[发明专利]基于层次分析法和数据包络法的电网规划方案评估系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统自动化技术领域，具体是一种基于层次分析法和数据包络法的电网规划方案评估系统。

背景技术

电网规划是电力行业正常运行的重要保证。一个地区的电网运作是否良好直接取决于电网规划是否科学和合理。随着电力市场的逐步形成，电网规划不再是单一性目标，而是一个多目标的复杂的非线性决策过程。

解决电网规划的难题主要有：1、电网规划的指标众多，这些指标中有些是定量指标，有些是定性指标，准确量化各指标是科学合理规划电网的重要保证；2、电网规划受到多指标的制约，不仅仅取决于技术性、同时要综合考虑投资者的经济性以及地区环境因素的影响。

现有的电网规划方案的选取思想主要分为两类，一种是完全依赖于决策者主观判断，由于受决策者的主观判断影响，不确定性因素较多；另一种是完全依赖客观数据，完全忽视了决策者在电网规划中的重要性，削弱了决策者全局把握的能力。同时，这两类方法容错性能不好，当决策者判断失误，或者客观数据错误时将带来不可估量的后果。

因此电网规划方案选取需要一种既能适合体现决策者对电网方案选取倾向，又能适合反应备选方案在实际中的合理程度的方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于层次分析法和数据包络法的电网规划方案评估系统，它不仅能够权衡主观决策者的偏好和实际客观的合理程度，而且有效地解决了电网规划方案选取中的指标难以量化、决策目标复杂、不确定因素等诸多问题

本发明采用的技术方案：一种基于层次分析法和数据包络法的电网规划方案评估系统，包括电网规划综合评价指标体系和电网规划方案评估方法，具体步骤如下：

S1.根据电网规划的具体要求建立电网规划方案的综合评价指标体系；电网规划方案的综合评价指标体系为树形结构，第一层指标为4项，第二层指标为10项，第三层指标为16项，末端指标为21项；

S2.分析备选电网规划方案的特点，利用层次分析法确定各指标对方案的权重；选取同一指标集中同一层级下的指标，两两评估指标的相对重要性，按照1-9标度形成评估指标的比较矩阵：利用极差法构造判断矩阵：其中，r_i是矩阵A每行元素之和；c_b为常量，表示极差元素对的相对重要程度，这里c_b＝9；R＝r_max-r_min成为极差，r_max＝max{r₁,r₂,…,r_n}，r_max＝max{r₁,r₂,…,r_n}；矩阵C＝{c_ij}_n′n为一致性判断矩阵；确定各层指标权重：求出判断矩阵C的最大特征值λ_max及其对应的特征向量W，即得到了权重向量W＝(w₁,w₂,…,w_n)，对W用公式进行归一化处理即可得到某一层级指标各评估指标关于它上一级指标的相对权重，并用1-9标度下的一致性比例检验法检验一致性；

S3.将树枝末端的21个指标分为输入指标和输出指标，其中把“越小越优”的指标确定为输入指标，“越大越优”的指标确定为输出指标；则输入指标有10个：高压电用户T接、高压线路平均长度、高压线路平均条数、中压线路平均长度、投资总额、高压网损率、中压网损率、规划区高压站总数目、对地区环境的影响、各地区站点浪费情况；输出指标有11个：上级停电影响范围、电压等级单一性、高压站个数、中压网结构合理性、高压网结构合理性、潮流分布合理性、最低电压水平、短路电流合理性、负荷增长慢时经济性、上级站仓位裕量、上级站对区外供电；利用备选方案的相关数据整理成21个指标的具体数值，对于无法采用具体数值量化的指标采用德尔菲法量化；利用数据包络法确定不同方案的权重，并作归一化处理，通过输入量和输出量求解的公式为