理念已然成为近年来配电网规划的必然趋势。

但是现有技术中，对于配电网网格化规划后的配电网评价研究甚少，因此目前亟需提出一种基于层次分析法和德尔菲法相结合的网格化规划评价方法，对网格展开多维度可量化的综合校验。

发明内容

本发明的目的是提供一种网格化配电网规划评价方法，确保网格化规划后的配电网安全经济的运行，全面准确的反映网格化配电网规划的实际情况。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种网格化配电网规划评价方法，包含以下步骤：

S1、建立网格化配电网规划评价的指标体系；所述的指标体系是对配电网规划的某个参数或系统运行状态进行评价而选取的一系列指标的结合；

S2、结合层次分析法与德尔菲法，确定网格化配电网规划评价的各项指标的指标权重；所述的指标权重反映了各项指标对配电网规划的影响程度；

S3、确定网格化配电网规划评价的各项指标的指标值和隶属函数，并计算得到各项指标的评价分数；所述的隶属函数是各项指标值与指标值的评价判据之间的函数关系；

S4、根据各项指标的评价分数，利用层次分析法逆推计算得到网格化配电网规划的评价分数。

所述的S1中，分别以网格化规划的经济性、绩效、可持续发展3个维度为基础，将所述的指标体系构建为包含经济性、可靠性、变电站负载均衡度以及负荷适应性4项一级指标。

所述的一级指标经济性包含以下二级指标：用户切割比例、线路平均负载率以及主变平均负载率。

所述的一级指标可靠性包含以下二级指标：供电可靠性、线路通过率、主变通过率、变电站10千伏母线通过率以及变电站全停负荷损失率。

所述的一级指标变电站负载均衡度包含以下二级指标：重载变电站比例、轻载变电站比例以及变电站站内主变负载均衡度。

所述的一级指标负荷适应性包含以下二级指标：供电能力裕度以及出线间隔裕度。

所述的S2中，具体包含以下步骤：

S21、结合层次分析法与德尔菲法，确定各项一级指标和二级指标的相对重要程度，构造比较判断矩阵；

S22、校验判断矩阵的一致性；

S23、根据层次分析法，确定网格化配电网规划的各项一级指标和二级指标的指标权重。

所述的S21中，对于位于同一级的指标i和指标j，以a_ij表示第i项指标与第j项指标相对其上一级指标的重要性，且a_ji＝l/a_ij；针对二级指标的比较判断矩阵为A＝(a_ij)13×13；针对一级指标的比较判断矩阵为A＝(a_ij)4×4。

所述的S3中，具体包含以下步骤：

S31、确定各项指标的指标值，即确定各项指标的取值范围作为指标的评价判据；

S32、采用二次函数作为各项指标值与指标值的评价判据之间的隶属函数，并通过曲线拟合求得各项指标的隶属函数曲线；

S33、根据各项指标的隶属函数，结合各项指标的指标值，计算得出该指标的评价分数。

所述的S4中，具体包含以下步骤：

S41、根据各项二级指标的评价分数，逆推计算得出各项一级指标的评价分数，计算公式为：

$Y_k=\underset{m=1}{\overset{n}{\Σ}}{Y}_m{W}_m;$

其中，Y_m为某项二级指标的评价分数，W_m为该二级指标的指标权重，Y_k为这n项二级指标所属的一级指标的评价分数；

S42、根据各项一级指标的评价分数，逆推计算得出网格化配电网规划的评价分数Y，计算公式为：

$Y=\underset{k=1}{\overset{4}{\Σ}}{Y}_k{W}_k;$

其中，Y_k为某项一级指标的评价分数，W_k为该一级指标的指标权重。

综上所述，本发明提供的网格化配电网规划评价方法，能充分考虑到网格化规划这种新的配电网规划理念，确保规划后的配电网安全经济的运行，全面准确的反映网格化配电网规划的实际情况。

附图说明

图1为本发明中的网格化配电网规划评价方法的流程图；

图2为本发明中的网格化配电网规划评价指标体系的结构示意图。

具体实施方式

以下结合图1和图2，详细说明本发明的一个优选的实施例。

本发明所提供的网格化配电网规划评价方法，是以地块用电需求为导向，依据地区控制性详细规划对不同用地性质和开发深度的地块进行归类，结合典型负荷预测模型，开展系统化负荷预测，同时按照差异化的规划标准，分区域开展10千伏一次网架布局，统筹配网自动化、通信、保护配置等内容。

如图1所示，为本发明所提供的网格化配电网规划评价方法，包含以下步骤：

S1、建立网格化配电网规划评价的指标体系；所述的指标体系是对配电网规划的某个参数或系统运行状态进行评价而选取的一系列指标的结合；

S2、结合层次分析法与德尔菲法，确定网格化配电网规划评价的各项指标的指标权重；所述的指标权重反映了各项指标对配电网规划的影响程度；

S3、确定网格化配电网规划评价的各项指标的指标值和隶属函数，并计算得到各项指标的评价分数；所述的隶属函数是各项指标值与指标值的评价判据之间的函数关系；

S4、根据各项指标的评价分数，利用层次分析法逆推计算得到网格化配电网规划的评价分数。

所述的S1中，在实际应用中，不同地区不同项目的指标体系是各不相同的，根据不同配电网项目的特点，需要制定与其相适应的指标体系。因此，科学合理的选择指标体系是配电网规划评价的基础，此外，每项指标的定义与计算方法也必须详细合理。

如图2所示，所述的S1中，分别以网格化规划的经济性、绩效、可持续发展3个维度为基础开展工作。所述的经济性主要分析网格化规划后需要改造的用户比例和现有资源利用情况；所述的绩效主要反映供电可靠性；所述的可持续发展主要考察网格化规划适应负荷发展的能力，包括变电站负载均衡度和负荷适应性两个方面。因此，根据经济性、绩效、可持续发展3个维度为基础，将所述的指标体系构建为包含经济性、可靠性、变电站负载均衡度以及负荷适应性4项一级指标。

所述的一级指标经济性包含以下3项二级指标：用户切割比例、线路平均负载率以及主变平均负载率。

所述的一级指标可靠性包含以下5项二级指标：供电可靠性、线路通过率、主变通过率、变电站10千伏母线通过率以及变电站全停负荷损失率。

所述的一级指标变电站负载均衡度包含以下3项二级指标：重载变电站比例、轻载变电站比例以及变电站站内主变负载均衡度。

所述的一级指标负荷适应性包含以下2项二级指标：供电能力裕度以及出线间隔裕度。

所述的S2中，如果指标对配电网规划的影响越大，则指标权重就越大，反之，如果指标对配电网规划的影响越小，则指标权重就越小。因此，指标权重选取的越合理，评价结果就越科学越贴合实际。

所述的S2中，考虑到不同地区不同项目的指标需要制定不同的指标权重，因此采用层次分析法与德尔菲法相结合的方法来确定指标权重，具体包含以下步骤：

S21、结合层次分析法与德尔菲法，确定各项指标，包括一级指标和二级指标的相对重要程度，构造比较判断矩阵；

S22、校验判断矩阵的一致性；

S23、根据层次分析法，确定网格化配电网规划的各项指标，包括一级指标和二级指标的指标权重。

其中，所述的S21具体为：对于位于同一级的指标i和指标j，以a_ij表示第i项指标与第j项指标相对其上一级指标的重要性，且a_ji＝l/a_ij；本发明中共有13项二级指标和4项一级指标组成指标体系，因此，针对二级指标的比较判断矩阵即为：A＝(a_ij)13×13；而针对一级指标的比较判断矩阵即为：A＝(a_ij)4×4。

本实施例中，a_ij的取值范围是1～9及其倒数，1～9的取值含义如表1所示。

序号	aij取值	代表含义
			1	1	指标i与指标j对上一级指标的重要性相同
2	3	指标i比指标j略重要
			3	5	指标i比指标j重要
4	7	指标i比指标j重要得多
			5	9	指标i比指标j极其重要

表1、a_ij分别取值1～9的含义。

所述的S3中，具体包含以下步骤：

S31、确定各项指标的指标值，即确定各项指标的取值范围作为指标的评价判据。

该步骤中，需要对各项指标进行评分，因此需要制定指标的合理取值范围。指标的“合理取值范围”即为指标的评价判据，可以分为点值和区间两种表示方式。采用点值的表现形式时，指标值的评分只有100分和0分两种情况，指标值达到或者超过点值要求为100分，反之则为0分。采用区间表现方式时，指标值的分数会随着指标的取值变化。确定指标值的评价判据，需要参考相关专业的技术导则和相关专家长期的工作经验。

本实施例中，采用百分制，根据不同指标的特点分别采用点值和区间两种评价判据；并且综合多位电力专家的意见确定各项指标的取值范围，也就是评价判据。对于区间评价判据，为了使评价分数具有平滑性，选取最大分值100分、最小分值0分、中间分值20分、40分、60分、80分，共6点数据。

S32、采用二次函数y＝ax²+bx+c作为各项指标值与指标值的评价判据之间的隶属函数，并通过曲线拟合求得各项指标的隶属函数曲线；其中，x代表指标值，y代表评分分数，a和b分别为二次项和一次项系数，c为随机误差项。

一般情况下，隶属函数可以选用线性函数、二次函数、三次函数、对数函数或幂函数等函数形式进行拟合。其中，属三次函数的拟合度最高，但是三次函数的计算较为复杂，又因为二次函数的拟合度与三次函数相差不多，因此本发明选用二次函数作为指标值与指标值的评价判据之间的隶属函数。

在确定各项指标的二次函数曲线的过程中，先设定各项指标的指标值最大值对应的评分为100分，指标值最小值对应的评分为0分，中间分值为20分、40分、60分、80分。再结合相关技术导则规定和有关专家的工作经验，确定以上6个评分分数对应的指标值，并由以上6个坐标点进行二次函数的曲线拟合，确定各项指标的二次函数曲线。

本实施例中，选取部分指标为例，通过表2所示，确定其隶属函数。

表2、部分指标的隶属函数。

S33、根据各项指标的隶属函数，结合各项指标的指标值，计算得出该指标的评价分数。

所述的S4中，具体包含以下步骤：

S41、根据各项二级指标的评价分数，逆推计算得出各项一级指标的评价分数，计算公式为：

$Y_k=\underset{m=1}{\overset{n}{\Σ}}{Y}_m{W}_m;$

其中，Y_m为某项二级指标的评价分数，W_m为该二级指标的指标权重，Y_k为这n项二级指标所属的一级指标的评价分数；

S42、根据各项一级指标的评价分数，逆推计算得出网格化配电网规划的评价分数Y，计算公式为：

$Y=\underset{k=1}{\overset{4}{\Σ}}{Y}_k{W}_k;$

其中，Y_k为某项一级指标的评价分数，W_k为该一级指标的指标权重。

本发明所提供的网格化配电网规划评价方法，是基于层次分析法和德尔菲法相结合的网格化规划评价方法，对网格展开多维度可量化的综合校验；分别从经济性、可靠性、可持续发展3个维度构建了4项一级指标和13项二级指标；利用层次分析和德尔菲法确定各项指标的指标权重，并利用曲线拟合求得各项指标的隶属函数；最后利用层次分析法逆推得出网格化配电网规划的综合评价分数。

综上所述，本发明提供的网格化配电网规划评价方法，能充分考虑到网格化规划这种新的配电网规划理念，确保规划后的配电网安全经济的运行，全面准确的反映网格化配电网规划的实际情况。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种网格化配电网规划评价方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1、建立网格化配电网规划评价的指标体系；所述的指标体系是对配电网规划的某个参数或系统运行状态进行评价而选取的一系列指标的结合；

S2、结合层次分析法与德尔菲法，确定网格化配电网规划评价的各项指标的指标权重；所述的指标权重反映了各项指标对配电网规划的影响程度；

S3、确定网格化配电网规划评价的各项指标的指标值和隶属函数，并计算得到各项指标的评价分数；所述的隶属函数是各项指标值与指标值的评价判据之间的函数关系；

S4、根据各项指标的评价分数，利用层次分析法逆推计算得到网格化配电网规划的评价分数。

2.如权利要求1所述的网格化配电网规划评价方法，其特征在于，所述的S1中，分别以网格化规划的经济性、绩效、可持续发展3个维度为基础，将所述的指标体系构建为包含经济性、可靠性、变电站负载均衡度以及负荷适应性4项一级指标。

3.如权利要求2所述的网格化配电网规划评价方法，其特征在于，所述的一级指标经济性包含以下二级指标：用户切割比例、线路平均负载率以及主变平均负载率。

4.如权利要求3所述的网格化配电网规划评价方法，其特征在于，所述的一级指标可靠性包含以下二级指标：供电可靠性、线路通过率、主变通过率、变电站10千伏母线通过率以及变电站全停负荷损失率。

5.如权利要求4所述的网格化配电网规划评价方法，其特征在于，所述的一级指标变电站负载均衡度包含以下二级指标：重载变电站比例、轻载变电站比例以及变电站站内主变负载均衡度。

6.如权利要求5所述的网格化配电网规划评价方法，其特征在于，所述的一级指标负荷适应性包含以下二级指标：供电能力裕度以及出线间隔裕度。

7.如权利要求6所述的网格化配电网规划评价方法，其特征在于，所述的S2中，具体包含以下步骤：

S21、结合层次分析法与德尔菲法，确定各项一级指标和二级指标的相对重要程度，构造比较判断矩阵；

S22、校验判断矩阵的一致性；

S23、根据层次分析法，确定网格化配电网规划的各项一级指标和二级指标的指标权重。

8.如权利要求7所述的网格化配电网规划评价方法，其特征在于，所述的S21中，对于位于同一级的指标i和指标j，以a_ij表示第i项指标与第j项指标相对其上一级指标的重要性，且a_ji＝l/a_ij；

针对二级指标的比较判断矩阵为A＝(a_ij)13×13；针对一级指标的比较判断矩阵为A＝(a_ij)4×4。

9.如权利要求8所述的网格化配电网规划评价方法，其特征在于，所述的S3中，具体包含以下步骤：

S31、确定各项指标的指标值，即确定各项指标的取值范围作为指标的评价判据；

S32、采用二次函数作为各项指标值与指标值的评价判据之间的隶属函数，并通过曲线拟合求得各项指标的隶属函数曲线；

S33、根据各项指标的隶属函数，结合各项指标的指标值，计算得出该指标的评价分数。

10.如权利要求9所述的网格化配电网规划评价方法，其特征在于，所述的S4中，具体包含以下步骤：

S41、根据各项二级指标的评价分数，逆推计算得出各项一级指标的评价分数，计算公式为：

$Y_k=\underset{m=1}{\overset{n}{\Σ}}{Y}_m{W}_m;$

其中，Y_m为某项二级指标的评价分数，W_m为该二级指标的指标权重，Y_k为这n项二级指标所属的一级指标的评价分数；

S42、根据各项一级指标的评价分数，逆推计算得出网格化配电网规划的评价分数Y，计算公式为：

$Y=\underset{k=1}{\overset{4}{\Σ}}{Y}_k{W}_k;$

其中，Y_k为某项一级指标的评价分数，W_k为该一级指标的指标权重。