一种基于层次分析法的城市配电网的综合分析方法

摘要

一种基于层次分析法的城市配电网综合风险分析方法，具体步骤为：整理数据，获得需要评估对象的真实指标数据；构建城市配电网风险分析指标体系；计算各个风险指标的风险分值；应用3标度层次分析法计算对象的风险指标的权重；计算研究对象的综合风险分值；将配电网风险状态分为五个等级；分析对象的风险指标评分结果，给出电网的薄弱环节。本发明从配电网风险评估的多个环节和多个方面分析配电网风险并进行集中分析和处理,并对电网的薄弱环节进行了分析并给出相应的建议；实现了分析城市配电网综合风险的目的，为电网的安全运行提供了一定的理论依据。

主权项

一种基于层次分析法的城市配电网风险分析方法，其特征是：第一步，整理数据，获得需要评估对象的真实指标数据；输入的数据包括三个方面：元件、运行水平和供电能力，这三类一级指标可以较全面的描述整个配电网系统；其中元件因素能够表征元件的运行状态、运行参数和使用寿命；运行水平指标能够表征配电网的电压质量、运行经济性和供电安全性；系统供电裕度和线路N‑1情况体现在供电能力因素上；第二步，构建城市配电网风险分析指标体系；在确保评价体系完整和系统的前提下，注意各指标之间的内在关系，避免相似含义的指标重复出现和不同级指标间的混淆；在选取指标时要公正、客观的体现配电网风险状态，尽量不因决策者主观意愿而改变；为使得研究结果易于被广大评估人员接受且易于在实际风险评价领域中应用，风险分析体系需要满足理论和实际操作的双重要求；该体系的各项指标需从不同的视角评估配电网风险，并由多层次指标构成；第三步，计算研究对象的风险指标的权重；设某层次指标为D＝[d₁,d₂,...,d_n]，采用3标度层次分析对各指标的影响程度进行相互对比，重要程度用I_ij的值表示，构建判断矩阵，判断矩阵的标度含义见表1；表1判断矩阵标度含义Iij的值含义0Ii不如Ij重要1Ii与Ij同样重要2Ii比Ij重要然后得到一致判断矩阵。其中运行水平有五个二级指标，构成3标度影响因素集B＝[b₁,b₂,b₃,b₄,b₅]，一是供电可靠性，二是综合线损率,三是综合电压合格率,四是架空线路故障停电率,五是电缆线路故障停电率；根据资料，运行水平下的二级指标的判断矩阵如下：$B=\left[\begin{array}{ccccc}1& 2& 1& 1& 1\\ 0& 1& 0& 0& 0\\ 1& 2& 1& 0& 0\\ 1& 2& 2& 1& 1\\ 1& 2& 2& 1& 1\end{array}\right]$计算出与一致判断矩阵相对应的最大特征值及特征向量，整理后特征向量即为相应影响因素的权重；则运行水平下的二级指标的一致判断矩阵如下：$C_B=\left[\begin{array}{ccccc}1.0000& 6.2403& 2.0801& 0.6934& 0.6934\\ 0.1602& 1.0000& 0.3333& 0.1111& 0.1111\\ 0.4807& 3.0000& 1.0000& 0.3333& 0.3333\\ 1.4422& 9.0000& 3.0000& 1.0000& 1.0000\\ 1.4422& 9.0000& 3.0000& 1.0000& 1.0000\end{array}\right]$归一化后运行水平各指标权重：W_B＝[0.2210 0.0354 0.1062 0.3187 0.3187]同理，能得出其余二级指标相应的权重；第四步，计算风险分值；1)计算各个指标的分值各指标的实际值可根据实际情况进行确定，然后参考国家相关标准和设计规范得到各个指标风险值的计算公式，最后计算出各个指标风险值；y_i＝S_i其中S_i表示第i项指标风险值的计算公式；y_i表示第i项指标的风险值；2)综合风险分值计算：已知由AHP计算得到各指标的权重W_i，各指标风险值为y_i，设Y＝[y₁,y₂,y₃,...,y_n]^T，C表示综合分值，则：$C=\mathrm{WY}=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{w}_i{y}_i$计算得出城市配电网综合的风险分值；第五步，将配电网风险状态分为五个等级；由第二步和第三步确定风险分析体系和指标权重之后，由第四步得到的城市配电网综合风险得分，确定配电网所处的风险等级，等级的高低直接反应配电网综合的风险水平；将风险等级划为优秀、良好、一般、较差和差五，等级的高低直接反应配电网综合的风险水平；实现分析城市配电网综合风险的目的，为电网的安全运行提供一定的理论依据；其风险分析过程为：(1)风险指标数据的输入；(2)计算各个风险指标的权重；(3)计算指标的风险分值；(4)计算城市配电网风险综合得分，其大小作为风险等级划分的依据；(5)输出风险分析结果；(6)输出针对不同风险等级和不同指标方面的建议和意见。