文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
文章編號(hào): 0258-7998(2015)01-0153-03
0 引言
配電網(wǎng)規(guī)劃是在電網(wǎng)現(xiàn)狀分析及負(fù)荷預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,不僅要滿足供電安全可靠性,而且要滿足經(jīng)濟(jì)性的要求,即在規(guī)劃方案中尋求一個(gè)較優(yōu)的方案滿足各個(gè)決策屬性的要求[1]。目前,我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目通常依靠決策者的經(jīng)驗(yàn),項(xiàng)目決策水平較低,在一定程度上造成了資金的巨大浪費(fèi)[2]。年年投資年年建設(shè),問(wèn)題仍然很多,形成這種局面的一個(gè)主要原因是缺乏系統(tǒng)、科學(xué)的電網(wǎng)分析評(píng)估方法和決策工具,因此,配電網(wǎng)評(píng)估具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
目前,在電網(wǎng)評(píng)估方面的研究取得了一些進(jìn)展,包括單方面單角度的研究和綜合評(píng)價(jià)研究。文獻(xiàn)[3]主要從可靠性的角度對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行評(píng)估;文獻(xiàn)[4-5]從多個(gè)角度對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行研究,包括風(fēng)險(xiǎn)角度、停電損失、影響范圍等等;文獻(xiàn)[6]從電網(wǎng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性的角度闡述該方面的進(jìn)展,數(shù)學(xué)模型可分為確定性模型和可靠性模型,規(guī)劃的求解主要集中在啟發(fā)式優(yōu)化方法和數(shù)學(xué)優(yōu)化方法。
1 構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
在配電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中,面臨許多綜合性的決策問(wèn)題,如配電網(wǎng)安全性與經(jīng)濟(jì)性間的平衡問(wèn)題,即一方面電網(wǎng)作為社會(huì)的供電主體,必須保證供電和用電的安全性;另一方面作為企業(yè),盈利是其主要目的,增加電網(wǎng)安全性勢(shì)必增加成本費(fèi)用。安全性與經(jīng)濟(jì)性間應(yīng)該尋求平衡,諸如此類。
本文在考慮電網(wǎng)規(guī)劃評(píng)價(jià)工作的多目標(biāo)性、復(fù)雜性以及各目標(biāo)間的矛盾關(guān)系后,根據(jù)電網(wǎng)發(fā)展的根本目標(biāo),利用因果分析法繪制因果圖,對(duì)各基準(zhǔn)層指標(biāo)進(jìn)行分解,得到指標(biāo)層的各項(xiàng)指標(biāo)。為了避免各指標(biāo)間信息重疊,本文采用多元統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行相應(yīng)的處理。
2 結(jié)構(gòu)熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重
結(jié)構(gòu)熵權(quán)法是一種主觀與客觀賦值相結(jié)合、定性與定量分析相結(jié)合的權(quán)重系數(shù)結(jié)構(gòu)分析方法,其基本思想是,將Delphi法與模糊分析法相結(jié)合,利用專家意見形成“典型排序”并計(jì)算“典型排序”的熵值,最后通過(guò)“盲度”分析來(lái)對(duì)可能產(chǎn)生潛在偏差的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,降低數(shù)據(jù)中的“噪聲”,使專家意見具有“一致性”收斂。結(jié)構(gòu)熵權(quán)法的基本步驟如下:
(1)利用專家意見確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的“典型排序”
通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷的形式,按照Delphi的方法和程序?qū)χ笜?biāo)進(jìn)行“典型排序”,即專家根據(jù)已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況,對(duì)各個(gè)指標(biāo)的重要性程度進(jìn)行定性的判斷。
(2)對(duì)“典型排序”進(jìn)行“盲度”分析
設(shè)有k個(gè)專家參加咨詢調(diào)查,得到k張排序表,每一張表對(duì)應(yīng)一個(gè)集合,記為U={u1,u2,…,un},指標(biāo)集對(duì)應(yīng)的“典型排序”數(shù)組記為{ai1,ai2,…,ain},指標(biāo)集的“典型排序”矩陣記為A,而A=(aij)k×n,i=1,2,…,k;j=1,2,…,n;其中aij表示第i個(gè)專家對(duì)指標(biāo)uj的評(píng)價(jià)。ai1,ai2,…,ain取{1,2,…,n}自然數(shù)中的任意一個(gè)數(shù)。排序數(shù)aij的隸屬度函數(shù)記為:
其中,m為轉(zhuǎn)化參數(shù)量,m=n+2。通過(guò)式(1)可將排序矩陣A定量轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的隸屬度矩陣B,其中bij=?滋(aij)。
平均認(rèn)識(shí)度為k個(gè)專家對(duì)指標(biāo)uj的“一致看法”,記為bj,令:
bj=(b1j+b2j+…+bkj)/k(2)
“認(rèn)識(shí)盲度”為專家對(duì)因素uj由認(rèn)知產(chǎn)生的不確定性,記做Qj,則:
Qj=
|[(max(b1j,b2j,…,bkj)-bj)+(min(b1j,b2j,…,bkj)-bj)]/2|
(3)
k個(gè)專家對(duì)指標(biāo)uj的認(rèn)識(shí)度記為Xj:
Xj=bj(1-Qj),Xj>0(4)
所有專家對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)向量記為X=(x1,x2,…,xn)。
(3)歸一化處理
對(duì)Xj=bj(1-Qj)進(jìn)行歸一化處理,計(jì)算指標(biāo)uj的權(quán)重,令:
W={w1,w2,…,wn}即為因素集U={u1,u2,…,un}的權(quán)向量。
3 多層次灰色關(guān)聯(lián)綜合評(píng)價(jià)
電網(wǎng)規(guī)劃涉及因素眾多,是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,各指標(biāo)的實(shí)際值存在一定的不明確性,因此,灰色關(guān)聯(lián)分析法適合于規(guī)劃方案的評(píng)估,同時(shí)對(duì)于小樣本指標(biāo)的處理具有較高的準(zhǔn)確性,其基本步驟如下:
(1)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)及最優(yōu)指標(biāo)集
通過(guò)建立多屬性多層次的評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)研究對(duì)象,其中最優(yōu)指標(biāo)集合就是各個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象中最優(yōu)的一個(gè)所組成的數(shù)集,記為{X0(k)},k=1,2,…,n。
(2)數(shù)據(jù)無(wú)量綱化處理
常用的處理方法是數(shù)據(jù)均值化,假設(shè)有m個(gè)評(píng)價(jià)方案,有n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),則:
其中xi(k)分別為第i種技術(shù)方案的第k個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)和無(wú)量綱化處理后的數(shù)據(jù)。
(3)評(píng)價(jià)矩陣的確定
將步驟(2)中處理后的數(shù)據(jù)代入式(7)即可得到第i種配電網(wǎng)規(guī)劃方案各指標(biāo)數(shù)值與最優(yōu)指標(biāo)集比較時(shí),第k個(gè)指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù),具體如下:
分辨系數(shù)?籽這里取0.4,各關(guān)聯(lián)系數(shù)組成評(píng)價(jià)矩陣E:
(4)計(jì)算權(quán)重、灰色綜合評(píng)價(jià)
由結(jié)構(gòu)熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重為R,評(píng)價(jià)矩陣E和權(quán)重系數(shù)向量R,得到灰色綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為:
D=R·E=(d1,d2,…,dm)(9)
式中,D為評(píng)價(jià)結(jié)果向量,元素最后根據(jù)最大關(guān)聯(lián)度原則對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
4 應(yīng)用實(shí)例
(1)電網(wǎng)規(guī)劃綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
電網(wǎng)規(guī)劃綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如圖1所示,各方案灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算值如表1所示。
(2)通過(guò)專家打分得到的原始決策矩陣進(jìn)行歸一化處理得標(biāo)準(zhǔn)矩陣y:
(3)求差序列、最大差和最小差
最優(yōu)樣本為:
根據(jù)公式ij=|Xoj-Xij|,i=1,2,…,m;j=1,2,…,n計(jì)算絕對(duì)差值矩陣:
最大差、最小差分別為:max=0.771 3,min=0。
(4)計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣
本文分辨系數(shù)取0.4,關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣:
(5)計(jì)算關(guān)聯(lián)度
根據(jù)結(jié)構(gòu)熵權(quán)法計(jì)算所得的權(quán)重系數(shù)可以得到3種方案的灰色關(guān)聯(lián)度:
從上述3種方案的關(guān)聯(lián)度數(shù)來(lái)看:3種方案的綜合效益都是比較好的。方案3的關(guān)聯(lián)度最大,說(shuō)明該方案的綜合效益值最好;次之是方案2的綜合效益;排最后的為方案1的關(guān)聯(lián)度,說(shuō)明其綜合效益在這3個(gè)方案中最小,優(yōu)化空間最大。
5 結(jié)論
本文在考慮電網(wǎng)規(guī)劃評(píng)價(jià)工作的多目標(biāo)性、復(fù)雜性以及各目標(biāo)間的矛盾關(guān)系后,根據(jù)電網(wǎng)發(fā)展的根本目標(biāo),從經(jīng)濟(jì)性、可靠性、適應(yīng)性和社會(huì)影響性4個(gè)方面對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行研究,并構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;利用結(jié)構(gòu)熵權(quán)法確定權(quán)重;采用多層次灰色關(guān)聯(lián)法對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。最后,通過(guò)對(duì)某地區(qū)的3種電網(wǎng)規(guī)劃方案的評(píng)價(jià)結(jié)果的比較,得出關(guān)聯(lián)度最大的方案綜合效益值最好。
參考文獻(xiàn)
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