一种交直流混合城市配电网综合效益评估方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种配电网综合效益评估方法，更具体涉及一种交直流混合城市配电 网综合效益评估方法。
【背景技术】：
[0002] 随着新能源、新材料、信息技术和电力电子技术的长足发展和广泛应用，用户对用 电需求、电能质量及供电可靠性等要求不断提高，现有交流配电网将面临分布式新能源的 接入、负荷和用电需求多样化、潮流均衡协调控制复杂化，以及电能供应稳定性、高效性、经 济性等方面的巨大挑战。风电、光伏发电、燃料电池以及电动汽车电力电池、超级电容器等 各种储能装置基本上都是直流电，必须通过DC/AC换流器才能并入交流配电网；众多办公 和家用电器设备采用直流供电实际上更为方便、节能；越来越多的工业负荷采用变频技术 以提1?电能利用效率。
[0003] 目前，交直流配电网规划理论逐步发展与推广应用，使得交直流配电网建设的远 期方案得以确定，然而交直流配电网近期建设改造项目仍然缺乏较为具体的目标。传统的 配电网建设项目评价手段为可行性研究，侧重于对单个项目进行评价，而实际中往往是成 批项目共同发挥作用。交直流配电网建设优先级难以确定，造成巨大的资金浪费，每年改造 后的电网仍然存在很多问题，不能很好地满足广大用户的要求。故提出一种交直流混合城 市配电网综合效益评估方法以克服上述问题。
【发明内容】
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[0004] 本发明的目的是提供一种交直流混合城市配电网综合效益评估方法，该方法对现 状交直流配电网的综合指标进行评价，以期更加科学有效地分析现状交直流配电网，指导 交直流配电网建设改造。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种交直流混合城市配电网综合效 益评估方法，所述方法包括以下步骤：
[0006] (1)采集校核基础数据；
[0007] (2)建立层次结构；
[0008] (3)单项指标计算和评分；
[0009] (4)构造判断矩阵与确定权重；
[0010] (5)确定改进的权重；
[0011] (6)确定电网的综合评分。
[0012] 本发明提供的一种交直流混合城市配电网综合效益评估方法，其特征在于：所述 步骤⑴中的数据包括电源情况、电网结构、电网设备和运行情况。
[0013] 本发明提供的一种交直流混合城市配电网综合效益评估方法，所述步骤（2)中的 层次结构包括电能质量、供电可靠性、传输效率和运行经济性；所述电能质量包括电能质 量、频率质量、三相不平衡度和谐波含量；所述供电可靠性包括停电持续时间和停电频率； 所述运行经济性包括线损率。
[0014] 本发明提供的另一优选的一种交直流混合城市配电网综合效益评估方法，所述步 骤（3)中的计算和评分通过所述步骤（2)的建立层次结构确定；所述步骤（3)的计算和评 分过程包括：
[0015] (3-1)建立方案属性决策表；
[0016] (3-2)形成判断矩阵：
[0017] (3-3)判断矩阵一致性校验；
[0018] (3-4)判断矩阵权重求解；
[0019] (3-5)综合权重计算和排序。
[0020] 本发明提供的再一优选的一种交直流混合城市配电网综合效益评估方法，所述步 骤（4)中的过程为：
[0021] (4-1)建立递阶层次结构，清楚地表明各层次之间的关系；
[0022] (4-2)通过三标度法对同一层元素进行两两比较，建立比较矩阵A ;
[0023] (4-3)计算出比较矩阵A各元素重要性的排序指数，将比较矩阵A转化为判断矩 阵；
[0024] (4-4)确定各层次中评价指标的相对权重wi ;
[0025] (4-5)进行一致性检验。
[0026] 本发明提供的又一优选的一种交直流混合城市配电网综合效益评估方法，所述步 骤（4-2)中的比较矩阵A为：
[0027]
[0028] 米用二度标法确定：
[0029]
[0030] 其中，Cl为某层指标中第i个元素，&1]为某层指标中第i个元素与第j个元素的 比较结果， Cl和C]为同一层指标元素。
[0031] 本发明提供的又一优选的一种交直流混合城市配电网综合效益评估方法，所述步 骤（4-4)的过程为：
[0032] 确定所述判断矩阵的最大特征值λ _ ;
[0033] 确定最大特征值λ _对应的特征向量W ;
[0034] 确定权重向量t = (w^ wywn);
[0035] 确定某一级各个评价指标关于它上一级指标的相对权重；
[0036] 所述步骤（4-5)通过下式进行一致性检验：
[0037] CI = ( λ max-n)/ (n-1)
[0038] 其中，CI为相容性指标，η为权重相量数量；当CKO. 1时，认为接受判断矩阵的一 致性；当CI > 0. 1时，应重新对判断矩阵作修改，再对改正后的矩阵重新计算权重和进行一 致性检验直到一致性被接受。
[0039] 本发明提供的又一优选的一种交直流混合城市配电网综合效益评估方法，所述相 对权重通过通过下式确定：
[0041] 其中，向量Wi' = [w/ w2'…wn']为某一级各个评价指标关于它上一级指标的 相对权重。
[0042] 本发明提供的又一优选的一种交直流混合城市配电网综合效益评估方法，所述步 骤（5)中的改进的权重通过下式确定：
[0044] 其中，S/为第i个专家判断矩阵的相对一致度；w(1)为专家i做出的判断矩阵的 权重向量;界 〇〇=(￥严，'\￥2〇〇，...，'\￥严），1^=1，2，一；[、、...，111 ;
[0045] 所述Si'通过下式确定：
[0047] 其中，Si为第i个专家判断矩阵的平均一致度，m为专家总数量；
[0048] 所述Si通过下式确定：
[0050] 其中，Si j为两专家各自判断矩阵A(i)和A(j)之间的一致度；
[0051] 所述Sij通过下式确定：
[0053] 其中，Θ ij为两向量w(i)和w(j)之间的夹角。
[0054] 本发明提供的又一优选的一种交直流混合城市配电网综合效益评估方法，所述步 骤（4-3)中的判断矩阵通过极差法或极比法确定。
[0055] 本发明提供的又一优选的一种交直流混合城市配电网综合效益评估方法，所述步 骤（6)通过层次分析法逐层向上计算，直到计算得出整个电网的综合评分。
[0056] 和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果
[0057] 1、本发明提供了现状交直流配电网综合指标评估体系；
[0058] 2、本发明对现状交直流配电网的综合指标进行评价，以期更加科学有效地分析现 状交直流配电网，指导交直流配电网建设改造；
[0059] 3、本发明方法的体系是克服了缺乏系统、科学的电网分析评估的方法和决策工 具，对交直流混合微电网现存的和即将出现的问题能定量给出问题的严重程度与问题出现 的具体位置；
[0060] 4、本发明不仅克服了传统评估工作主要是对供电可靠性、供电安全性和供电质量 等方面的单项评估和缺乏整体性评价；
[0061] 5、本发明方法对交直流混合微电网建设的直接指导作用强。
【附图说明】
[0062] 图1为本发明方法流程图；
[0063] 图2为本发明的交直流混合城市配电网综合效益与经济评估模型层次结构分析 图。
【具体实施方式】
[0064] 下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。
[0065] 实施例1 :
[0066] 如图1-2所示，本例的发明交直流混合城市配电网综合效益评估方法，其中，交直 流低压配电网的综合效益和经济性评估一般从技术角度和经济角度两个方面来进行。技术 角度也就是要符合线损、传输效率、电能质量和供电安全性准则，配电网的安全性主要体现 在可靠性、供电能力、网架结构、运行管理水平四个方面；经济角度就是要符合经济性原则， 即以一定的投入获取最大的收益或取得一定的收益付出最小的投入，即经济角度可以用投 入和收益来衡量。每一层指标均有对应的更低一级准则因素对其进行支撑，由于交直流低 压配电网特点和经济特性，其度量指标也比较，这些指标的属性量纲不同，定性与定量指标 共存，但同时又构成了一个完整的层次结构。
[0067] 本申请应用Delphi法和ΑΗΡ法构建现状电网综合评价体系，基本流程如附图1所 /_J、1 〇
[0068] 交直流混合城市低压配电网综合评估需要以科学的系统分析理论为基础，按照全 面、合理、严密的要求，给出客观的量化分析结果。本专利所建立的现状电网综合指标评估 体系，其评估过程主要包括如下6个步骤 ：
[0069] (1)基础数据采集校核
[0070] 数据收集是交直流混合城市低压配电网评估的第一步，对后续步骤的实施具有相 当重要的作用。总体来说，在交直流混合城市低压配电网评估过程中，基础数据收集应包括 电源情况、电网结构、电网设备、运行情况等几个方面。
[0071] (2)层次结构的建立
[0072] ΑΗΡ是评估中分析复杂问题建立评价体系的关键技术，其核心思想是通过建立清 晰的层次结构来分解复杂问题。交直流低压配电网的层次结构局部分别如图2所示。
[0073] (3)单项指标计算和评分
[0074] 交直流混合城市配电网综合指标评估体系中，各单项指标计算和评分需要考虑的 因素包括各个指标评价标准的确定、各个指标评分标准的确定以及单项指标权重的确定。 其中，评价标准主要根据相关导则规定和专家经验进行确定，评分标准需采用德尔菲法结 合专家意见进行确定，单项指标权重的确定可利用本专利提出的方法计算，具体计算步骤 如下：
[0075] ①建立层次结构；
[0076