一种基于群决策理论的电磁环网解合环方式的评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种基于群决策理论的电磁环网解合环方式的评价方法，具体设及一 种基于群决策理论的500/220kV电磁环网解合环方式的评价方法，属于电网技术领域。
【背景技术】
[0002] 电力系统的电磁环网是指两组不同电压等级的输电线路通过变压器或电磁禪合 构成的环形电网。电磁环网的形成是电网发展过程中的产物，在电磁环网存在的早期，环网 运行的方式一定程度上使电网的输电能力得到加强，提高电网的供电可靠性和系统的暂态 稳定性，但随着高低电压等级电网的不断增强，电网结构日趋复杂，电磁环网运行可能会对 电网的安全运行带来一定影响，如短路电流超限的问题、高压线路故障后向低压线路潮流 转移的问题等。随着特高压和新能源快速发展，电网运行更趋复杂，研究合理的电磁环网解 合环评价方法更加重要。
[0003] 在电力系统的实际运行中，电磁环网的解合环应根据电网运行实际具体分析，并 非排斥一切电磁环网运行方式，相反，在有些情况下，电磁环网运行在充分利用资源、提高 输电可靠性、降低输电损失等方面比开环运行更利大于弊。因此，电磁环网的解合环方案， 需进行详细的运行可靠性和经济性分析，进而选择最佳的解合环运行方式。
[0004]目前，在电磁环网解合环评价方面，W满足约束条件为目标的电网运行方式对 比研究较多，但对满足约束条件的不同运行方式优劣往往缺乏定量对比。文献（南哲， 侯玉挣，宁迂逸.500/220kV电磁环网解环与分区运行研究[J].东北电力技术，2014， 3:4-8;张祖平，范明天，周莉梅.城市电网电磁环网的解环问题研究[J].电网技术，2008， 32(19) :42-44;刘明松，张健，张文朝.弱电磁环网运行控制若干问题及对策[J].电力系统 自动化，2014, 38(4) : 109-114 ;程海辉.500/220kV电磁环网开环运行分析[J].江苏电机工 程，2005, 24巧）：38-40)中提出了电磁环网解环研究的原则和可行性等，但未给出具体的定 量运行指标及方法；文献（叶华，刘玉田，牛新生.500kV-220kV电磁环网开环方案模糊综合 评价[J].电力自动化设备，2006,27 (7) :1-5)中等提出了电磁环网开环方案的模糊综合评 价方法，但对各行为指标的计算未考虑指标在不同范围的分段特性。因此现在急需一种更 加全面完善的电磁环网解合环方式的评价方法。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于群决策理论的电磁环网解合环方 式的评价方法，相较于现有的方法更加全面完善。
[0006] 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
[0007] -种基于群决策理论的电磁环网解合环方式的评价方法，包括W下步骤，
[0008] 步骤一，确定用于评价电磁环网解合环方式的所有运行指标；
[0009] 步骤二，对各运行指标建立考虑阔值的分段评分公式；
[0010] 步骤=，采用群决策理论确定各运行指标权重；
[0011] 步骤四，根据分段评分公式和运行指标权重，获得各运行指标的评分；
[0012] 步骤五，将各运行指标的评分相加，获得电磁环网解合环方式的综合评估。
[0013] 步骤一中，所述运行指标包括运行可靠性指标和运行经济性指标，所述运行可靠 性指标包括母线短路电流水平、线路运行状态、变电站运行状态、电网静态安全性和电网 暂态稳定性，所述运行经济性指标采用电网网损指标来反映。
[0014] 各运行指标的分段评价公式具体如下，
[0015] 母线短路电流水平指标评分用a,表示
[001引 日。。为500kV母线集合，d)S2。。为220kV母线集合，AS日。。为500kV母线短路电流 指标权重，2。。为220kV母线短路电流指标权重，Is为单条母线短路电流同开关额定开断 电流的比值，丫S为短路电流影响度阔值，0S属于指数参数，为大于1的正实数，口Si为单 条母线短路电流水平评价分值；
[0019] 线路运行状态指标评分用a,表示
[00过日。。为500kV线路集合，4L22。为220kV线路集合，AL日。。为500kV线路运行状态 指标权重，^,22。为220^线路运行状态指标权重，1^为线路负载率，丫 ^为线路负载率阔值， 0J1于指数参数，为大于1的正实数，aU为单条线路运行状态指标评价分值；
[0023] 变电站运行状态指标评分用aT表示
[0024]
[002引其中，
[0026] 4T为5〇〇kV变电站集合，AT为变电站运行状态指标权重，It为单座变电站的越 限率，即变电站输送功率同主变稳定限额的比值，丫T为变电站越限率阔值，0T属于指数参 数，为大于1的正实数，a"为单座变电站运行状态指标评价分值；
[0027] 电网静态安全性指标评分用aW表示
[0028]
[002引其中，Hn，为系统发生单个元件故障N-1的集合，AN为电网静态安全性 指标权重，％为系统发生单个元件故障N-1时其余设备过载的个数，aM为单个元件静态安 全性指标评价分值；
[0030] 电网暂态稳定性指标评分用a。表示
[0033] 为设定的故障集合，A。为电网暂态稳定性指标权重，te为故障极限切除时间， Te为故障时保护动作时间，丫e为故障极限切除时间阔值，0。属于指数参数，为大于1的正 实数，a单个故障下电网暂态稳定性指标评价分值；
[0034] 电网网损指标评分用aE表示 [OCK35]曰E=入eASi
[003引其中，ASi=Si-S。，入E为电网网损评价指标权重，S。为电磁环网的不同解合环方 式中的最小网损，Si为解合环方式下网损，ASi为同比最小网损S。对应的网损水平增量。 [OCK37]所述丫s= 0. 8，丫L= 0. 75，丫T= 0. 8，丫c= 0. 3，0s= 0 尸 0T= 0 尸 2。
[0038] 各运行指标权重通过一权重向量W表示，
[0039]
[0040] 其中，n表示赋权专家个数，m表示运行指标个数，Wjk表示第j名赋权专家对第k 个运行指标的权重系数，W化>0，jG(1，2,…，n}，kG{1,2,…，m}，W' = (w/，w' 2,… ，w'。）'，表示赋权专家的权重向量，w'j表示第j名赋权专家的权重。
[0041] 运行指标的属性为成本型，即评分越低越好。
[0042] 本发明所达到的有益效果；本发明根据电网实际运行经验，考虑了运行人员对各 指标在不同范围内的期望值曲线，建立了考虑阔值的分段评分公式，并利用群决策理论确 定了各指标的具体权重，对500/220kV电磁环网的解合环方式建立了指标评价体系，相较 于现有的方法更加全面完善。
【附图说明】
[0043] 图1为本发明的流程框图。
[0044] 图2是母线短路电流水平指标评分期望值曲线。
[0045]图3是电网暂态稳定性指标评分期望值曲线。
【具体实施方式】
[0046] 下面结合附图对本发明作进一步描述。W下实施例仅用于更加清楚地说明本发明 的技术方案，而不能W此来限制本发明的保护范围。
[0047] 如图1所示，一种基于群决策理论的电磁环网解合环方式的评价方法，包括W下 步骤：
[0048] 步骤一，确定用于评价电磁环网解合环方式的所有运行指标。
[0049] 运行指标包括运行可靠性指标和运行经济性指标，运行可靠性指标包括母线短路 电流水平、线路运行状态、变电站运行状态、电网静态安全性和电网暂态稳定性，运行经济 性指标采用电网网损指标来反映。
[0050] 在决策理论中，运行指标的属性类型一般可分为效益型，成本型，固定型，偏离型， 区间型和偏离区间型等。在本实施例中所有运行指标标的属性均采用成本型，即评分越低 越好。此种属性选择符合一般的电网运行经验，如网损越小则经济性越优、线路（变压器） 负载率越低则供电裕度越大等。
[0051] 步骤二，对各运行指标建立考虑阔值的分段评分公式。
[0052] 各运行指标的分段评价公式具体如下：
[0053] 1、母线短路电流水平指标评分用a,表示，对母线短路电流水平指标所得分值的 期望值如图2所示，有：
[005引 <l)s日。。为500kV母线集合，d)S2。。为220kV母线集合，AS日。。为500kV母线短路电流 指标权重，2。。为220kV母线短路电流指标权重，Is为单条母线短路电流同开关额定开断 电流的比值，丫S为短路电流影响度阔值，0S属于指数参数，为大于1的正实数，口Si为单 条母线短路电流水平评价分值；
[0057] 2、线路运行状态指标评分用a,表示，线路运行状态指标评分期望值曲线与图2 中的一致，
[0060] 日。。为5〇〇kV线路集合，d)L22。为22〇kV线路集合，AL日。。为500kV线路运行状态 指标权重，^,22。为220^线路运行状态指标权重，1^为线路负载率，丫 ^为线路负载率阔值， 0J1于指数参数，为大于1的正实数，aU为单条线路运行状态指标评价分值；
[0061] 3、变电站运行状态指标评分用aT表示，变电站运行状态指标评分期望值曲线与 图2中的一致，
[0062]
[006引 其中，
[0064] 4T为5〇〇kV变电站集合，AT为变电站运行状态指标权重，It为单座变电站的越 限率，即变电站输送功率同主变稳定限额的比值，丫T为变电站越限率阔值，0T属于指数参 数，为大于1的正实数，a"为单座变电站运行状态指标评价分值；
[0065] 4、电网静态安全性指标评分用aW表示
[0066]
[0067] 其中，Hn，为系统发生单个元件故障N-1的集合，AN为电网静态安全性 指标权重，％为系统发生单个元件故障N-1时其余设备过载的个数，aM为单个元件静态安 全性指标评价分值；
[0068] 5、电网暂态稳定性指标评分用a。表示，对发生单个故障时电网暂态稳定性得分 的期望值可如下图3所示，有：
[0071] 为设定的故障集合，A。为电网暂态稳定性指标权重，te为故障极限切除时间， Te为故障时保护动作时间，丫e为故障极限切除时间阔值，0。属于指数参数，为大于1的正 实数，a单个故障下电网暂态稳定性指标评价分值；
[0072] 6、电网网损指标评分用aE表示
[0073] ag=AgASi
[0074] 其中，ASi=Si-S。，Ac为电网网损评价指标权重，S。为电磁环网的不同解合环方 式中的最小网损，Si为解合环方式下网损，ASi为同比最小网损S。对应的网损水平增量。 [007引上述6个评分公式中的参数丫S、丫。丫T、丫。0S、0。0T和0C是可根据实际需 要进行设定的，在该里我们将该些参数设定如表一。
[0076] 表