利用AHP-熵权法对负荷体系的测评优化构建与实现_占彤平.pdf

学术论文粘接书书书智能设计检测?年?月第?卷第?期?Academic papers智慧设计检测2023 年 3 月第 50 卷第 3 期doi:10.3969 j.issn.1001-5922.2023.03.043Vol.50 No.03，Mar.2023收稿日期：2022-10-10；修回日期：2023-03-06作者简介：占彤平（1974-），男，硕士，高级经济师，研究方向：计算机科学与技术；E-mail：。通讯作者：谢妙红（1992-），女，本科，助理工程师，研究方向：大数据应用；E-mail：。引文格式：占彤平，刘小龙，潘丹，等.利用AHP-熵权法对负荷体系的测评优化构建与实现J.粘接，2023，50（3）：183-187.利用AHP-熵权法对负荷体系的测评优化构建与实现占彤平1，刘小龙2，潘丹3，郑飘飘3，谢妙红4（1.国网福建省电力有限公司，福建 福州350000；2.国网福建省电力有限公司 长汀县供电公司，福建 长汀366300；3.国网福建省电力有限公司 信息通信分公司，福建 福州350000；4.国网信通亿力科技有限责任公司，福州 福建350003）摘要：随着我国城市配电网规模越来越大，运行特征也越发复杂，用电负荷也在逐年提升，对其供电能力的评估也更加深入。配电网的供电能力直接代表其供电可靠性和系统结构的优劣。传统的供电能力评估方法抓取风险状态的能力略显不足，计算结果与实际情况偏差较大。基于此种背景，提出了应用AHP-熵权法法对供电能力评估方法进行优化。并通过实例分析，证明此种评估方法具备可行性和有效性。关键词：城市配电网；权重设置；供电能力评估；实例分析中图分类号：TM73；TP39文献标志码：A文章编号：1001-5922（2023）03-0183-05Construction and evaluation optimization of load systembased on AHP-entropy methodZHAN Tongping1，LIU Xiaolong2，PAN Dan3，ZHENG Piaopiao3，XIE Miaohong4（1.State grid fujian electric power Co.，LTD.，Fuzhou 350000，China；2.State Grid Fujian Electric Power Co.，LTD.，Changting Electric POWER SUPPLY Branch，Changting 366300，Fujian China；3.State Grid Fujian Information&Telecommunication Company，Fuzhou 350000，China；4.State grid xintong yili technology Co.，LTD.，Fuzhou 350003，China）Abstract:In recent years，as the increasingscale of my country s urban distribution network，its operating characteristics have become more complex，and the electricity load has also been increasing year by year，and the evaluation of its power supply capacity has become more in-depth.The power supply capacity of the distribution networkdirectly represents its power supply reliability and the advantages and disadvantages of the system structure.Thetraditional power supply capacity assessment method has a slightly insufficient ability to grasp the risk status，andthe calculation result deviates greatly from the actual situation.Based on this background，this paper proposes theapplication of AHP-entropy method to optimize the power supply capacity evaluation method.Through case analysis，it has been demonstratedthat this kind of evaluation method is feasible and effective.Keywords:urban distribution network；weight setting；power supply capacity evaluation；case analysis183书书书智能设计检测?年?月第?卷第?期?学术论文Academic papers粘接智慧设计检测配电网供电能力既是技术指标，也是评判系统能否稳定运行的判断依据。配电网供电能力是指：在当前运行方式下，确保线路、变压器等设备电量不过载的情况下，配电网所能承受的最大输送电力值。传统的评估方法包括模糊评价、德尔菲法等，因城市配电网系统越发复杂，传统评估方法已经难以很好的完成评估工作。因此提出了利用AHP-熵权法改进评估方法的构想，并通过实例分析证明其具备可应用性。1城市配电网供电能力评估方法1.1常用评估方法1.1.1模糊评估法模糊评估会先对所评估信息进行量化处理，再对其进行状态判断。应用这种评估方法，可以提升评估标准描述的准确性。运用模糊评估法创建评估模型的具体步骤为：确定评估对象参数，精准掌握被评估对象的属性、性能，并对其质量进行综合反映；创建评估集，囊括该评估对象的全部评估结果1；创建评估模糊关系矩阵，精准掌握评估对象的隶属度；计算指标权重和综合评估值。在配电网供电能力评估体系中，在描述部分评估指标时模糊不清，无法找到与之相对应的定量关系，应用模糊评估法就能很好的应对这一情况。1.1.2层次分析法层析分析法（AHP），通过创建层次结构将复杂的评估指标进行分解，即简化了评估指标，又不破坏其内在联系，更加具有灵活性和整体性。基本步骤为：以评估目标为依据，创建清晰的评估结构；采用测度理论，将评估对象两两对比，用相对标度将评估结果表达出来；逐层创建判断矩阵，并计算出各层的属性权重；计算出综合权重及排序。在对城市配电网供电能力进行评估时，往往需要面对大量的多属性复杂问题，如网架技术水平、配电网供电质量等，AHP可以将复杂的问题简单化、条理化，能够更好的协调各评估数据之间的关系2。1.1.3德尔菲法德尔菲法（Delphi）又称专家打分法，被广泛的应用于决策领域和系统分析中。其以佚名的形式征求专家意见，再利用信息沟通、反馈的方式对专家意见进行整合，使其趋于一致，更接近实际值。在应用Delphi时，专家多年来实践得来的经验得到了充分应用，更适合应用于复杂系统模型中，在进行评估时，需要遵循以下判断依据：我们用E来表示专家意见集中度，利用式（1）计算加权平均值。E=1mi=1mai（1）以代表专家意见离散度，利用式（2）计算标准差，2=1m-1i=1m()ai-E2（2）式中：E代表因素认可程度；则代表在某一问题上的意见分歧程度。1.2构建原则及方法1.2.1构建原则通常情况下，被评估体都拥有着结构复杂、表选形式丰富的特性。虽然这些特性是为了更好的反应被评估体的属性，但若想更深层次的反映客体，应掌握其内在联系，以指标体系对其进行评估。在构建指标体系时，应确保各客体之间具有相对独立性和可测性3。依照上述原则，在构建城市配电网供电能力评估指标体系，在选择指标时，应尽量挑选可以全面、精准反应供电情况的数据指标，避免遗漏；此外要确保信息具有时效性。1.2.2构建方法构建城市配电网供电能力评价指标体系的目的是引导城市配电网朝着更好的方向发展。该评价指标体系可以精准的反应城市配电网的供电能力，因此需要协调好各个指标间的关系。在选择指标时，应严格把控选择标准，避免含义重复、随意选择等情况。其构建步骤如图1所示。图1评价指标构建流程图Fig.1Flow chart of evaluation index construction1.3城市配电网供电能力评估指标体系1.3.1负载能力指标该指标主要对城市配电网的负荷能力，具体结构如图2所示。容载比/%线路重载比例/%配变重载比例/%负载能力投运5年内线路重载比例/%投运3年内配变重载比例/%图2负载能力指标体系图Fig.2Load capacity index system diagram184学术论文粘接书书书智能设计检测?年?月第?卷第?期?Academic papers智慧设计检测（1）容载比。将选择范围设定在35110 kV，并按照 国家电网公司城市电力网规划设计导则 中提出的方法计算容载比；（2）线路重载比例，在配电线路中，若出现连续1 h负载率大于70%的情况，我们将其定义为线路重载，因运行方式错误产生的短暂大负载情况可以忽略不计；（3）配变重载比例，在配电线路中，若出现连续2 h负载率大于80%的情况，我们将其定义为配变重载，同样忽略短时大负载情况。该数据一般来源于采集终端，因为当前信息采集率较低，在选择配变重载比例时，可将单日最大负载率当做年最大负载率使用4。1.3.2转供能力指标该指标考核的是在非正常运转情况下，配电网自身的负荷转移和保障供电的能力，具体说明如图3所示。线路满足N-1比例/%组网方式匹配性/%线路联络率/%个同变电站联络线路比例/%转供能力图3负载能力指标体系图Fig.3Load capacity index system diagram（1）线路满足N-1比例。评估配电网在出现单一故障时，其供电安全性的强弱，评估侧重点在转供能力上。在 国家电网公司城市电力网规划设计导则中对其做出了明确规定，在评估时应按照到则严格执行；（2）组网方式匹配性。评估实际线路组网情况与预期组网情况是否相匹配；（3）线路联络率。评估城市配电网网架结构是否正常；（4）不同变粘联络线路比例。评估下级电网是否具备足够的能力支撑上级电网。但是，在实际操作过程中，传统的供电能力评估方法和指标体系难以适应结构越发复杂的城市配电网，亟需一种新的评估方法对供电能力进行评估。2AHP-熵权法2.1模糊综合评估流程将德尔菲法和客观数据信息与模糊评估法相结合，旨在提升评估的准确性，使其结果更具可信度。评估流程如图4所示。2.2基于AHP-熵权法的权重计算权重值的确定，是评估城市配电网供电能力的前提保障，当前较常应用的确定权重值的方法有2种：主观、客观赋权法。主观赋权法，以专家提出的科学理论为依据，对权重值进行主观性决策。这种方法适用于参考数据不充足、评估指标体系难以确定的配电网，但是也存在着主观性过强的弊端。客观赋权法，以具体数据为参考，借助数学方法计算出权重值，这种以科学理论支撑的赋权法更具严谨性，不过分依赖主观意见5。为了改变单一赋权造成的不准确性，运用了组合赋权法，将主观、客观赋权法的优点进行融合，提出了基于AHP-熵权法的计算方法，为了获取更具准确性的权重系数。2.2.1层次分析法确定权重层次分析法在20世纪70年代初首次被提出，此种方法的应用核心是掌握矩阵具体构造，将复杂的问题进行层次化处理，拥有较强的实用性。其核心功能是推断矩阵构造，并对其进行逐层比较，以两两相比的方式评判矩阵元素，得出下层指标对上层的贡献度，最终获取权重排序结果。我们利用“19”标度法，以德尔菲法选取数值标度，对模糊化时间