基于网格化的配电网规划综合评价方法

摘要

本发明公开了基于网格化的配电网规划综合评价方法；步骤如下：S1、获取待规划区域配电网的现状网架；S2、建立网格化理想网络拓扑；S3、建立若干配电网规划方案；S4、根据配电网规划方案分别计算每一配电网规划方案的综合评价指标；S5、按照熵权法计算每一综合评价指标中各项指标的权重；S6、采用TOPSIS法计算各个配电网规划方案的正理想解贴近度。本发明的应用能够对中压配电网供电可靠性与经济性进行综合评估，可以为配电网的建设模式、投资方案的优化奠定基础，推动配电网的合理科学发展。

说明书

技术领域

本发明涉及配电网规划技术领域，特别涉及基于网格化的配电网规划综合评价方法。

背景技术

供电可靠性是指供电系统对用户持续供电的能力，是考核供电系统电能质量的重要指标，反映了电力工业对国民经济电能需求的满足程度，已经成为衡量一个国家经济发达程度的标准之一；在电力系统中，配电网起着分配电能的重要作用，是供电企业和用户之间的桥梁。

一方面，新一轮的配电网优化改造提升了供电可靠性和供电能力，满足了负荷增长和城市发展的需求，

另一方面，城市电量增长缓慢，配电网投资经济效益无法体现。

在城市高供电可靠性、电量增长趋缓的背景下，配电网规划建设中有必要考虑配电网网架、设备配置、智能化水平以及运维管理水平等因素对配电网投资经济性的影响，需要对配电网供电可靠性与投资经济性的协调开展更为精细化和系统性的分析。

然而，目前现有的配电网规划综合评价方法并没有考虑考虑配电网网架、设备配置、智能化水平以及运维管理水平等因素，从而导致容易导致评估结果不准确，最终影响了配电网规划方案的效益。

因此，如何解决现有基于网格化的配电网规划综合评价方法存在的评估考虑不全面而导致评估结果不准确问题成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供基于网格化的配电网规划综合评价方法，实现的目的是解决现有基于网格化的配电网规划综合评价方法存在的评估考虑不全面而导致评估结果不准确问题。

为实现上述目的，本发明公开了基于网格化的配电网规划综合评价方法；步骤如下：

S1、获取待规划区域配电网的现状网架；

S2、建立网格化理想网络拓扑；

S3、建立若干所述配电网规划方案；

S4、根据所述配电网规划方案分别计算每一所述配电网规划方案的综合评价指标；

S5、按照熵权法计算每一所述综合评价指标中各项指标的权重；

S6、采用TOPSIS法计算各个所述配电网规划方案的正理想解贴近度。

优选的，建立网格化理想网络拓扑的步骤如下：

S21、根据所述现状网架，并结合所述待规划区域内变电站、开关站及现状线路的布局情况；

S22、将所述现状网架抽象成网格化理想网络拓扑。

优选的，建立若干所述配电网规划方案的步骤为根据所述待规划区域的边界条件，确定若干所述配电网规划方案；

其中，所述边界条件包括所述待规划区域的负荷密度和负荷利用小时数。

优选的，按照熵权法计算每一所述综合评价指标中各项指标的权重的步骤如下：

S51、构建规划水平年各方案评价指标的判断矩阵；

S52、将所述判断矩阵进行归一化处理,得到归一化判断矩阵；

S53、根据熵的定义以相应的所述配电网规划方案的所述综合评价指标，确定所述综合评价指标的熵；

S54、定义所述综合评价指标的熵的熵权；在定义了第n个所述综合评价指标的所述熵后，可得到第n个所述综合评价指标的所述熵权；以所述熵权作为相应的所述综合评价指标的所述权重的值。

更优选的，在通过所述熵权法算出所述综合评价指标中各项所述指标的权重后，执行以下步骤；

S55、使每一所述指标的权重均与无量纲化的决策矩阵相乘，得到加权决策矩阵；

所述加权决策矩阵R采用如下公式：

R＝(r

r

其中，r

更优选的，采用TOPSIS法计算各个所述配电网规划方案的正理想解贴近度的步骤如下：

S61、根据所述加权决策矩阵计算正理想解与负理想解；

S62、计算各所述配电网规划方案与所述正理想解和所述负理想解间的距离；

S63、计算各所述配电网规划方案与所述正理想解的相对贴近度。

更优选的，所述正理想解

其中，r

所述负理想解

其中，r

更优选的，所述配电网规划方案与所述正理想解间的距离

其中，

所述配电网规划方案与所述负理想解间的距离

其中，

更优选的，各所述配电网规划方案与所述正理想解的相对贴近度η

其中，

m为待评估的规划方案数量。

本发明的有益效果：

本发明的应用能够对中压配电网供电可靠性与经济性进行综合评估，可以为配电网的建设模式、投资方案的优化奠定基础，推动配电网的合理科学发展。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1示出本发明一实施例的流程图。

图2示出本发明一实施例中建立网格化理想网络拓扑的流程图。

图3示出本发明一实施例中按照熵权法计算每一综合评价指标中各项指标的权重的流程图。

图4示出本发明一实施例中采用TOPSIS法计算各个配电网规划方案的正理想解贴近度的流程图。

图5示出本发明一实施例中现状网架结构示意图。

图6示出本发明一实施例中双环网方案示意图。

图7示出本发明一实施例中单环网方案示意图。

图8示出本发明一实施例中80％双环网方案示意图。

图9示出本发明一实施例中60％双环网方案示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，基于网格化的配电网规划综合评价方法，步骤如下：

S1、对待规划区域配电网进行调研，获取现状网架；

S2、建立网格化理想网络拓扑；

S3、输入配电网规划方案；

S4、根据规划方案分别计算各个方案的综合评价指标；

S5、按照熵权法计算评价指标体系中各项指标的权重；

S6、采用TOPSIS法计算各个方案的正理想解贴近度。

本发明通过对中压配电网供电可靠性与经济性进行综合评估，可以为配电网的建设模式、投资方案的优化奠定基础，推动配电网的合理科学发展。

具体的，在S4、根据规划方案分别计算各个方案的综合评价指标中，根据待选的若干个配电网规划方案，分别针对各个方案计算下表指标。

在某些实施例中，建立网格化理想网络拓扑的步骤如下：

S21、根据现状网架，并结合待规划区域内变电站、开关站及现状线路的布局情况；

S22、将现状网架抽象成网格化理想网络拓扑。

在某些实施例中，建立若干配电网规划方案的步骤为根据待规划区域的边界条件，确定若干配电网规划方案；

其中，边界条件包括待规划区域的负荷密度和负荷利用小时数。

如图6至图9所示，在某些实施例中，每一配电网规划方案均包括包括双环网方案、单环网方案、80％双环网方案和60％双环网方案。

如图3所示，通过熵权法算出各项指标的权重的步骤包括：

S51、构建规划水平年各方案评价指标的判断矩阵；

S52、将判断矩阵进行归一化处理,得到归一化判断矩阵；

S53、根据熵的定义以及各方案的评价指标，可以确定评价指标的熵；

S54、定义熵权，定义了第n个指标的熵后，可得到第n个指标的熵权，以熵权作为指标的权重值；

S55、使每一指标的权重均与无量纲化的决策矩阵相乘，得到加权决策矩阵；

需说明的是，加权决策矩阵R采用如下公式：

R＝(r

其中，r

其中，(a)形成决策矩阵

设参与评价的多指标决策问题的方案集为M＝(M

(b)无量纲化决策矩阵

为了消除各指标量纲不同对方案决策带来的影响，需要对决策矩阵进行无量纲化处理。

(c)构建加权决策矩阵

将各指标权重W与无量纲化矩阵V相乘。得到加权决策矩阵R＝(r

r

式中：w

如图4所示，采用TOPSIS法计算各个方案的正理想解贴近度的步骤包括：

S61：根据加权决策矩阵计算正理想解与负理想解；

S62：计算各方案与正理想解和负理想解间的距离；

S63：计算各方案与正理想解的相对贴近度；

正理想解

其中，r

负理想解

其中，r

配电网规划方案与正理想解间的距离

其中，

配电网规划方案与负理想解间的距离

其中，

各配电网规划方案与正理想解的相对贴近度η

其中，

m为待评估的规划方案数量。

η

根据该加权决策矩阵按照TOPSIS法进一步计算，从而得到每种方案的与正理想解的相对贴近度，按照相对贴近度的大小排序即可获得最终的配电网供电可靠性和经济性综合评价排序结果。

实施例2

如图6所示，上海市某典型网格的现状及规划站点布局，其现状网格由2座35kV变电站和1座110kV变电站供电，网格现状已开发区域集中在左上方，共有13座开关站为负荷供电，待开发区域主要集中在左下方，远景拟新建1座110kV变电站及12座开关站为网格供电，基于网格化的配电网规划综合评价方法，步骤如下：

(1)根据现状网架建立网格化理想网络拓扑

通过调研待规划区域现状配电网情况，结合实际区域内变电站、开关站及现状线路的布局情况，将其抽象成网格化理想网络拓扑。现状网架结构如图3所示，共有5组单环网接线。

(2)输入配电网规划方案

根据区域负荷密度、负荷利用小时数等边界条件，确定4个配电网规划方案，4个配电网规划方案区分为双环网方案、单环网方案、80％双环网方案和60％双环网方案，4个配电网规划方案如图6至图9所示。

(3)根据规划方案分别计算各个方案的综合评价指标。

根据待选的4个配电网规划方案，分别针对各个方案计算综合评价指标。

(4)按照熵权法计算评价指标体系中各项指标的权重。

对评价指标体系下各方案的评价指标值采用熵权法确定各项指标权重，得到结果如下表所示。

(5)采用TOPSIS法计算各个方案的正理想解贴近度

基于熵权法确定权重向量之后，采用TOPSIS法进行规划方案的综合评估。得到各方案的贴近度如下表所示。可见方案1，即双环网的贴近度最接近1，因此为最优方案。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。