基于层次分析法的变电站主接线评价指标权值确定方法与流程

1.本发明涉及高压交流输电领域，尤其涉及一种基于层次分析法的变电站主 接线评价指标权值确定方法。


背景技术：

2.变电站电气主接线性能的综合评价应该主要是依据变电所在电网系统中的 具体地位、变电所的容量、负荷性质、连接元件总数，设备特点等条件确定， 同时也要综合考虑供电可靠性、运行灵活性、检修操作方便、节约投资、便于 后期扩展等要求。由于电气主接线性能的综合评价涉及很多因素，而且各因素 之间又相互影响。传统评价方法主要是列举各种影响因素，分别确定各因素权 重值，再直接进行主接线性能评价，没有考虑某些因素之间的层次关系，这样 可能使主接线的性能评价出现偏差。


技术实现要素：

3.本发明的目的是要提供一种基于层次分析法的变电站主接线评价指标权值 确定方法。
4.为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
5.本发明包括以下步骤：
6.s1：设定电气主接线综合评价指标；
7.s2：按照电气主接线分析系统里各层因素之间的关系，将电气主接线综合 评价指标进行分层，建立层次结构模型；
8.s3：按照所述层次结构模型，选取标度区分每个因素的重要程度，在各层 因素之间两两比较，构建判断矩阵；
9.s4：计算所述判断矩阵，求出每个矩阵的特征根及特征向量，并进行一致 性校验；
10.s5：若s4一致性比率不满足一致性校验，则返回s3微调判断矩阵，直到 符合一致性校验；
11.s6：使s4中得到的各级指标权重值相乘，得到第二级指标总权数。
12.本发明的有益效果是：
13.本发明是一种基于层次分析法的变电站主接线评价指标权值确定方法，与 现有技术相比，本发明把复杂的被评对象按其本质属性和特征的某一方面分解 为具有行为化、可操作化的结构，包含了各层次因素之间的依存关系，把问题 变成最底层指标对最高层相对重要程度的权值问题，本发明指标权值确定方法 不仅能准确的反应各指标的重要程度，又体现了个指标之间的相互依存关系， 同时比较全面的包涵盖了较多的评价指标，提高主接线性能评价的精确度，具 有推广应用的价值。
附图说明
14.图1是本发明的方法流程图；
15.图2是本发明的层次结构模型图。
具体实施方式
16.下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性 实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
17.如图1所示：本发明包括以下步骤：
18.s1：设定电气主接线综合评价指标；
19.s2：按照电气主接线分析系统里各层因素之间的关系，将电气主接线综合 评价指标进行分层，建立层次结构模型；
20.s3：按照所述层次结构模型，选取标度区分每个因素的重要程度，在各层 因素之间两两比较，构建判断矩阵；
21.s4：计算所述判断矩阵，求出每个矩阵的特征根及特征向量，并进行一致 性校验；
22.s5：若s4一致性比率不满足一致性校验，则返回s3微调判断矩阵，直到 符合一致性校验；
23.s6：使s4中得到的各级指标权重值相乘，得到第二级指标总权数。
24.进一步，所述步骤s2中建立层次结构模型为：第一层包含可靠性(a1)、 灵活性(a2)、经济性(a3)和未来发展性(a4)4个影响因素；按照上述第一 层影响因素的划分，第二层包含主变压器可靠性(a
11
)、高压母线可靠性(a
12
)、 低压母线可靠性(a
13
)、出现可靠性(a
14
)、主变压器投切灵活性(a
21
)、线路 投切灵活性(a
22
)、运行方式切换灵活性(a
23
)、建设初始投资(a
31
)、年运行 费用(a
32
)、高压侧可扩建性(a
41
)和低压侧可扩建性(a
42
)11个影响因素。
25.进一步，所述步骤s3中构建判断矩阵为：
[0026][0027]
其中b为判断矩阵；b
ij
表示因素i和因素j相对bn的重要度的值；所述判断矩 阵具有如下性质：
[0028]bij
＞0
[0029]bij
＝1/b
ji
(i≠j)
[0030]bii
＝1,(i＝1,2,...,n)。
[0031]
进一步，所述判断矩阵的特征根和特征向量通过特征向量法进行求解，一 致性比率为：
[0032][0033]
其中cr为一致性比率；ci为矩阵计算一致性指标，计算公式为
[0034][0035]
ri为查找一致性指标，λ
max
是判断矩阵的最大特征值，n为判断矩阵的维度。
[0036]
结合图2所示的层次结构；
[0037]
首先对第一层的4个指标进行打分得到判断矩阵b：
[0038][0039]
根据判断矩阵b所求得第一层的权值为：0.5536、0.289、0.0513、0.1061。 可靠性指标下第二层指标的判断举证c1：
[0040][0041]
所求权值为：0.5349、0.2697、0.1201、0.0753。
[0042]
灵活性指标下第二层指标的判断举证c2：
[0043][0044]
所求权值为：0.6738、0.2255、0.1007。
[0045]
经济性指标下第二层指标的判断举证c3：
[0046][0047]
所求权值为：0.75、0.25。
[0048]
发展性指标下第二层指标的判断举证c4：
[0049][0050]
所求权值为：0.2、0.8。
[0051]
均满足一致性检验。
[0052]
得到二级指标总权值为：0.2961、0.1493、0.0665、0.0417、0.1947、0.0652、 0.0291、0.0384、0.0128、0.0212、0.0849。
[0053]
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术 方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种基于层次分析法的变电站主接线评价指标权值确定方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：设定电气主接线综合评价指标；s2：按照电气主接线分析系统里各层因素之间的关系，将电气主接线综合评价指标进行分层，建立层次结构模型；s3：按照所述层次结构模型，选取标度区分每个因素的重要程度，在各层因素之间两两比较，构建判断矩阵；s4：计算所述判断矩阵，求出每个矩阵的特征根及特征向量，并进行一致性校验；s5：若s4一致性比率不满足一致性校验，则返回s3微调判断矩阵，直到符合一致性校验；s6：使s4中得到的各级指标权重值相乘，得到第二级指标总权数。2.根据权利要求1所述的基于层次分析法的变电站主接线评价指标权值确定方法，其特征在于：所述步骤s2中建立层次结构模型为：第一层包含可靠性(a1)、灵活性(a2)、经济性(a3)和未来发展性(a4)4个影响因素；按照上述第一层影响因素的划分，第二层包含主变压器可靠性(a
11
)、高压母线可靠性(a
12
)、低压母线可靠性(a
13
)、出现可靠性(a
14
)、主变压器投切灵活性(a
21
)、线路投切灵活性(a
22
)、运行方式切换灵活性(a
23
)、建设初始投资(a
31
)、年运行费用(a
32
)、高压侧可扩建性(a
41
)和低压侧可扩建性(a
42
)11个影响因素。3.根据权利要求1所述的基于层次分析法的变电站主接线评价指标权值确定方法，其特征在于：所述步骤s3中构建判断矩阵为：其中b为判断矩阵；b
ij
表示因素i和因素j相对b
n
的重要度的值；所述判断矩阵具有如下性质：b
ij
＞0b
ij
＝1/b
ji
(i≠j)b
ii
＝1,(i＝1,2,...,n)。4.根据权利要求3所述的基于层次分析法的变电站主接线评价指标权值确定方法，其特征在于：所述判断矩阵的特征根和特征向量通过特征向量法进行求解，一致性比率为：其中cr为一致性比率；ci为矩阵计算一致性指标，计算公式为：ri为查找一致性指标，λ
max
是判断矩阵的最大特征值，n为判断矩阵的维度。

技术总结
本发明公开了一种基于层次分析法的变电站主接线评价指标权值确定方法，本发明通过层次分析法对主接线的评价指标进行分层，并对每层的因素分别构建判断矩阵，求解各矩阵的特征根和特征向量，通过一致性校验后从而求得最底层指标对最高层目标的各权重值。与现有技术相比，本发明把复杂的被评对象按其本质属性和特征的某一方面分解为具有行为化、可操作化的结构，包含了各层次因素之间的依存关系，把问题变成最底层指标对最高层相对重要程度的权值问题，本发明指标权值确定方法不仅能准确的反应各指标的重要程度，又体现了个指标之间的相互依存关系，同时比较全面的包涵盖了较多的评价指标，提高主接线性能评价的精确度，具有推广应用的价值。广应用的价值。广应用的价值。


技术研发人员：曾文慧 张全明 罗毅 罗宁 李春梅 任昊 刘晓宇 王涵宇 倪江 焦一飞 陈中国 邹斌 杨楠 李宇 张凯 陈晨 杨丹 李金阳 杜思颖
受保护的技术使用者：国网四川省电力公司经济技术研究院
技术研发日：2022.06.02
技术公布日：2022/9/30