高壓配電網建設規模評估分析

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摘要：基于最優化原理對高壓配電網建設規模進行評估，能夠為電力系統的建設提供有力依據?；诖?，本文詳細闡述了評估指標體系建設、優化模型建設、加權綜合評估模型建設這幾項評估環節，實現了對最優化評估的深入分析，希望能夠為高壓配電網建設事業的發展提供助力。

關鍵詞：高壓配電；電網建設；評估指標

最優化原理是指一種能夠處理多階段決策問題的原理理論，將該理論應用到高壓配電網建設規模的評估中，能夠得出可靠、客觀的評估結果，有助于電網設計工作的準確落實，因此，應深入分析該原理在電網建設規模評估中的應用，并采取有效措施，優化該原理理論的應用方法，提高電網建設規模評估工作的效果。

1評估指標體系建設

1.1層次分析法建設原理。在指標體系建設中，由于社會、經濟領域涉及面比較廣，其中能夠反映出當地電網規模需求的測度指標數量也比較多，且指標之間還存在相互影響、關聯的情況，因此，需要處理好部分與全局、微觀與宏觀之間的關系，保證指標體系條例的清晰性，為后續建模、評估奠定基礎。基于此，為了滿足指標體系建設需求，通常會采用層次分析法，來理順指標體系的層次關系，提高指標體系建設效果。在此過程中，層次分析法屬于一種運籌學理論，其分析原理是，通過將與決策存在穩定關聯的因素，分解成目標、準則、方案等層次，然后在此基礎上開展定量、定性分析，以實現綜合評估。其中該分析法對層次的劃分，正好滿足了指標體系，對各指標之間關聯、影響體現的需求。此外，由于其能夠將復雜的多指標決策問題表述為一個條例清晰的系統，所以其可以有效應對電網規模評估中，測度指標數量多的問題，提升評估工作水平。1.2指標關系建設。待指標體系建設基礎理論確定后，即可基于層次分析理論，進行指標關系的定位操作，為后續指標完整框架的建設奠定基礎。在此過程中，需要注意，如果所制定的指標類型不合理、含義模糊，都會影響指標間關系定位的準確性，影響指標體系的建設質量。為此，需要把握主要指標，不多不少地分解簡化問題，同時，還要提高對指標間強度關系的重視，如果指標之間影響力相差過于懸殊，那么就應將其調整到不同的層次上進行比較，以免在后續最優解評估中出現指標異常問題，確保各項評估環節的順利落實。此外，層次分析法的主要作用是從備選方案中，篩選出最優解，或尋求方案中不足的最佳優化方法，而不能對方案進行創造，因此，在指標關系建設過程中，應結合自身提出的方案，進行指標關系的提取、創造，以強化后續的方案擇優或優化效果。1.3整體指標體系架構建設。待上述兩個環節落實完畢后，即可組合出整體的指標體系架構。在此過程中，首先，將指標體系分為三個層次，即目標層、準則層、指標層，初步確定了體系結構輪廓。其次，將目標層設置為高壓配電網的建設規模，并將在該層次下的準則層，分為兩個部分，即變電站規模、線路規模，然后為其中變電站規模下的指標層，設置了變電站電容量、變電站個數、變壓器臺數這幾個指標類型，同時，為線路規模下的指標層，設置了線路回路線、線路總長度這兩個指標類型，形成了大概的指標體系框架。最后，根據各個指標項，提取、添加相應的指標項，完成整體指標架構的建設，以備之后的優化模型、加權綜合評估模型構建。此外，要注意，需嚴格按照指標類型，進行指標項的提取和歸納，以保證整體指標體系的科學性與可靠性。

2優化模型建設

2.1模型基本假設。遵循促發展、避免支出浪費的原則，在優化模型建設中，基于給定的供電面積、地區符合水平，將抵償年限內單位面積所承擔總費用最小作為函數目標，進行了優化模型建設，以期達到高壓配電網規模的科學評估效果，因此，模型的基本假設條件為以下幾項：第一，結構假設，總結以往的配電網建設經驗，可以采用常見的輻射網絡結構假設，即供電區域為圓形、供電站為圓心，然后配電網以圍繞該圓心，采用網絡輻射的方式，延伸到各個用戶所在區域。第二，電力負荷假設，為了方便建模與分析，需假設電網覆蓋區域內的電力負荷密度均勻。第三，導線截面假設，遵循經濟性原則，應將所有導線截面按照經濟電流密度選用。第四，變電站條件假設，將高壓配電網規模范圍內的所有變電站容量，以及其中的變壓器臺數，設置為同一數量，以弱化建模分析的難度[1]。2.2經濟支出模型建設。由于該模型的建設目標為最小化總費用，因此，待到假設條件設立完成后，需要基于這些假設條件，構建一個經濟支出模型，以備之后的優化結構建設。在此過程中，首先，需要確定變電站的供電半徑，設半徑為R、單位變電站容量為S、供電區域負荷密度為σ、變壓器容載比為Kc，列出函數表達式：（1）并得出配電線路每回的出現表達長度D*R，其中D為地形修正系數，同時，設UN、J分別為配電網額定電壓、導線經濟電流密度，得出導線截面積函數：（2）其次，根據上述截面積、長度、供電區域面積半徑，得出相應的年總運行費用[2]。最后，再計算出有效投資階段內，變電站、配電網區域的總投資費用，實現高壓配電網整體經濟支出模型的建設，為之后的優化結構構建提供依據[3]。2.3優化結構建設。在優化模型中的優化結構建設中，需要以最小化費用為目標，根據上述經濟支出模式，構建一個優化模型結構：（3）其中，KM、KN、KO為常數，Fo=F/（πR2），即單位面積上的年總費用。此后，還要進行最優評估指標的確定，并根據上述各個函數模型結構，得出變電站的經濟容量，即：（4）（5）其中，Sj為經濟容量、Ksec為變壓器安全運行率，且Ksec＜1，P∑為已知總供電負荷，Nb為變電站最優數量，同時，根據上述函數，還可以得出Nb的表達式。之后，再結合Nb、Sj、R的表達式得出變壓器臺數、變壓器總變量容量、配電線路總條數、線路總長度等規模評估指標，然后將其組合為變電站規模指標，以及配電線路規模指標模型，實現優化模型的建設[4]。

3加權綜合評估模型建設

3.1模型建設思路。在此次優化模型的建設中，由于將費用最小化為模型構建目的，因此，其得出的優化結果主要體現在是否滿足經濟原則方面。但事實上，還要考慮宏觀的地區綜合情況，來進行電網規模設計規劃，所以為了保證評估模型的有效性與準確性，還要為其增添加權綜合評估功能，以完善整體模型的建設。在此過程中，各指標對配電網規模的貢獻程度，作為評估的關鍵因素，需要邀請該領域的專家，并采用專家加權選評估指標的加權平均定量法，構建評估模型，以落實基于最優原理的評估模型建設[5]。在該加權平均定量法中，需要建立一個專家選優系統，并借助函數定量的方式，對專家的評分進行計算，然后得出加權設置結果，再基于此，構建相應的加權綜合評估模型。但需要注意，應在保證專家基本評審權的同時，保持比較評價標準的普遍適應性，增強評估模型的建設效果[6]。3.2建設過程。在建設過程中，首先，需要仔細甄選專家，保證其專業素質到位，且所邀請專家應當對該配電網建設項目具有較為深入的了解，因此，最好邀請參與該項目設計、建設的專家為宜，保證評價的準確性和客觀性，然后還要組成一個專家評估組，使其能夠圍繞配電網規模，進行集中的評價[7]。其次，設專家為K、指標為G、評價值為W，然后結合指標個數、K專家的權重等條件，以及通過上述環節導出的指標項表達式，構建出一個加權綜合評估模型。最后，再將各項具體參數，導入到評估模型中，進行計算，得出高壓配電網規模的最優解。在此過程中，該評估模型通常會給出偏大、偏小、適中這幾種評估結果。如果給出的結果為偏大或偏小，那么就要根據評估結果，來對方案進行調整，之后，再繼續進行評估，直至最終模型評估結果為適中為止，此時，高壓配電網規模方案則為最優方案[8]。

4結語

綜上所述，有效應用最優原理，能夠提高高壓配電網規模評估的準確性。在評估工作中，借助最優原理，可以保證評估項目的全面性、明確最優的高壓配電網規模水平、優化配電網工程的使用性能，從而為配電網工程設計提供資料參考，增強高壓電網建設施工的科學性。

參考文獻

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作者:林青瑜 洪智勇 單位:國網泉州供電公司