本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種電網(wǎng)發(fā)展能力綜合性診斷指標(biāo)體系構(gòu)建方法。
背景技術(shù):
2015年國務(wù)院《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》的九號(hào)文件“提升規(guī)劃的覆蓋面、權(quán)威性和科學(xué)性…建立規(guī)劃實(shí)施檢查、監(jiān)督、評(píng)估、考核工作機(jī)制”對(duì)電網(wǎng)發(fā)展診斷提出了要求,電網(wǎng)發(fā)展診斷應(yīng)該為電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃提供客觀的技術(shù)支撐,是提高電網(wǎng)管理水平的重要決策依據(jù);同時(shí)按照國網(wǎng)公司精益化、精細(xì)化管理的要求,電網(wǎng)發(fā)展診斷已經(jīng)成為每年的專項(xiàng)工作之一。進(jìn)行電網(wǎng)發(fā)展診斷工作最基本的任務(wù)是建立能夠反映電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展能力的綜合性指標(biāo)體系。
目前,國內(nèi)外現(xiàn)有研究較少從系統(tǒng)上、整體上對(duì)地區(qū)電網(wǎng)進(jìn)行深入的分析診斷,大多數(shù)從電網(wǎng)安全性、供電質(zhì)量等單一方面對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行分析研究,診斷的覆蓋面不夠全面。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系的不足,本發(fā)明提出了一種電網(wǎng)發(fā)展能力綜合性診斷指標(biāo)體系構(gòu)建方法,其結(jié)合電網(wǎng)發(fā)展規(guī)律,從電網(wǎng)發(fā)展自身?xiàng)l件及外部因素限制出發(fā),選取影響電網(wǎng)發(fā)展的相關(guān)指標(biāo),并從電網(wǎng)長(zhǎng)期發(fā)展的角度,考慮能源、環(huán)境、土地等資源對(duì)電網(wǎng)發(fā)展的制約,提出一種創(chuàng)新型指標(biāo)。
一種電網(wǎng)發(fā)展能力綜合性診斷指標(biāo)體系構(gòu)建方法,包括如下步驟:
步驟一、構(gòu)建目標(biāo)層,其為電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系;
步驟二、構(gòu)建控制層,包括6項(xiàng)指標(biāo),分別為電網(wǎng)規(guī)模、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、利用效率、安全可靠性、設(shè)備水平、運(yùn)營環(huán)境;
步驟三、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)層,包括39個(gè)指標(biāo),分別對(duì)應(yīng)控制層指標(biāo),
步驟四、基于網(wǎng)絡(luò)層次分析法計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重ωi;確定指標(biāo)權(quán)重是綜合評(píng)價(jià)模型的核心,權(quán)重系數(shù)的設(shè)置反映了對(duì)各指標(biāo)的重視程度。為了更好地描述各指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,考慮元素間的相互影響與支配,采用網(wǎng)絡(luò)層次分析法構(gòu)建電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系的anp模型,從而求得指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)ωi;
步驟五、構(gòu)建集結(jié)模型:構(gòu)建集結(jié)模型的目的在于由各指標(biāo)的數(shù)值和權(quán)重系數(shù)求得綜合評(píng)價(jià)值,采用線性加權(quán)綜合的方式構(gòu)建集結(jié)模型:
式中:yj為電網(wǎng)樣本j的綜合評(píng)價(jià)值;n為總指標(biāo)數(shù);xij為電網(wǎng)樣本j指標(biāo)i的指標(biāo)值;
步驟六、診斷結(jié)果展示:提供對(duì)診斷結(jié)果的直觀審視,由綜合量化評(píng)價(jià)值實(shí)現(xiàn)對(duì)各電網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r的橫縱向?qū)Ρ韧?,還由評(píng)價(jià)過程的中間結(jié)果繪制相應(yīng)的雷達(dá)圖,根據(jù)雷達(dá)圖形狀的對(duì)比,可以直觀評(píng)判各電網(wǎng)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)和不足。
進(jìn)一步的,其中對(duì)應(yīng)電網(wǎng)規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)層指標(biāo)有變電站座數(shù)、變壓器臺(tái)數(shù)、變電容量、線路條數(shù)、線路長(zhǎng)度、單位電網(wǎng)規(guī)模支撐等效裝機(jī)及單位電網(wǎng)規(guī)模支撐用電負(fù)荷;
對(duì)應(yīng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)層指標(biāo)有變電容載比、線路容載比、500—10kv變電容量配比、電網(wǎng)連接度、110—10kv平均單條線路長(zhǎng)度、110—10kv單回線路長(zhǎng)度分布;
對(duì)應(yīng)利用效率的網(wǎng)絡(luò)層指標(biāo)有線路年等效平均負(fù)載率、主變年等效平均負(fù)載率、變電站土地利用效率;
對(duì)應(yīng)安全可靠性的網(wǎng)絡(luò)層指標(biāo)有220kv及以上短路電流分布、縣域電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)、綜合電壓合格率、10kv電網(wǎng)互聯(lián)率;
對(duì)應(yīng)設(shè)備水平的網(wǎng)絡(luò)層指標(biāo)有變壓器可用系數(shù)、線路可用系數(shù)、變壓器強(qiáng)迫停運(yùn)率、線路強(qiáng)迫停運(yùn)率、輸變電資產(chǎn)退役設(shè)備平均壽命、智能變電站座數(shù)比例、變電站綜合自動(dòng)化率、配電自動(dòng)化覆蓋率、10kv電纜化率、10kv架空絕緣化率、10kv開關(guān)無油化率;
對(duì)應(yīng)運(yùn)營環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)層指標(biāo)有裝機(jī)容量、不同類型裝機(jī)容量占比、全社會(huì)用電量、統(tǒng)調(diào)最大負(fù)荷、變電站土地資源裕度、線路走廊土地資源裕度、可再生能源發(fā)電量占比、碳排放裕度。
進(jìn)一步的,所述基于網(wǎng)絡(luò)層次分析法計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重ωi,具體包括:
(1)判斷矩陣和排序向量的建立
設(shè)電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系中控制層有n個(gè)元素b1,b2,…,bn,即相對(duì)目標(biāo)的準(zhǔn)則。網(wǎng)絡(luò)層有n個(gè)元素集c1,c2,…,cn,ci中有元素ei1,ei2,…,
若cj中的元素不受ci中元素影響,則wij=0;
(2)超矩陣的建立
同理,將其他元素集元素的內(nèi)外關(guān)系依次進(jìn)行比較,可得到由網(wǎng)絡(luò)層中各元素互相影響的排序向量構(gòu)成的無權(quán)重超矩陣w:
w的每個(gè)元素都是矩陣,列和是1,但w不是歸一化矩陣,為方便計(jì)算需將超矩陣列歸一化,即對(duì)w的元素加權(quán),得到加權(quán)超矩陣;
(3)加權(quán)超矩陣的計(jì)算
在控制層bn準(zhǔn)則下,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層各組元素對(duì)cj(j=1,2,…,n)的重要程度進(jìn)行比較,得到歸一化的排序向量:
hj=[h1j,…,hnj]t
進(jìn)而可以得到加權(quán)矩陣:
將矩陣h和w相乘即為加權(quán)超矩陣
(4)超矩陣w穩(wěn)定處理
計(jì)算每個(gè)超矩陣的極限相對(duì)排序向量:
若該極限收斂且唯一,則原矩陣對(duì)應(yīng)行的值為各指標(biāo)的權(quán)重,通過計(jì)算可得各指標(biāo)的權(quán)重值ωi。
本發(fā)明中的電網(wǎng)發(fā)展能力綜合性診斷指標(biāo)體系主要特點(diǎn)有:(1)從電網(wǎng)規(guī)劃者角度出發(fā),為指導(dǎo)電網(wǎng)發(fā)展診斷服務(wù);(2)結(jié)合電網(wǎng)發(fā)展規(guī)律,從電網(wǎng)發(fā)展自身?xiàng)l件及外部因素限制出發(fā),選取影響電網(wǎng)發(fā)展的相關(guān)指標(biāo),并從電網(wǎng)長(zhǎng)期發(fā)展的角度,提出了由電網(wǎng)規(guī)模、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、安全可靠性、利用效率、設(shè)備水平、外部環(huán)境六方面構(gòu)成的電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系;(3)該指標(biāo)體系從宏觀角度對(duì)電網(wǎng)的整體發(fā)展水平形成系統(tǒng)性的診斷分析,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)發(fā)展的全方位、多角度的準(zhǔn)確分析,有利于從總體上把握地區(qū)電網(wǎng)的發(fā)展水平,更全面地評(píng)價(jià)電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì),提高精益化管理水平;及時(shí)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)各個(gè)方面的漏洞與缺陷,提高電力設(shè)備利用率和節(jié)約資源,有利于電網(wǎng)的健康發(fā)展;有利于提升電網(wǎng)水平,更好的為經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù);有助于更好的滿足人民日益增長(zhǎng)的電能需求,提高供電質(zhì)量;(4)該指標(biāo)體系使診斷的覆蓋面更全面,考慮能源、環(huán)境、土地等資源對(duì)電網(wǎng)發(fā)展的制約,創(chuàng)新性地提出電網(wǎng)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)、能源環(huán)境和環(huán)境資源等方面關(guān)系的診斷指標(biāo);(5)通過本發(fā)明所提出的指標(biāo)體系分別從縱向(時(shí)間)和橫向(空間)兩個(gè)角度按電壓等級(jí)分層對(duì)電網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行診斷分析,可以引導(dǎo)地區(qū)電源發(fā)展方向,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)發(fā)展薄弱環(huán)節(jié),評(píng)估電網(wǎng)發(fā)展空間,把握發(fā)展方向;(6)采用網(wǎng)絡(luò)層次分析法賦權(quán),建立元素組準(zhǔn)則以致每個(gè)元素之間的相互聯(lián)系,保證了計(jì)算的精確度,運(yùn)算結(jié)果具有更高的可信度。
附圖說明
圖1是本發(fā)明構(gòu)建的電網(wǎng)發(fā)展能力綜合性診斷指標(biāo)體系的示意圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例中五地區(qū)電網(wǎng)發(fā)展診斷雷達(dá)圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖,對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
請(qǐng)參閱圖1,本發(fā)明實(shí)施例提供一種電網(wǎng)發(fā)展能力綜合性診斷指標(biāo)體系構(gòu)建方法,所述方法包括如下步驟:
步驟一、構(gòu)建目標(biāo)層,其為電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系;
步驟二、構(gòu)建控制層,包括6項(xiàng)指標(biāo),分別為電網(wǎng)規(guī)模、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、利用效率、安全可靠性、設(shè)備水平、運(yùn)營環(huán)境;該控制層對(duì)上隸屬于目標(biāo)層,對(duì)下分別控制著一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);
步驟三、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)層,包括39個(gè)指標(biāo),分別對(duì)應(yīng)控制層指標(biāo),
具體介紹如下:
電網(wǎng)規(guī)模要與地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相適應(yīng),隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,保持合理的電網(wǎng)規(guī)模對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和電網(wǎng)正常運(yùn)行來說至關(guān)重要。從電網(wǎng)規(guī)模角度出發(fā),結(jié)合電網(wǎng)發(fā)展自身及外部條件限制,建立電網(wǎng)發(fā)展規(guī)模診斷體系,使電網(wǎng)運(yùn)營、在建、規(guī)劃規(guī)模在適應(yīng)地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況下,滿足電源上網(wǎng)和負(fù)荷增長(zhǎng)的需求的同時(shí)考慮資金的時(shí)間價(jià)值,使綜合投資效益達(dá)到最大。
1)c1-1變電站座數(shù)。統(tǒng)計(jì)口徑:公用變電站,500—10kv。
2)c1-2變壓器臺(tái)數(shù)。統(tǒng)計(jì)口徑:公用變電站,500—10kv。
3)c1-3變電容量。統(tǒng)計(jì)口徑:公用變電站,500—10kv。
4)c1-4線路條數(shù)。統(tǒng)計(jì)口徑:公用線路(架空線/電纜),500—10kv。
5)c1-5線路長(zhǎng)度。統(tǒng)計(jì)口徑:公用線路(架空線/電纜),500—10kv。
6)c1-6單位電網(wǎng)規(guī)模支撐等效裝機(jī)。該指標(biāo)反映500kv電網(wǎng)變電容量和輸電線路規(guī)模對(duì)電源裝機(jī)的支撐情況.指標(biāo)值過大說明電網(wǎng)規(guī)模不足以支撐電源裝機(jī)規(guī)?;蛘唠娫囱b機(jī)容量過大,與電網(wǎng)實(shí)際發(fā)展速度不匹配;指標(biāo)值過小說明電源建設(shè)不足或者電網(wǎng)規(guī)模建設(shè)速度過快,應(yīng)結(jié)合地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度、用電需求具體分析。統(tǒng)計(jì)口徑:500kv.計(jì)算方法:?jiǎn)挝蛔冸娙萘恐蔚刃аb機(jī)=等效電源裝機(jī)/變電容量之和;單位線路長(zhǎng)度支撐等效裝機(jī)=等效電源裝機(jī)/線路長(zhǎng)度之和。
7)c1-7單位電網(wǎng)規(guī)模支撐用電負(fù)荷。該指標(biāo)反映220kv電網(wǎng)變電容量和輸電線路規(guī)模對(duì)用電負(fù)荷的支撐情況.指標(biāo)值過大說明電網(wǎng)規(guī)模不足以支撐用電負(fù)荷,電網(wǎng)建設(shè)速度滯后于負(fù)荷增長(zhǎng)需求,需重新調(diào)整規(guī)劃,合理安排項(xiàng)目建設(shè)時(shí)序;指標(biāo)值過小說明電網(wǎng)建設(shè)速度過快,會(huì)造成設(shè)備閑置,投資浪費(fèi)。統(tǒng)計(jì)口徑:220kv。計(jì)算方法:?jiǎn)挝蛔冸娙萘恐斡秒娯?fù)荷=最高用電負(fù)荷/變電容量之和;單位線路長(zhǎng)度支撐用電負(fù)荷=最高用電負(fù)荷/線路長(zhǎng)度之和。
電網(wǎng)按電壓分層,按地區(qū)分區(qū)。分層是指電網(wǎng)按電壓等級(jí)形成的縱向?qū)哟谓Y(jié)構(gòu),是整個(gè)電網(wǎng)的縱向拓?fù)?;分區(qū)是指電網(wǎng)可以分為一些能夠獨(dú)立運(yùn)行的區(qū)域,是整個(gè)電網(wǎng)的橫向拓?fù)?,可以說現(xiàn)代電力系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)區(qū)域化和區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化。要進(jìn)行電網(wǎng)發(fā)展診斷,就要研究電網(wǎng)各層、各區(qū)的結(jié)構(gòu)特性,以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提高供電能力,降低損耗。
8)c2-1變電容載比。該指標(biāo)從整體上反映某一區(qū)域電網(wǎng)變電容量對(duì)于負(fù)荷的供電能力。統(tǒng)計(jì)口徑:500—35kv。
9)c2-2線路容載比。該指標(biāo)指考慮線路長(zhǎng)度作為權(quán)重系數(shù),線路熱穩(wěn)定輸送功率與系統(tǒng)最高負(fù)荷條件下線路輸送潮流的比值。反映電網(wǎng)線路的整體輸電能力裕度。計(jì)算方法:線路容載比=σ(線路熱穩(wěn)定輸送功率×線路長(zhǎng)度)/σ(系統(tǒng)峰荷時(shí)的線路潮流×線路長(zhǎng)度)。統(tǒng)計(jì)口徑:500kv、220kv。
10)c2-3500—10kv變電容量配比。該指標(biāo)反映500—10kv電壓等級(jí)電網(wǎng)變電容量的配比,體現(xiàn)電網(wǎng)供電能力。統(tǒng)計(jì)口徑:500—10kv。
11)c2-4電網(wǎng)連接度。反映某一電壓等級(jí)變電站與其它變電站聯(lián)系的緊密程度。計(jì)算方法:某一電壓等級(jí)電網(wǎng)連接度=(2×該電壓等級(jí)線路條數(shù))/變電站座數(shù)。統(tǒng)計(jì)口徑:500kv、220kv。
12)c2-5110—10kv平均單條線路長(zhǎng)度。該指標(biāo)反映配電網(wǎng)線路的平均供電半徑。統(tǒng)計(jì)口徑:110—10kv。
13)c2-6110—10kv單回線路長(zhǎng)度分布。該指標(biāo)反映某一電壓等級(jí)單回線路長(zhǎng)度的分布情況。統(tǒng)計(jì)口徑:110—10kv。
電網(wǎng)快速發(fā)展的同時(shí),不僅要重視發(fā)展速度,同時(shí)應(yīng)關(guān)注發(fā)展質(zhì)量。目前國內(nèi)外尚無成熟的電網(wǎng)利用效率評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。因此,應(yīng)該構(gòu)建合理有效的電網(wǎng)利用效率診斷體系,提高資產(chǎn)利用效率,充分利用設(shè)備容量,提高運(yùn)營水平,避免投資浪費(fèi)。
14)c3-1線路年等效平均負(fù)載率。該指標(biāo)表示某一電壓等級(jí)所有線路年等效平均有功功率之和與經(jīng)濟(jì)輸送功率之和之比。統(tǒng)計(jì)口徑:500—10kv。
15)c3-2主變年等效平均負(fù)載率。該指標(biāo)表示某一電壓等級(jí)所有變壓器年等效平均有功功率之和與額定變電容量之和之比。統(tǒng)計(jì)口徑:500—10kv。
16)c3-3變電站土地利用效率。該指標(biāo)表示某一電壓等級(jí)變電站變電容量與所占土地面積之比。統(tǒng)計(jì)口徑:500—110kv。
為了實(shí)現(xiàn)能源資源的大范圍優(yōu)化配置,電網(wǎng)建設(shè)步伐不斷加快,電網(wǎng)規(guī)模越來越大,電網(wǎng)開始向以高電壓、強(qiáng)互聯(lián)為特征的大型互聯(lián)電網(wǎng)發(fā)展,逐步進(jìn)入以堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)為標(biāo)志的新階段。建立電網(wǎng)安全可靠性診斷體系,科學(xué)診斷地區(qū)電網(wǎng)的安全可靠性水平,為地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更安全可靠的電力供應(yīng),避免電網(wǎng)事故的發(fā)生,對(duì)電網(wǎng)發(fā)展至關(guān)重要。
17)c4-1220kv及以上短路電流分布。該指標(biāo)指變電站母線短路電流在各個(gè)區(qū)間段的分布比例。統(tǒng)計(jì)口徑:500kv、220kv。
18)c4-2縣域電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)。該指標(biāo)指縣域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)薄弱個(gè)數(shù)與孤網(wǎng)運(yùn)行縣域電網(wǎng)個(gè)數(shù)之和。
19)c4-3綜合電壓合格率。該指標(biāo)反映各級(jí)配電網(wǎng)電能質(zhì)量。
20)c4-410kv電網(wǎng)互聯(lián)率。該指標(biāo)指10kv線路滿足互聯(lián)結(jié)構(gòu)的線路比例,反映線路互聯(lián)互供能力。統(tǒng)計(jì)口徑:10kv。
電網(wǎng)是技術(shù)密集型行業(yè),技術(shù)創(chuàng)新對(duì)電網(wǎng)發(fā)展具有決定性、根本性的作用。電網(wǎng)發(fā)展中不可避免地要遇到各種困難和挑戰(zhàn),必須發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)新的引領(lǐng)和推動(dòng)作用,依靠科技進(jìn)步提高電網(wǎng)供電能力、配置能力和經(jīng)濟(jì)性。因此應(yīng)該建立電網(wǎng)設(shè)備水平診斷指標(biāo)體系以更好地支撐電網(wǎng)健康發(fā)展。
21)c5-1變壓器可用系數(shù)。該指標(biāo)反映各電壓等級(jí)變壓器的可用小時(shí)數(shù)占比。統(tǒng)計(jì)口徑:500—110kv。
22)c5-2線路可用系數(shù)。該指標(biāo)反映各電壓等級(jí)線路的可用小時(shí)數(shù)占比。統(tǒng)計(jì)口徑:500—110kv。
23)c5-3變壓器強(qiáng)迫停運(yùn)率。該指標(biāo)反映各電壓等級(jí)變壓器的強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù)。統(tǒng)計(jì)口徑:500—110kv。
24)c5-4線路強(qiáng)迫停運(yùn)率。該指標(biāo)反映各電壓等級(jí)線路的強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù)。統(tǒng)計(jì)口徑:500—110kv。
25)c5-5輸變電資產(chǎn)退役設(shè)備平均壽命。該指標(biāo)統(tǒng)計(jì)包括變壓器、斷路器、隔離開關(guān)和全封閉組合電器(gis)。統(tǒng)計(jì)口徑:500—110kv。
26)c5-6智能變電站座數(shù)比例。統(tǒng)計(jì)口徑:500—110kv。
27)c5-7變電站綜合自動(dòng)化率。統(tǒng)計(jì)口徑:500—110kv。
28)c5-8配電自動(dòng)化覆蓋率。該指標(biāo)反映該地區(qū)實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化區(qū)域10kv線路的比例。統(tǒng)計(jì)口徑:10kv。
29)c5-910kv電纜化率。統(tǒng)計(jì)口徑:10kv。
30)c5-1010kv架空絕緣化率。統(tǒng)計(jì)口徑:10kv(市轄供電區(qū))。
31)c5-1110kv開關(guān)無油化率。統(tǒng)計(jì)口徑:10kv。
電網(wǎng)發(fā)展與其在規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營的各環(huán)節(jié)中與電源、負(fù)荷、能源資源、土地資源、環(huán)境資源等方面所形成的外部環(huán)境息息相關(guān)。建立電網(wǎng)發(fā)展外部環(huán)境診斷體系,分析電網(wǎng)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)、能源資源和環(huán)境資源的關(guān)系,考慮土地、走廊資源的稀缺性,診斷電網(wǎng)發(fā)展空間。
32)c6-1裝機(jī)容量。該指標(biāo)反映該地區(qū)各電壓等級(jí)電源裝機(jī)接入容量。統(tǒng)計(jì)口徑:500—10kv。
33)c6-2不同類型裝機(jī)容量占比。反映該地區(qū)統(tǒng)計(jì)期間電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)變化情況,反映隨著清潔能源開發(fā)技術(shù)的突破,經(jīng)濟(jì)性和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的不斷提升,以清潔能源替代化石能源的發(fā)展趨勢(shì)。診斷時(shí)應(yīng)考慮在電力市場(chǎng)環(huán)境下,不同地區(qū)資源分布、開發(fā)成本和技術(shù)因素、能源利用難度、環(huán)境保護(hù)因素、政府政策等方面對(duì)本地區(qū)電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)造成的影響。統(tǒng)計(jì)口徑:全網(wǎng)。
34)c6-3全社會(huì)用電量。該指標(biāo)反映統(tǒng)計(jì)期間全社會(huì)用電量。
35)c6-4統(tǒng)調(diào)最大負(fù)荷。該指標(biāo)反映統(tǒng)計(jì)期間統(tǒng)調(diào)最大負(fù)荷。
36)c6-5變電站土地資源裕度。該指標(biāo)表示變電站發(fā)展建設(shè)可以利用的土地面積占需要面積的比例,反映變電站土地資源的可用率。計(jì)算方法:變電站土地資源裕度=變電站建設(shè)可用土地面積/變電站建設(shè)規(guī)模相適應(yīng)需要土地面積。(注:可以利用土地面積是指已納入城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī)劃和土地利用規(guī)劃中的電網(wǎng)建設(shè)用地。)
37)c6-6線路走廊土地資源裕度。該指標(biāo)表示線路走廊發(fā)展建設(shè)可以利用的土地面積占需要面積的比例,反映線路走廊土地資源的可用率。
38)c6-7可再生能源發(fā)電量占比。該指標(biāo)指電網(wǎng)可再生能源發(fā)電量(包括水電、風(fēng)電、光伏和其他可再生能源)與電源年發(fā)電量比值。
39)c6-8碳排放裕度。該指標(biāo)為地區(qū)年碳排放配額結(jié)余占碳排放配額的比例,反映地區(qū)碳排放裕度。
步驟四、基于網(wǎng)絡(luò)層次分析法計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重ωi;這是確定指標(biāo)權(quán)重是綜合評(píng)價(jià)模型的核心,權(quán)重系數(shù)的設(shè)置反映了對(duì)各指標(biāo)的重視程度。為了更好地描述各指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,考慮元素間的相互影響與支配,采用網(wǎng)絡(luò)層次分析法構(gòu)建電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系的anp模型,從而求得指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)ωi。
所述基于網(wǎng)絡(luò)層次分析法計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重ωi,具體包括:
(1)判斷矩陣和排序向量的建立
使用德爾菲法判斷電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系中各指標(biāo)的相對(duì)重要性,常采用1~9標(biāo)度法作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。
設(shè)電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系中控制層有n個(gè)元素b1,b2,…,bn,即相對(duì)目標(biāo)的準(zhǔn)則。網(wǎng)絡(luò)層有n個(gè)元素集c1,c2,…,cn,ci中有元素ei1,ei2,…,
若cj中的元素不受ci中元素影響,則wij=0;
(2)超矩陣的建立
同理,將網(wǎng)絡(luò)層其他元素集元素的內(nèi)外關(guān)系依次進(jìn)行比較,可得到由網(wǎng)絡(luò)層中各元素互相影響的排序向量構(gòu)成的無權(quán)重超矩陣w:
w的每個(gè)元素都是矩陣,列和是1,但w不是歸一化矩陣,為方便計(jì)算需將超矩陣列歸一化,即對(duì)w的元素加權(quán),得到加權(quán)超矩陣;(3)加權(quán)超矩陣的計(jì)算
在控制層bn準(zhǔn)則下,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層各組元素對(duì)cj(j=1,2,…,n)的重要程度進(jìn)行比較,得到歸一化的排序向量:
hj=[h1j,…,hnj]t
進(jìn)而可以得到加權(quán)矩陣:
將矩陣h和w相乘即為加權(quán)超矩陣
(4)超矩陣w穩(wěn)定處理
計(jì)算每個(gè)超矩陣的極限相對(duì)排序向量:
若該極限收斂且唯一,則原矩陣對(duì)應(yīng)行的值為各指標(biāo)的權(quán)重,通過計(jì)算可得各指標(biāo)的權(quán)重值ωi。
步驟五、構(gòu)建集結(jié)模型:構(gòu)建集結(jié)模型的目的在于由各指標(biāo)的數(shù)值和權(quán)重系數(shù)求得綜合評(píng)價(jià)值,采用線性加權(quán)綜合的方式構(gòu)建集結(jié)模型:
式中:yj為電網(wǎng)樣本j的綜合評(píng)價(jià)值;n為總指標(biāo)數(shù);xij為電網(wǎng)樣本j指標(biāo)i的指標(biāo)值;
步驟六、診斷結(jié)果展示:提供對(duì)診斷結(jié)果的直觀審視,由綜合量化評(píng)價(jià)值實(shí)現(xiàn)對(duì)各電網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r的橫縱向?qū)Ρ韧猓€由評(píng)價(jià)過程的中間結(jié)果繪制相應(yīng)的雷達(dá)圖,根據(jù)雷達(dá)圖形狀的對(duì)比,可以直觀評(píng)判各電網(wǎng)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)和不足。
基于上述電網(wǎng)發(fā)展診斷方法,分析指標(biāo)的應(yīng)用場(chǎng)景,選取220kv層電網(wǎng)適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo),構(gòu)建220kv電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系的anp結(jié)構(gòu)。其中c1與c3、c7、c17相關(guān)聯(lián);c2與c4、c6、c18相關(guān)聯(lián);c3與c7、c17相關(guān)聯(lián);c4與c6、c18相關(guān)聯(lián);c8與c17相關(guān)聯(lián)。
以a、b、c、d、e五省2016年220kv電網(wǎng)規(guī)劃和實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)(表1)為基礎(chǔ),對(duì)220kv電網(wǎng)進(jìn)行發(fā)展診斷分析。鑒于部分指標(biāo)數(shù)據(jù)較難收集,診斷工作將僅基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)展開,涉及更多指標(biāo)、更多電壓等級(jí)的區(qū)域電網(wǎng)整體發(fā)展診斷分析需進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)收集工作,其診斷流程是在本算例基礎(chǔ)上的擴(kuò)展。
表1五省2016年220kv電網(wǎng)發(fā)展診斷相關(guān)數(shù)據(jù)
anp計(jì)算過程異常繁復(fù),對(duì)于大型系統(tǒng),基本無法進(jìn)行手工計(jì)算。本發(fā)明人采用基于anp理論的專業(yè)計(jì)算工具superdecisions軟件進(jìn)行權(quán)重計(jì)算,所得各指標(biāo)權(quán)重如表2所示。
表2指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果
基于層次分析法的評(píng)價(jià)得分如表3所示。診斷結(jié)果可以從總體上判斷220kv電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀。同時(shí),由診斷過程中間結(jié)果繪制相應(yīng)的雷達(dá)圖。從雷達(dá)圖形狀的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)各地區(qū)220kv電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)和發(fā)展方向。
表3評(píng)價(jià)結(jié)果
由表3及圖2可知,e地區(qū)220kv電網(wǎng)較其它四地區(qū)相比診斷得分最低,電網(wǎng)規(guī)模、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)展滯后于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和負(fù)荷發(fā)展需求,電網(wǎng)利用效率較低,建議合理優(yōu)化分區(qū),加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建設(shè),著重解決變電容量與負(fù)荷的空間分布不均和局部地區(qū)供電能力不足等問題,提高電網(wǎng)運(yùn)行水平;外部環(huán)境方面,建設(shè)環(huán)境變化快,可供電網(wǎng)發(fā)展所利用的資源裕度較小,為了積極搶占稀缺資源,滿足未來負(fù)荷飛躍發(fā)展的需求,建議該地區(qū)要加大220kv電網(wǎng)投資力度,適度超前開展輸變電工程建設(shè)。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。