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一種基于數(shù)據(jù)規(guī)范化的供電能力均衡性及協(xié)調(diào)性評價方法與流程

文檔序號:11865541閱讀:389來源:國知局

本發(fā)明涉及配電網(wǎng)規(guī)劃運行及評估等領域,具體涉及一種基于數(shù)據(jù)規(guī)范化的供電能力均衡性及協(xié)調(diào)性評價方法。



背景技術:

配電網(wǎng)供電能力以每個設備年最大負荷為分析對象,側(cè)重在保證配電網(wǎng)安全運行的前提下,分析配電設備所能承載的最大負荷的能力和留有的裕度。配電網(wǎng)供電能力指配電網(wǎng)在保證安全運行的前提下,所能承載負荷的能力。配電網(wǎng)供電能力裕度反映設備還可接入的負荷占總的可接入負荷的比值。

配電網(wǎng)由高壓線路、變電站、中壓線路、配電變壓器等多層設備組成,是一個密不可分的整體。一方面,配電網(wǎng)的同類各設備之間供電能力的利用程度應盡可能均衡,各設備間的供電能力裕度不宜出現(xiàn)太大差異,否則會限制整個層級設備供電能力的利用。另一方面,在配電網(wǎng)運行中各層級設備之間應協(xié)調(diào)配合,不同層級設備的供電能力裕度如果呈現(xiàn)出太大差異,便會相互影響或掣肘,限制配電網(wǎng)整體供電能力的提升和利用。同時,配電網(wǎng)各層級設備供電能力裕度是否協(xié)調(diào)也能夠在一定程度上反映設備規(guī)模及設備選型的合理性。此外,在電網(wǎng)發(fā)展的不同階段,對配電網(wǎng)供電能力裕度會有不同的要求和期望值,如果某階段內(nèi)配電網(wǎng)供電能力裕度相對這個期望值偏低或偏高,則表明電網(wǎng)資產(chǎn)沒能夠被充分利用或?qū)﹄娋W(wǎng)未來的發(fā)展不利,因此有必要對電網(wǎng)供電能力裕度與電網(wǎng)發(fā)展階段的協(xié)調(diào)性進行評價。如何客觀評價配電網(wǎng)供電能力裕度的協(xié)調(diào)性,并通過優(yōu)化資源配置從整體上提升配電系統(tǒng)運營效益,是當前配電網(wǎng)規(guī)劃、運行和管理面臨的重要課題。

通常人們用標準差或標準差系數(shù)來量化反應一組數(shù)據(jù)的離散程度,標準差或標準差系數(shù)越小,離散程度越小。表征離散程度的指標可一定程度上反應供電能力裕度的均衡性及協(xié)調(diào)性。由于設備的供電能力裕度可能出現(xiàn)負值,故設備的供電能力裕度平均值可能出現(xiàn)零值或負值,設備的供電能力裕度的標準差系數(shù)可能為無窮大或負值。按照人們的習慣,使用者希望均衡度或協(xié)調(diào)度指標值為正值,且指標值越高表征均衡性或協(xié)調(diào)性程度越高。



技術實現(xiàn)要素:

針對以上現(xiàn)有技術中的不足,本發(fā)明以現(xiàn)有表征離散程度的指標為基礎進行改進,設計新的評價指標,并提出基于評價對象的數(shù)據(jù)規(guī)范化的評價方法,即本發(fā)明的目的是提供一種基于數(shù)據(jù)規(guī)范化的供電能力均衡性及協(xié)調(diào)性評價方法,通過進一步分析影響均衡度和協(xié)調(diào)度的供電能力裕度過大或過小的區(qū)域、設備層級或設備,可定位薄弱環(huán)節(jié),在規(guī)劃建設及改造方案中有側(cè)重的提出改善目標和相應措施。

本發(fā)明的目的是采用下述技術方案實現(xiàn)的:

本發(fā)明提供一種基于數(shù)據(jù)規(guī)范化的供電能力均衡性及協(xié)調(diào)性評價方法,其改進之處在于,所述方法包括下述步驟:

1)計算同層同類設備供電能力裕度均衡度;

2)計算總區(qū)域同層同類設備供電能力裕度均衡度;

3)計算各層級設備間供電能力裕度協(xié)調(diào)度;

4)計算同層同類設備供電能力裕度與發(fā)展階段的協(xié)調(diào)性;

5)配電網(wǎng)供電能力裕度均衡度與協(xié)調(diào)度評價及薄弱環(huán)節(jié)分析。

進一步地,所述步驟1)中,在計算同層同類設備供電能力裕度均衡度之前,對每個設備的供電能力裕度指標進行數(shù)據(jù)規(guī)范化化處理,計算公式如下:

<mrow> <msubsup> <mi>SCM</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>SCM</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>a</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>b</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>a</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

式中:

i——第i類設備;

ai——第i類設備的供電能力裕度理論最小值;

bi——第i類設備的供電能力裕度理論最大值;

j——第j個i類設備;

SCMij——第j個i類設備的供電能力裕度;

SCM′ij——經(jīng)數(shù)據(jù)規(guī)范化處理后,第j個i類設備的供電能力裕度;

ai和bi由各類設備的最大可供電能力系數(shù)最大負荷系數(shù)決定,其中bi=1;及與設備類型及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)有關;

同層同類設備供電能力裕度均衡度評價指標計算公式如下:

<mrow> <msub> <mi>B</mi> <mrow> <msub> <mi>SCM</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mi>exp</mi> <mo>{</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <msqrt> <mfrac> <mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <msub> <mi>M</mi> <mi>i</mi> </msub> </munderover> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>SCM</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>-</mo> <mover> <mrow> <msubsup> <mi>SCM</mi> <mi>i</mi> <mo>&prime;</mo> </msubsup> </mrow> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> <msub> <mi>M</mi> <mi>i</mi> </msub> </mfrac> </msqrt> <mover> <mrow> <msubsup> <mi>SCM</mi> <mi>i</mi> <mo>&prime;</mo> </msubsup> </mrow> <mo>&OverBar;</mo> </mover> </mfrac> <mo>}</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

式中:

——第i類設備供電能力裕度均衡度;

Mi——第i類設備的總數(shù)量;

——經(jīng)數(shù)據(jù)規(guī)范化處理后,第i類設備的供電能力裕度的平均值,

由計算公式可知,同層同類設備供電能力裕度均衡度評價指標的取值范圍為[0,1],指標值越大,表明均衡度越高。

進一步地,所述步驟2)中,當對多個樣本區(qū)域組成的范圍比較大的總區(qū)域進行同層同類設備均衡性分析時,使用各樣本區(qū)同層同類設備的均衡度加權(quán)求和得到總區(qū)域同層同類設備供電能力裕度均衡度,計算公式如下:

<mrow> <msub> <mi>B</mi> <mrow> <msub> <mi>SCM</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>_</mo> <mi>T</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msub> <mi>&omega;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>_</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <mo>*</mo> <msub> <mi>B</mi> <mrow> <msub> <mi>SCM</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>_</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

式中:

——總區(qū)域同層同類設備供電能力裕度均衡度;

n——總區(qū)域內(nèi)的樣本區(qū)域個數(shù);

k——第k個樣本區(qū)域;

ωi_k——第k個樣本區(qū)域i類設備資產(chǎn)價值占所有樣本區(qū)域i類設備總資產(chǎn)價值的權(quán)重;

——第k個樣本區(qū)域的i類同層同類設備供電能力裕度均衡度;

由計算公式可知,總區(qū)域同層同類設備供電能力裕度均衡度評價指標的取值范圍為[0,1],指標值越大,表明均衡度越高。

進一步地,所述步驟3)中,在計算各層級設備間供電能力裕度協(xié)調(diào)度之前,對各層級設備的供電能力裕度指標進行數(shù)據(jù)規(guī)范化化處理,計算公式如下:

<mrow> <msubsup> <mi>GSCM</mi> <mi>i</mi> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>GSCM</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <munder> <mi>min</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mo>,</mo> <mi>N</mi> </mrow> </munder> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>a</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <munder> <mi>max</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mo>,</mo> <mi>N</mi> </mrow> </munder> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>b</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <munder> <mi>min</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mo>,</mo> <mi>N</mi> </mrow> </munder> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>a</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

式中:

GSCM′i——經(jīng)數(shù)據(jù)規(guī)范化處理后,第i類設備的供電能力裕度;

GSCMi——第i類設備的供電能力裕度;

N——設備的類別總數(shù);

——“N類設備的供電能力裕度理論最小值”的最小值;

——“N類設備的供電能力裕度理論最大值”的最大值;

ai——第i類設備的供電能力裕度理論最小值;

bi——第i類設備的供電能力裕度理論最大值;

為反映配電網(wǎng)各層級設備之間在供電能力裕度方面的協(xié)調(diào)程度,提出各層級設備間供電能力協(xié)調(diào)度評價指標CGSCM,計算公式如下:

<mrow> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>G</mi> <mi>S</mi> <mi>C</mi> <mi>M</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mi>exp</mi> <mo>{</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <msqrt> <mfrac> <mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi> </munderover> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>GSCM</mi> <mi>i</mi> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>-</mo> <mover> <mrow> <msup> <mi>GSCM</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> </mrow> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> <mi>N</mi> </mfrac> </msqrt> <mover> <mrow> <msup> <mi>GSCM</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> </mrow> <mo>&OverBar;</mo> </mover> </mfrac> <mo>}</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>5</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

式中:

——經(jīng)數(shù)據(jù)規(guī)范化處理后,N類設備供電能力裕度的平均值,

由計算公式可知,各層級設備間供電能力協(xié)調(diào)度評價指標的取值范圍為[0,1],指標值越大,表明協(xié)調(diào)度越高。

進一步地,所述步驟4)中,同層同類設備供電能力裕度與發(fā)展階段的協(xié)調(diào)性評價指標計算公式如下:

<mrow> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <msub> <mi>GSCM</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>S</mi> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>g</mi> <mi>e</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mi>exp</mi> <mo>{</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <mo>|</mo> <msub> <mi>GSCM</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>GSCM</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>|</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>GSCM</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>}</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>6</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

式中:

GSCMi——第i類設備的供電能力裕度;

GSCMiD——第i類設備在相應發(fā)展階段下的供電能力裕度理想值,其中,λ為電網(wǎng)相應發(fā)展階段下的年均負荷增長率,m為電網(wǎng)相應發(fā)展階段下需滿足的負荷增長年限;

由計算公式可知,同層同類設備供電能力裕度與發(fā)展階段的協(xié)調(diào)性評價指標值的取值范圍為[0,1],指標值越大,表明協(xié)調(diào)度越高。

進一步地,所述步驟5)包括下述步驟:

①根據(jù)各層級設備供電能力裕度協(xié)調(diào)性評價指標的計算結(jié)果,分析各層設備的建設規(guī)模及選型的合理性,并找到供電能力裕度過大或過小的設備層級及其原因;

②根據(jù)同層同類設備供電能力裕度與發(fā)展階段的協(xié)調(diào)性評價指標計算結(jié)果,分析評估區(qū)域配電網(wǎng)和發(fā)展階段的適應程度,并分析供電能力裕度過度超前或滯后于發(fā)展階段的原因;

③根據(jù)總區(qū)域同層同類設備供電能力裕度均衡度評價指標計算結(jié)果,分析總區(qū)域的同層同類設備之間供電能力裕度的均衡程度,并找到均衡性比較薄弱的區(qū)域,進行原因分析;

④根據(jù)同層同類設備供電能力裕度均衡度評價指標計算結(jié)果,分析同層同類設備之間的供電能力裕度的均衡程度,并找到供電能力裕度過大或過小的設備及其原因;

⑤根據(jù)以上步驟的分析結(jié)果,針對電網(wǎng)中已存在的影響供電能力裕度協(xié)調(diào)性與均衡性的薄弱環(huán)節(jié),在規(guī)劃建設及改造方案中提出改善目標和措施。

與最接近的現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明提供的技術方案具有的優(yōu)異效果是:

(1)本發(fā)明提出的方法不僅能夠反映單個樣本區(qū)域配電網(wǎng)同層同類設備供電能力裕度的均衡性水平,還可對多個樣本區(qū)域組成的總區(qū)域配電網(wǎng)同層同類設備供電能力裕度均衡度進行評估。

(2)本發(fā)明提出的供電能力裕度與發(fā)展階段的協(xié)調(diào)性評價模型,可反映各層級設備供電能力裕度與相應發(fā)展階段供電能力裕度期望之間的協(xié)調(diào)性,可從總體上對供電能力裕度的合理程度進行評估。

(3)本發(fā)明提出的將設備供電能力裕度和同層同類設備的供電能力裕度先進行規(guī)范化處理,再計算均衡度和協(xié)調(diào)度的思路和方法,可以將供電能力裕度的范圍映射到[0,1],從而將均衡度或協(xié)調(diào)度的指標值限定在[0,1],且指標值越大,均衡度或協(xié)調(diào)度越高。

(4)本發(fā)明提出的各層級設備供電能力裕度協(xié)調(diào)性評價模型可反映配電網(wǎng)各層級設備規(guī)模及設備選型的合理性,為配電網(wǎng)的規(guī)劃建設、運行方式安排提出有效的指導意見。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的配電網(wǎng)供電能力均衡性及協(xié)調(diào)性評價方法的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的詳細說明。

以下描述和附圖充分地示出本發(fā)明的具體實施方案,以使本領域的技術人員能夠?qū)嵺`它們。其他實施方案可以包括結(jié)構(gòu)的、邏輯的、電氣的、過程的以及其他的改變。實施例僅代表可能的變化。除非明確要求,否則單獨的組件和功能是可選的,并且操作的順序可以變化。一些實施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實施方案的部分和特征。本發(fā)明的實施方案的范圍包括權(quán)利要求書的整個范圍,以及權(quán)利要求書的所有可獲得的等同物。在本文中,本發(fā)明的這些實施方案可以被單獨地或總地用術語“發(fā)明”來表示,這僅僅是為了方便,并且如果事實上公開了超過一個的發(fā)明,不是要自動地限制該應用的范圍為任何單個發(fā)明或發(fā)明構(gòu)思。

為了反映配電網(wǎng)同層同類設備間供電能力裕度的均衡程度,配電網(wǎng)各層級設備間供電能力裕度的協(xié)調(diào)性及資源配置合理程度,以及配電網(wǎng)供電能力裕度與電網(wǎng)發(fā)展階段的協(xié)調(diào)程度,本發(fā)明提出一種基于數(shù)據(jù)規(guī)范化的配電網(wǎng)供電能力均衡性及協(xié)調(diào)性評價方法。通過進一步分析影響均衡度和協(xié)調(diào)度的供電能力裕度過大或過小的區(qū)域、設備層級或設備,可定位薄弱環(huán)節(jié),在規(guī)劃建設及改造方案中有側(cè)重的提出改善目標和相應措施。

本發(fā)明提供的配電網(wǎng)供電能力均衡性及協(xié)調(diào)性評價方法的流程圖如圖1所示,包括下述步驟:

(1)同層同類設備供電能力裕度均衡度評價

由于設備供電能力裕度的取值可能出現(xiàn)負值,在計算同層同類設備供電能力裕度均衡度之前,需要對每個設備的供電能力裕度指標進行規(guī)范化化處理,具體方法如下:

<mrow> <msubsup> <mi>SCM</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>SCM</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>a</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>b</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>a</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

式中:

i——第i類設備;

ai——第i類設備的供電能力裕度理論最小值;

bi——第i類設備的供電能力裕度理論最大值;

j——第j個i類設備;

SCMij——第j個i類設備的供電能力裕度;

SCM′ij——經(jīng)數(shù)據(jù)規(guī)范化處理后,第j個i類設備的供電能力裕度。

ai和bi由各類設備的最大可供電能力系數(shù)最大負荷系數(shù)決定,其中bi=1。及與設備類型及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)有關。

同層同類設備供電能力裕度均衡度評價指標計算方法如下:

<mrow> <msub> <mi>B</mi> <mrow> <msub> <mi>SCM</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mi>exp</mi> <mo>{</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <msqrt> <mfrac> <mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <msub> <mi>M</mi> <mi>i</mi> </msub> </munderover> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>SCM</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>-</mo> <mover> <mrow> <msubsup> <mi>SCM</mi> <mi>i</mi> <mo>&prime;</mo> </msubsup> </mrow> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> <msub> <mi>M</mi> <mi>i</mi> </msub> </mfrac> </msqrt> <mover> <mrow> <msubsup> <mi>SCM</mi> <mi>i</mi> <mo>&prime;</mo> </msubsup> </mrow> <mo>&OverBar;</mo> </mover> </mfrac> <mo>}</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

式中:

——第i類設備供電能力裕度均衡度;

Mi——第i類設備的總數(shù)量;

——經(jīng)數(shù)據(jù)規(guī)范化處理后,第i類設備的供電能力裕度的平均值,

由計算公式可知,該指標的取值范圍為[0,1],指標值越大,表明均衡度越高。

(2)總區(qū)域同層同類設備供電能力裕度均衡度評價

當對多個樣本區(qū)域組成的范圍比較大的總區(qū)域進行同層同類設備均衡性分析時,使用各樣本區(qū)同層同類設備的均衡度加權(quán)求和得到總區(qū)域的均衡度,計算方法如下:

<mrow> <msub> <mi>B</mi> <mrow> <msub> <mi>SCM</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>_</mo> <mi>T</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msub> <mi>&omega;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>_</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <mo>*</mo> <msub> <mi>B</mi> <mrow> <msub> <mi>SCM</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>_</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

式中:

——總區(qū)域同層同類設備供電能力裕度均衡度;

n——總區(qū)域內(nèi)的樣本區(qū)域個數(shù);

k——第k個樣本區(qū)域;

ωi_k——第k個樣本區(qū)域i類設備資產(chǎn)價值占所有樣本區(qū)域i類設備總資產(chǎn)價值的權(quán)重;

——第k個樣本區(qū)域的i類同層同類設備供電能力裕度均衡度。

由計算公式可知,該指標的取值范圍為[0,1],指標值越大,表明均衡度越高。

(3)各層級設備間供電能力裕度協(xié)調(diào)度評價

在計算各層級設備間供電能力裕度協(xié)調(diào)度之前,需要對各層級設備的供電能力裕度指標進行規(guī)范化化處理,具體方法如下:

<mrow> <msubsup> <mi>GSCM</mi> <mi>i</mi> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>GSCM</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <munder> <mi>min</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mo>,</mo> <mi>N</mi> </mrow> </munder> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>a</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <munder> <mi>max</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mo>,</mo> <mi>N</mi> </mrow> </munder> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>b</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <munder> <mi>min</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mo>,</mo> <mi>N</mi> </mrow> </munder> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>a</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

式中:

GSCM′i——經(jīng)數(shù)據(jù)規(guī)范化處理后,第i類設備的供電能力裕度;

GSCMi——為第i類設備的供電能力裕度;

N——設備的類別總數(shù);

——“N類設備的供電能力裕度理論最小值”的最小值;

——“N類設備的供電能力裕度理論最大值”的最大值。

為反映配電網(wǎng)各層級設備之間在供電能力裕度方面的協(xié)調(diào)程度,提出各層設備供電能力裕度的協(xié)調(diào)度評價指標CGSCM,計算方法如下:

<mrow> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>G</mi> <mi>S</mi> <mi>C</mi> <mi>M</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mi>exp</mi> <mo>{</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <msqrt> <mfrac> <mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi> </munderover> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>GSCM</mi> <mi>i</mi> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>-</mo> <mover> <mrow> <msup> <mi>GSCM</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> </mrow> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> <mi>N</mi> </mfrac> </msqrt> <mover> <mrow> <msup> <mi>GSCM</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> </mrow> <mo>&OverBar;</mo> </mover> </mfrac> <mo>}</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>5</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

式中:

——經(jīng)數(shù)據(jù)規(guī)范化處理后,N類設備供電能力裕度的平均值,

由計算公式可知,該指標的取值范圍為[0,1],指標值越大,表明協(xié)調(diào)度越高。

(4)同層同類設備供電能力裕度與發(fā)展階段的協(xié)調(diào)度評價

電網(wǎng)在不同的發(fā)展階段,需滿足的負荷增長水平和需預留的設備冗余度均有所不同,因此對供電能力裕度的需求也不相同,為了反映某電壓層級設備供電能力裕度與電網(wǎng)發(fā)展階段的協(xié)調(diào)性,提出同層同類設備供電能力裕度與發(fā)展階段的協(xié)調(diào)性評價指標計算方法如下:

<mrow> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <msub> <mi>GSCM</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>S</mi> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>g</mi> <mi>e</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mi>exp</mi> <mo>{</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <mo>|</mo> <msub> <mi>GSCM</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>GSCM</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>|</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>GSCM</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>}</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>6</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

式中:

GSCMi——第i類設備的供電能力裕度;

GSCMiD——第i類設備在相應發(fā)展階段下的供電能力裕度理想值,其中λ為電網(wǎng)相應發(fā)展階段下的年均負荷增長率,m為電網(wǎng)相應發(fā)展階段下需滿足的負荷增長年限。

由計算公式可知,該指標值的取值范圍為[0,1],指標值越大,表明協(xié)調(diào)度越高。

(5)配電網(wǎng)供電能力裕度協(xié)調(diào)度與均衡度評價及薄弱環(huán)節(jié)分析

①根據(jù)各層級設備供電能力裕度協(xié)調(diào)性評價指標的計算結(jié)果,分析各層設備的建設規(guī)模及選型的合理性,并找到供電能力裕度過大或過小的設備層級及其相關原因。

②根據(jù)同層同類設備供電能力裕度與發(fā)展階段的協(xié)調(diào)性評價指標計算結(jié)果,分析評估區(qū)域配電網(wǎng)和發(fā)展階段的適應程度,并分析供電能力裕度過度超前或滯后于發(fā)展階段的相關原因。

③根據(jù)總區(qū)域同層同類設備供電能力裕度均衡度評價指標計算結(jié)果,分析總區(qū)域的同層同類設備之間供電能力裕度的均衡程度,并找到均衡性比較薄弱的區(qū)域,進行原因分析。

④根據(jù)同層同類設備供電能力裕度均衡度評價指標計算結(jié)果,分析同層同類設備之間的供電能力裕度的均衡程度,并找到供電能力裕度過大或過小的設備及其相關原因。

⑤根據(jù)以上步驟的分析結(jié)果,針對電網(wǎng)中已存在的影響供電能力裕度協(xié)調(diào)性與均衡性的薄弱環(huán)節(jié),可在規(guī)劃建設及改造方案中有側(cè)重的提出改善目標和相應措施。

實施例

本發(fā)明的具體實施方案和步驟如下:

(1)計算同層同類設備供電能力裕度均衡度:

①計算每臺設備的供電能力裕度SCMij,并根據(jù)公式(1),對其通過規(guī)范化進行線性變換,使每臺設備的供電能力裕度值映射到[0,1]之間,得到數(shù)據(jù)規(guī)范化處理后的每臺設備供電能力裕度SCM′ij

規(guī)范化處理時,涉及到的四類設備的最大可供電能力系數(shù)最大負荷系數(shù)供電能力裕度理論最小值ai和供電能力裕度理論最大值bi按照下表參數(shù)值進行選取。

表1四類設備規(guī)范化處理相關參數(shù)選擇

②根據(jù)公式分別計算高壓線路、主變、中壓線路和配變設備的供電能力裕度的平均值

③根據(jù)公式(2),計算高壓線路、主變、中壓線路和配變各層級設備供電能力裕度均衡度

(2)計算總區(qū)域同層同類設備供電能力裕度均衡度:

①計算每個樣本區(qū)域高壓線路、主變、中壓線路和配變各個層級設備供電能力裕度均衡度可由步驟(1)計算得到;

②計算每個樣本區(qū)域各類設備資產(chǎn)價值占所有樣本區(qū)域該類設備總資產(chǎn)價值的權(quán)重ωi_k;

③根據(jù)公式(3),計算總區(qū)域高壓線路、主變、中壓線路和配變各層級設備供電能力裕度均衡度。

(3)計算各層級設備間供電能力裕度協(xié)調(diào)度:

①計算高壓線路、主變、中壓線路和配變各個層級設備供電能力裕度GSCMi,并根據(jù)公式(4),對其通過規(guī)范化進行線性變換,使各個層級設備供電能力裕度值映射到[0,1]之間,得到數(shù)據(jù)規(guī)范化處理后的各層級設備供電能力裕度GSCM′i;

②根據(jù)公式計算高壓線路、主變、中壓線路和配變四類設備供電能力裕度的平均值;

③根據(jù)公式(5),計算各層級設備間供電能力裕度協(xié)調(diào)度。

(4)計算同層同類設備供電能力裕度與發(fā)展階段的協(xié)調(diào)性:

①計算高壓線路、主變、中壓線路和配變各個層級設備供電能力裕度GSCMi;

②設定電網(wǎng)在相應發(fā)展階段下的年均負荷增長率λ和需滿足的負荷增長年限m,根據(jù)公式計算高壓線路、主變、中壓線路和配變各層級設備在相應發(fā)展階段下的供電能力裕度理想值;

③根據(jù)公式(6),計算各層級設備供電能力裕度與發(fā)展階段的協(xié)調(diào)度。

(5)配電網(wǎng)供電能力裕度協(xié)調(diào)度與均衡度評價及薄弱環(huán)節(jié)分析:

①根據(jù)各層級設備供電能力裕度協(xié)調(diào)性評價指標的計算結(jié)果,分析各層設備的建設規(guī)模及選型的合理性,并找到供電能力裕度過大或過小的設備層級及其相關原因。

②根據(jù)同層同類設備供電能力裕度與發(fā)展階段的協(xié)調(diào)性評價指標計算結(jié)果,分析評估區(qū)域配電網(wǎng)和發(fā)展階段的適應程度,并分析供電能力裕度過度超前或滯后于發(fā)展階段的相關原因。

③根據(jù)總區(qū)域同層同類設備供電能力裕度均衡度評價指標計算結(jié)果,分析總區(qū)域的同層同類設備之間供電能力裕度的均衡程度,并找到均衡性比較薄弱的區(qū)域,進行原因分析。

④根據(jù)同層同類設備供電能力裕度均衡度評價指標計算結(jié)果,分析同層同類設備之間的供電能力裕度的均衡程度,并找到供電能力裕度過大或過小的設備及其相關原因。

⑤根據(jù)以上步驟的分析結(jié)果,針對電網(wǎng)中已存在的影響供電能力裕度協(xié)調(diào)性與均衡性的薄弱環(huán)節(jié),可在規(guī)劃建設及改造方案中有側(cè)重的提出改善目標和相應措施。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制,盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,所屬領域的普通技術人員依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者等同替換,這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換,均在申請待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。

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