CN109409703A - 一种柔性直流输电系统电压等级的优选方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柔性直流输电系统电压等级的优选方法，步骤包括：根据直流输电系统的电压等级的可行范围，确定满足要求的候选方案；构建系统电压等级的评价体系；根据评价体系中的评价指标值建立初始决策矩阵，并进行归一化处理；对评价指标分别采用层次分析法及熵值法计算权重，并将进行组合赋权得到综合指标权重；根据综合指标权重，构造加权规范化矩阵；对加权规范化矩阵确定正理想方案及负理想方案，并计算候选方案中各个评价指标与正负理想方案的欧几里得距离和贴近度；根据贴近度最大值确定柔性直流输电系统最优的电压等级，本方法能够在电网规划中合理的选择电压等级。

Description

一种柔性直流输电系统电压等级的优选方法
技术领域
本发明涉及柔性直流输电领域，尤其涉及一种柔性直流输电系统电压等级的优选方法。
背景技术
随着电力电子技术的不断成熟和社会经济的迅速发展，柔性直流输电技术作为一种新型的直流输电技术，在世界上已经得到了广泛的应用和发展。电压等级是柔性直流输电系统中的研究基础，柔性直流输电电压等级的确定不仅会影响电网的结构布局、各种电气设备的设计制造和电力系统的运行管理等方面，而且也与整个柔性直流输电工程的经济水平有较大的关联，进而会影响电力事业的前进速度。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种柔性直流输电系统电压等级的优选方法，本方法能够在电网规划中合理的选择电压等级。
为实现上述目的，本发明提供了一种柔性直流输电系统电压等级的优选方法，其特征在于，步骤包括：
根据直流输电系统的电压等级的可行范围，确定满足要求的候选方案；
构建所述柔性直流输电系统电压等级的评价体系；
根据所述候选方案在所述评价体系中的评价指标值建立初始决策矩阵，并进行归一化处理；
对所述候选方案在所述评价体系中的所述评价指标分别采用层次分析法及熵值法计算权重，并将所述层次分析法和所述熵值法确定的权重进行组合赋权得到综合指标权重；
根据所述综合指标权重，构造加权规范化矩阵；
对所述加权规范化矩阵确定正理想方案及负理想方案，并计算候选方案中各个评价指标与正负理想方案的欧几里得距离和贴近度；
根据贴近度最大值确定柔性直流输电系统最优的电压等级。
优选地，所述层次分析法先确定各个层面权重，再确定所述各个层面下的评价指标权重，再对所述各个层面权重及所述各个层面下的评价指标权重自下而上逐级相乘，就得到各个评价指标的权重。
优选地，所述组合赋权计算方法为：
其中，wj为第j个评价指标的综合指标权重，αj为第j个评价指标层次分析法确定的权重，βj为第j个评价指标熵值法确定的权重。
优选地，所述贴近度计算公式为：
其中，Ci为贴近度，为第i个方案到正理想方案的欧几里得距离，为第i个方案到负理想方案的欧几里得距离。
优选地，所述评价指标包括投资成本、运行成本、输电走廊土地贬值费用、换流站可靠性、输电线路可靠性、负荷发展的适应性、研发制造技术的适应性和社会发展的适应性。
优选地，所述各个层面包括经济性层面、可靠性层面、适应性层面。
优选地，所述经济性层面包括所述投资成本、所述运行成本和是输电走廊土地贬值费用，所述可靠性层面包括所述换流站可靠性和所述输电线路可靠性，所述适应性层面包括所述负荷发展的适应性、所述研发制造技术的适应性和所述社会发展的适应性。
实施本发明具有如下有益效果：本发明方法将候选方案构建评价体系，并对评价体系中的评价指标进行层次分析法及熵值法共同确定指标权重，再通过正理想方案及负理想方案的欧几里得距离计算贴近度，贴近度大的方案作为最优的电压等级；指标权重通过双重方法确定，既考虑了专家们知识经验的重要性，同时又能够包含数据自身所蕴含的信息，使得对评价体系的权重更加的公正合理，因此可以电网规划中合理的选择电压等级。
附图说明
图1是本实施例提供的柔性直流输电系统电压等级的优选方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例作进一步说明。
如图1所示为本实施例提供的柔性直流输电系统电压等级的优选方法流程图，具体实施步骤如下：
(1)根据直流输电系统的电压等级的可行范围，确定满足要求的候选方案。
(1.1)收集柔性直流输电工程数据，包括输送容量P和输送距离L，根据下式计算柔性直流输电系统电压U的可行范围：
(1.2)若已存在的直流输电系统的电压等级在可行范围内，就把其电压等级作为柔性直流输电系统的候选电压等级，从而可以得到m种候选的电压等级，构成了m种柔性直流输电系统电压等级的候选方案。
(2)构建柔性直流输电系统电压等级的评价体系。
柔性直流输电系统电压等级的评价体系主要从经济性层面、可靠性层面及适应性层面三方面考虑，其中，经济性层面包括投资成本、运行成本及输电走廊土地贬值费用，可靠性层面包括换流站可靠性及输电线路可靠性，适应性层面包括负荷发展的适应性、研发制造技术的适应性和社会发展的适应性。
(3)根据所述候选方案在所述评价体系中的评价指标值建立初始决策矩阵，并进行归一化处理。
(3.1)确定初始决策矩阵M：
其中：第i个(i＝1，2，...，m)候选方案的第j个(j＝1，2，...，8)评价指标值为Mij，该值根据柔性直流输电工程的经验数据得到。
(3.2)将初始决策矩阵M进行归一化标准化处理，成为标准化决策矩阵R：
其中，
(4)对候选方案在评价体系中的评价指标分别采用层次分析法及熵值法计算权重，并将层次分析法和熵值法确定的权重进行组合赋权得到综合指标权重。
(4.1)对候选方案在评价体系中的评价指标利用层次分析法确定权重。
首先对经济性层面、可靠性层面及适应性层面确定各层层权重(a1，a2，a3)，同时对3个层面下的各个评价指标采用层次分析法求取指标层权重(b1，b2，b3)、(b4，b5)、(b6，b7，b8)；再自下而上的逐级相乘，就得到各个评价指标的权重αj(j＝1，2，...，8)，即α1＝a1＊b1，α2＝a1＊b2，α3＝a1＊b3，α4＝a2＊b4，α5＝a2＊b5，α6＝a3＊b6，α7＝a3＊b7，α8＝a3＊b8。
(4.2)对候选方案在评价体系中的评价指标利用熵值法确定权重βj(j＝1，2，...，8)。
(4.3)将层次分析法和熵值法确定的权重进行组合赋权得到综合指标权重wj，其计算公式如下：
wj即为第j个评价指标的综合指标权重。
(5)根据所述综合指标权重，构造加权规范化矩阵A，其计算公式如下：
其中，Aij＝wjRij。
采用主观权重确定方法—层次分析法和客观权重确定方法—熵值法共同确定指标权重，既考虑了专家们知识经验的重要性，同时又能够包含数据自身所蕴含的信息，使得对评价体系的权重更加的公正合理。
(6)对所述加权规范化矩阵确定正理想方案及负理想方案，并计算候选方案中各个评价指标与正负理想方案的欧几里得距离和贴近度。
(6.1)确定正理想方案A+和负理想方案A-的确定方法如下：
式中：J+为正向指标集合，J-为逆向指标集合。
(6.2)确定候选方案的各个评价指标到正理想方案的欧几里得距离到负理想方案的欧几里得距离的公式分别为：
(6.3)确定贴近度Ci计算公式为：
(7)根据贴近度最大值确定柔性直流输电系统最优的电压等级，贴近度的值越大，优选等级越高。
实施本发明具有如下有益效果：本发明方法将候选方案构建评价体系，并对评价体系中的评价指标进行层次分析法及熵值法共同确定指标权重，再通过正理想方案及负理想方案的欧几里得距离计算贴近度，贴近度大的方案作为最优的电压等级；指标权重通过双重方法确定，既考虑了专家们知识经验的重要性，同时又能够包含数据自身所蕴含的信息，使得对评价体系的权重更加的公正合理，因此可以电网规划中合理的选择电压等级。
虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (7)

1.一种柔性直流输电系统电压等级的优选方法，其特征在于，步骤包括：
根据直流输电系统的电压等级的可行范围，确定满足要求的候选方案；
构建所述柔性直流输电系统电压等级的评价体系；
根据所述候选方案在所述评价体系中的评价指标值建立初始决策矩阵，并进行归一化处理；
对所述候选方案在所述评价体系中的所述评价指标分别采用层次分析法及熵值法计算权重，并将所述层次分析法和所述熵值法确定的权重进行组合赋权得到综合指标权重；
根据所述综合指标权重，构造加权规范化矩阵；
对所述加权规范化矩阵确定正理想方案及负理想方案，并计算候选方案中各个评价指标与正负理想方案的欧几里得距离和贴近度；
根据贴近度最大值确定柔性直流输电系统最优的电压等级。
2.如权利要求1所述的柔性直流输电系统电压等级的优选方法，其特征在于，所述层次分析法先确定各个层面权重，再确定所述各个层面下的评价指标权重，再对所述各个层面权重及所述各个层面下的评价指标权重自下而上逐级相乘，就得到各个评价指标的权重。
3.如权利要求1所述的柔性直流输电系统电压等级的优选方法，其特征在于，所述组合赋权计算方法为：
其中，wj为第j个评价指标的综合指标权重，αj为第j个评价指标层次分析法确定的权重，βj为第j个评价指标熵值法确定的权重。
4.如权利要求1所述的柔性直流输电系统电压等级的优选方法，其特征在于，所述贴近度计算公式为：
其中，Ci为贴近度，为第i个方案到正理想方案的欧几里得距离，为第i个方案到负理想方案的欧几里得距离。
5.如权利要求1－4所述的柔性直流输电系统电压等级的优选方法，其特征在于，所述评价指标包括投资成本、运行成本、输电走廊土地贬值费用、换流站可靠性、输电线路可靠性、负荷发展的适应性、研发制造技术的适应性和社会发展的适应性。
6.如权利要求1－4所述的柔性直流输电系统电压等级的优选方法，其特征在于，所述各个层面包括经济性层面、可靠性层面、适应性层面。
7.如权利要求6所述的柔性直流输电系统电压等级的优选方法，，其特征在于，所述经济性层面包括所述投资成本、所述运行成本和是输电走廊土地贬值费用，所述可靠性层面包括所述换流站可靠性和所述输电线路可靠性，所述适应性层面包括所述负荷发展的适应性、所述研发制造技术的适应性和所述社会发展的适应性。
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