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基于逼近理想解排序法的 输电网规划方案综合评价

2022-03-08王洲魏光明海晓燕

中国设备工程 2022年4期
关键词:排序理想规划

王洲,魏光明,海晓燕

(1.甘肃省电力公司经济技术研究院,甘肃 兰州 730050;2.国网兰州供电公司,甘肃 兰州 730070;3.国网兰州供电公司经济技术研究所,甘肃 兰州 730050)

在电力改革不断深入的进程中,国内经济呈现稳步快速发展态势,但基于资源分布不均衡,各地经济发展状况不同,导致我国各地区之间的电力发展水平出现了非常不平衡的趋势。综合来看,东部地区经济发展较快,电力短期现象较为明显,而中西部地区的经济发展速度平缓,部分电厂存在有电发不出的困难,因此,针对这种情况,我国提出了对输电网规划的问题。高标准、高质量的输电网规划是整个电力系统组成的重要部分,能够保障电力系统的稳定。显而易见,原来一味追求经济效益已经无法满足现代输电网规划要求,综合整体输电网来看,需要对备选的方案进行定量或定性的评价。传统的评价方法在现如今的网络规划中显露出弊端,因此,我们需要寻找出一种能够更适合当代输电网规划的综合评价方法,对此问题进行针对性的深入探索。应用逼近理想值的方法可以有效地对输电网方案在实施前,进行有效评价,并且能综合解决在评价中发现的优缺点将其进一步优化。基于此,本文运用逼近理想解排序方法设计输电网规划方案的综合评价方法,以便改进原有评价方法的缺点,提高方案评价速度。

1 基于逼近理想解排序法的输电网规划方案综合评价方法

(1)设置方案综合评价指标。在评价中设置不同的指标会产生不同的评价结果,因此,在设计评价方案时首先要设置评价方案的指标,对多种类型指标进行统一,即指标预处理。在整个评价系统中会将指标划分成最小级别指标和最大级别指标:最小级别指标是指在整体评价方案中对主要结果产生影响较小的指标,当方案的量纲不同或者各数量之间差异较大时,需要对较小指标进行重新设定,以便于后期评价结果的准确性。最大指标是指在整体方案中各指标评级的上限,一旦超出这一上限,则评价结果会出现偏差,导致方案存在不公正性。因此,在设置评价指标前需要对各指标的权重进行分析进行确定,只有合理的指标权重才能得出更加准确的综合评价结果。权重的确定方法分为两种:一是主观赋权法,即各级专家或评定者根据指标涵盖的经济意义,通过以往经验凭主观判断得到,其结果不稳定个人主观臆断性强。二是客观赋权法,通过实际指标数据的差异程度确定,虽然避免了主观性但易出现重要指标权重小、次要指标权重大的不均衡现象,因此,在指标权重上一般采取两者相结合的方式组合赋权。

(2)逼近理想解排序法设定综合评价规则。综合评价是指从事物整体出发,对多个属性体系描述的结构对象作出的合理且全面性的评价。即受评价的全体对象,其所属的不同量纲指标都需转化为能够产生比较效果的无量纲评价值,并以此择优或排序。在这一过程中,要将每个评价对象按照类别设定在不同集合内,对不同的指标赋予对应的综合评价值,根据需要评价对象特点及此次评价目的,设定评价规则得出最优方案,上述的综合评价规则如图1所示。

图1 综合评价规则图

如图1所示,综合评价规则的设计包含整个评价过程,从对评价者的选择、评价目标的确定以及评价指标权重体系构建,是一个多方面因素影响的设定过程。首先,是对评价者的选择,其经验和知识储备都会对评价结果产生不一样的效果;其次,需要明确每次评价的目的,在选择好评价对象后反复对比,清晰其内外的边界确定各级之间隶属关系;最后,是设定本次综合评价方法,即逼近理想解排序法形成待评价指标的决策矩阵,根据评价对象展示的特点与所选目标的评价意义,进行综合评价结果排序,划分评价等级。

(3)计算相对接近度数值划分综合评价等级。每个设计好的方案最终都需要给出评价结果才能得以应用,评价结果的好坏直接关系于方案的使用,等级低的方案在使用上不仅无法解决电力问题,还会并发出多个弊端,因此,在划分评价等级上需要更加精确,通过设定方案的理想值和负理想值到每个决策矩阵的距离进行比较,计算出两者的相对接近度数值,区分方案等级。设定决策问题集的备选方案子集为Z={z1,z2,...,zo},衡量方案的优劣属性子集为X={x1,x2,...,xm},此时方案集的每个子方案zv=(v=1,...o),其第i个属性向量构成向量是Xi={xi1,xi2,...,xim},因为理想值是每个方案的属性最佳的值,而负理想值是最差值,由所选子集中将决策方案矩阵和规范化矩阵的方程式可知。

公式中,R={Rt}表示理想决策矩阵;p表示当被选方案子集加权时,决策者增加集合的给定;其中o=1,...,a;t=1,...,a。加权矩阵中Pa·Zv为新的优劣属性子集Xm,其理想值和负理想值到被选方案子集的距离为:

将相对接近度的数值由高至低依次进行排序,以此判断出一个评价方案的性能和优劣。相对接近度的数值越高,表示该解决方案综合的评价结果就越优秀,等级也就越高;反之,则表示这个方案的综合性评价就越低劣,等级也就越低。

2 实验论证分析

(1)实验准备。为验证本文方法能够提高输电网规划方案综合评价速度,提出对比实验,以某省级电网为例,地理位置靠近山区,经济发展良好,输电网已经覆盖该省内所有城市,获取该省级电网2020年电网基本情况,如表1所示。

表1 2020年某省电网基本情况

根据表中数据可知,省级电网最高电压等级为550kV结合该省用电情况,不难发现,该省电力能源供应十分紧张,供电系统能力受到制约,根据电力供应存在的问题制定输电网规划方案,对其进行综合评价。

(2)实验结果分析。分别使用传统方法和本文方法进行输电网方案的综合评价,对比评价速度,结果如表2所示。

表2 两组评价方法的测试速度对比结果(s)

通过上表可知,文中方法的评价速度能够控制在3分钟以内,而传统方法基本大于8分钟,对比结果来看,文中方法的平均用时为2分18秒,传统方法的平均用时为9分钟,比传统评价方法缩短了近7分钟。

3 结语

运用逼近理想解排序法设计输电网方案综合评价方法,发现新的评价方法比传统方法在评价时间上有所缩短,能够提高工作效率。但在综合评价过程中影响因素有很多,本文在研究时选取的样本数据比较单一,在指标权重分析时可能与现实指标的重要度有一定出入,数据信息不足。因此,在后续的研究中会多选取样本数据,对指标设定更加详细,进一步优化评价方法,为输电网方案综合评价提供更可靠的依据。

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