一種交直流混合城市配電網(wǎng)綜合效益評估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)綜合效益評估方法，更具體涉及一種交直流混合城市配電 網(wǎng)綜合效益評估方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 隨著新能源、新材料、信息技術(shù)和電力電子技術(shù)的長足發(fā)展和廣泛應(yīng)用，用戶對用 電需求、電能質(zhì)量及供電可靠性等要求不斷提高，現(xiàn)有交流配電網(wǎng)將面臨分布式新能源的 接入、負(fù)荷和用電需求多樣化、潮流均衡協(xié)調(diào)控制復(fù)雜化，以及電能供應(yīng)穩(wěn)定性、高效性、經(jīng) 濟(jì)性等方面的巨大挑戰(zhàn)。風(fēng)電、光伏發(fā)電、燃料電池以及電動汽車電力電池、超級電容器等 各種儲能裝置基本上都是直流電，必須通過DC/AC換流器才能并入交流配電網(wǎng)；眾多辦公 和家用電器設(shè)備采用直流供電實(shí)際上更為方便、節(jié)能；越來越多的工業(yè)負(fù)荷采用變頻技術(shù) 以提1?電能利用效率。
[0003] 目前，交直流配電網(wǎng)規(guī)劃理論逐步發(fā)展與推廣應(yīng)用，使得交直流配電網(wǎng)建設(shè)的遠(yuǎn) 期方案得以確定，然而交直流配電網(wǎng)近期建設(shè)改造項目仍然缺乏較為具體的目標(biāo)。傳統(tǒng)的 配電網(wǎng)建設(shè)項目評價手段為可行性研究，側(cè)重于對單個項目進(jìn)行評價，而實(shí)際中往往是成 批項目共同發(fā)揮作用。交直流配電網(wǎng)建設(shè)優(yōu)先級難以確定，造成巨大的資金浪費(fèi)，每年改造 后的電網(wǎng)仍然存在很多問題，不能很好地滿足廣大用戶的要求。故提出一種交直流混合城 市配電網(wǎng)綜合效益評估方法以克服上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種交直流混合城市配電網(wǎng)綜合效益評估方法，該方法對現(xiàn) 狀交直流配電網(wǎng)的綜合指標(biāo)進(jìn)行評價，以期更加科學(xué)有效地分析現(xiàn)狀交直流配電網(wǎng)，指導(dǎo) 交直流配電網(wǎng)建設(shè)改造。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種交直流混合城市配電網(wǎng)綜合效 益評估方法，所述方法包括以下步驟：
[0006] (1)采集校核基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；
[0007] (2)建立層次結(jié)構(gòu)；
[0008] (3)單項指標(biāo)計算和評分；
[0009] (4)構(gòu)造判斷矩陣與確定權(quán)重；
[0010] (5)確定改進(jìn)的權(quán)重；
[0011] (6)確定電網(wǎng)的綜合評分。
[0012] 本發(fā)明提供的一種交直流混合城市配電網(wǎng)綜合效益評估方法，其特征在于：所述 步驟⑴中的數(shù)據(jù)包括電源情況、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)設(shè)備和運(yùn)行情況。
[0013] 本發(fā)明提供的一種交直流混合城市配電網(wǎng)綜合效益評估方法，所述步驟（2)中的 層次結(jié)構(gòu)包括電能質(zhì)量、供電可靠性、傳輸效率和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性；所述電能質(zhì)量包括電能質(zhì) 量、頻率質(zhì)量、三相不平衡度和諧波含量；所述供電可靠性包括停電持續(xù)時間和停電頻率； 所述運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性包括線損率。
[0014] 本發(fā)明提供的另一優(yōu)選的一種交直流混合城市配電網(wǎng)綜合效益評估方法，所述步 驟（3)中的計算和評分通過所述步驟（2)的建立層次結(jié)構(gòu)確定；所述步驟（3)的計算和評 分過程包括：
[0015] (3-1)建立方案屬性決策表；
[0016] (3-2)形成判斷矩陣：
[0017] (3-3)判斷矩陣一致性校驗；
[0018] (3-4)判斷矩陣權(quán)重求解；
[0019] (3-5)綜合權(quán)重計算和排序。
[0020] 本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種交直流混合城市配電網(wǎng)綜合效益評估方法，所述步 驟（4)中的過程為：
[0021] (4-1)建立遞階層次結(jié)構(gòu)，清楚地表明各層次之間的關(guān)系；
[0022] (4-2)通過三標(biāo)度法對同一層元素進(jìn)行兩兩比較，建立比較矩陣A ;
[0023] (4-3)計算出比較矩陣A各元素重要性的排序指數(shù)，將比較矩陣A轉(zhuǎn)化為判斷矩 陣；
[0024] (4-4)確定各層次中評價指標(biāo)的相對權(quán)重wi ;
[0025] (4-5)進(jìn)行一致性檢驗。
[0026] 本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種交直流混合城市配電網(wǎng)綜合效益評估方法，所述步 驟（4-2)中的比較矩陣A為：
[0027]
[0028] 米用二度標(biāo)法確定：
[0029]
[0030] 其中，Cl為某層指標(biāo)中第i個元素，&1]為某層指標(biāo)中第i個元素與第j個元素的 比較結(jié)果， Cl和C]為同一層指標(biāo)元素。
[0031] 本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種交直流混合城市配電網(wǎng)綜合效益評估方法，所述步 驟（4-4)的過程為：
[0032] 確定所述判斷矩陣的最大特征值λ _ ;
[0033] 確定最大特征值λ _對應(yīng)的特征向量W ;
[0034] 確定權(quán)重向量t = (w^ wywn);
[0035] 確定某一級各個評價指標(biāo)關(guān)于它上一級指標(biāo)的相對權(quán)重；
[0036] 所述步驟（4-5)通過下式進(jìn)行一致性檢驗：
[0037] CI = ( λ max-n)/ (n-1)
[0038] 其中，CI為相容性指標(biāo)，η為權(quán)重相量數(shù)量；當(dāng)CKO. 1時，認(rèn)為接受判斷矩陣的一 致性；當(dāng)CI > 0. 1時，應(yīng)重新對判斷矩陣作修改，再對改正后的矩陣重新計算權(quán)重和進(jìn)行一 致性檢驗直到一致性被接受。
[0039] 本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種交直流混合城市配電網(wǎng)綜合效益評估方法，所述相 對權(quán)重通過通過下式確定：
[0041] 其中，向量Wi' = [w/ w2'…wn']為某一級各個評價指標(biāo)關(guān)于它上一級指標(biāo)的 相對權(quán)重。
[0042] 本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種交直流混合城市配電網(wǎng)綜合效益評估方法，所述步 驟（5)中的改進(jìn)的權(quán)重通過下式確定：
[0044] 其中，S/為第i個專家判斷矩陣的相對一致度；w(1)為專家i做出的判斷矩陣的 權(quán)重向量;界 〇〇=(￥嚴(yán)，'\￥2〇〇，...，'\￥嚴(yán)），1^=1，2，一；[、、...，111 ;
[0045] 所述Si'通過下式確定：
[0047] 其中，Si為第i個專家判斷矩陣的平均一致度，m為專家總數(shù)量；
[0048] 所述Si通過下式確定：
[0050] 其中，Si j為兩專家各自判斷矩陣A(i)和A(j)之間的一致度；
[0051] 所述Sij通過下式確定：
[0053] 其中，Θ ij為兩向量w(i)和w(j)之間的夾角。
[0054] 本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種交直流混合城市配電網(wǎng)綜合效益評估方法，所述步 驟（4-3)中的判斷矩陣通過極差法或極比法確定。
[0055] 本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種交直流混合城市配電網(wǎng)綜合效益評估方法，所述步 驟（6)通過層次分析法逐層向上計算，直到計算得出整個電網(wǎng)的綜合評分。
[0056] 和最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果
[0057] 1、本發(fā)明提供了現(xiàn)狀交直流配電網(wǎng)綜合指標(biāo)評估體系；
[0058] 2、本發(fā)明對現(xiàn)狀交直流配電網(wǎng)的綜合指標(biāo)進(jìn)行評價，以期更加科學(xué)有效地分析現(xiàn) 狀交直流配電網(wǎng)，指導(dǎo)交直流配電網(wǎng)建設(shè)改造；
[0059] 3、本發(fā)明方法的體系是克服了缺乏系統(tǒng)、科學(xué)的電網(wǎng)分析評估的方法和決策工 具，對交直流混合微電網(wǎng)現(xiàn)存的和即將出現(xiàn)的問題能定量給出問題的嚴(yán)重程度與問題出現(xiàn) 的具體位置；
[0060] 4、本發(fā)明不僅克服了傳統(tǒng)評估工作主要是對供電可靠性、供電安全性和供電質(zhì)量 等方面的單項評估和缺乏整體性評價；
[0061] 5、本發(fā)明方法對交直流混合微電網(wǎng)建設(shè)的直接指導(dǎo)作用強(qiáng)。
【附圖說明】
[0062] 圖1為本發(fā)明方法流程圖；
[0063] 圖2為本發(fā)明的交直流混合城市配電網(wǎng)綜合效益與經(jīng)濟(jì)評估模型層次結(jié)構(gòu)分析 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0064] 下面結(jié)合實(shí)施例對發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0065] 實(shí)施例1 :
[0066] 如圖1-2所示，本例的發(fā)明交直流混合城市配電網(wǎng)綜合效益評估方法，其中，交直 流低壓配電網(wǎng)的綜合效益和經(jīng)濟(jì)性評估一般從技術(shù)角度和經(jīng)濟(jì)角度兩個方面來進(jìn)行。技術(shù) 角度也就是要符合線損、傳輸效率、電能質(zhì)量和供電安全性準(zhǔn)則，配電網(wǎng)的安全性主要體現(xiàn) 在可靠性、供電能力、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、運(yùn)行管理水平四個方面；經(jīng)濟(jì)角度就是要符合經(jīng)濟(jì)性原則， 即以一定的投入獲取最大的收益或取得一定的收益付出最小的投入，即經(jīng)濟(jì)角度可以用投 入和收益來衡量。每一層指標(biāo)均有對應(yīng)的更低一級準(zhǔn)則因素對其進(jìn)行支撐，由于交直流低 壓配電網(wǎng)特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)特性，其度量指標(biāo)也比較，這些指標(biāo)的屬性量綱不同，定性與定量指標(biāo) 共存，但同時又構(gòu)成了一個完整的層次結(jié)構(gòu)。
[0067] 本申請應(yīng)用Delphi法和ΑΗΡ法構(gòu)建現(xiàn)狀電網(wǎng)綜合評價體系，基本流程如附圖1所 /_J、1 〇
[0068] 交直流混合城市低壓配電網(wǎng)綜合評估需要以科學(xué)的系統(tǒng)分析理論為基礎(chǔ)，按照全 面、合理、嚴(yán)密的要求，給出客觀的量化分析結(jié)果。本專利所建立的現(xiàn)狀電網(wǎng)綜合指標(biāo)評估 體系，其評估過程主要包括如下6個步驟 ：
[0069] (1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集校核
[0070] 數(shù)據(jù)收集是交直流混合城市低壓配電網(wǎng)評估的第一步，對后續(xù)步驟的實(shí)施具有相 當(dāng)重要的作用?？傮w來說，在交直流混合城市低壓配電網(wǎng)評估過程中，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集應(yīng)包括 電源情況、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)設(shè)備、運(yùn)行情況等幾個方面。
[0071] (2)層次結(jié)構(gòu)的建立
[0072] ΑΗΡ是評估中分析復(fù)雜問題建立評價體系的關(guān)鍵技術(shù)，其核心思想是通過建立清 晰的層次結(jié)構(gòu)來分解復(fù)雜問題。交直流低壓配電網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)局部分別如圖2所示。
[0073] (3)單項指標(biāo)計算和評分
[0074] 交直流混合城市配電網(wǎng)綜合指標(biāo)評估體系中，各單項指標(biāo)計算和評分需要考慮的 因素包括各個指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)的確定、各個指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)的確定以及單項指標(biāo)權(quán)重的確定。 其中，評價標(biāo)準(zhǔn)主要根據(jù)相關(guān)導(dǎo)則規(guī)定和專家經(jīng)驗進(jìn)行確定，評分標(biāo)準(zhǔn)需采用德爾菲法結(jié) 合專家意見進(jìn)行確定，單項指標(biāo)權(quán)重的確定可利用本專利提出的方法計算，具體計算步驟 如下：
[0075] ①建立層次結(jié)構(gòu)；
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