孙中兴
(广东南海电力设计院工程有限公司,佛山 528200)
摘 要:高压配电网是由区域电网的重要发电厂变电站、系统负荷中心的枢纽变电、开关站以及连接各站的输电线路组成的电网,是整个电网中最重要的部分。不同区域的负荷、电源分布以及地理特点将影响并决定其电网网架的不同形态,包括电源送端输电通道、受端系统、联络线等。因此各区域、各省的主要网架结构均体现了各自电源、负荷分布及经济发展的特点。高压配电网网架是随着历史的发展逐渐形成的,并且其形态会因地发生一些变化,如在形成的初期一般为链式和放射性结构,随着电网的发展则在链式间逐渐加强联系,已达到增强电网的输电能力、提升电网运行安全可靠性的目的。目前,高压配电网接线模式众多,本文提出了高压配电网接线模式的研究思路,并给出了评价标准及指标体系。
关键词:接线模式;研究方法;评价标准
1 引言
首先对地区的高压配电网的接线模式进行广泛调查、收集资料,对各种高压配电网的接线模式的特点、适用条件进行分析和论述。在模拟和给定一定的边界条件的情况下,定量计算各种接线模式的经济性、技术性指标,确定各种接线模式在不同负荷密度下的优劣。在此基础上,针对福建省不同区域特点,提出电网理想接线模式及其相应的过渡方案。
2 研究思路
根据地区高压配电网调研情况,定性分析各种接线模式的优缺点和适用范围,确定研究所涉及的接线模式。并通过对影响接线模式的因素分析,建立合理的综合评价体系,对各项指标进行分析计算,确定其权重及评价标准,从而确定不同条件下各种接线模式的优劣。
3 理论研究方法
根据研究的内容和目的,确定采用综合评价方法进行高压配电网接线模式研究。
构建以层次分析法和德尔菲法为主体,同时结合了聚类分析法和模糊评价法的综合评价体系,对高压配电网接线模式进行技术性、经济性综合评价,确定不同条件下各种接线模式的优劣;结合地区不同区域电源特点、负荷特点、地形特点等构建综合评价体系,确定不同区域最优的接线模式及其过渡方案。
3.1 层次分析法
层次分析法(Analytic hierarchy process-AHP)是在决策过程中对非定量事件做定量分析、对主观判断做客观分析的有效方法。核心思想是通过建立清晰的层次结构来分解复杂问题,它能够有效处理各项评价指标之间的内在联系及相互独立性,从而量化并综合各个指标,灵活性、整体性和综合性较强。
3.2 德尔菲法
德尔菲(Delphi)法是一种能够充分综合领域专家知识、经验和信息的方法,又称专家打分法。Delphi之所以在系统分析和决策领域得到了广泛应用,关键在于它以匿名的方式多次征求专家意见,并通过信息沟通与循环反馈,使决策意见趋于一致,逼近实际值。
3.3 聚类分析法
聚类分析法是理想的多变量统计技术,是研究多要素事物分类问题的数量方法。聚类分析法应用于综合评价,一方面可以对分类评价问题给出直接的评价结果,另一方面可以形成综合评价的框架结构,以便提高综合评价的效果,可以采用分层聚类法进行评价指标体系的构建。
3.4 模糊评价
模糊综合评价是一种基于模糊集合论,对分析评价中的各种模糊信息作量化处理,并进行状态判断的分析方法。它用隶属程度而非绝对的“属于”或“不属于”来描述差异的中介程度,是用精确的数学语言对模糊性的一种描述。这种定性指标合理量化的方法,较好的解决了综合评判中原始数据的不确定性或评价标准的模糊性等问题。
4 应用研究方法
应用研究的方法与理论研究方法相同,即在理论研究基础上构建综合评价体系,根据不同区域的电源、负荷、地域地形及政策等实际特点对理论研究结果进行修正,确定最优的高压配电网接线模式,提出高压配电网网架结构、变电规模、线路选型等方面的推荐方案及标准化、系列化建议。
高压配电网接线模式应用研究的综合评价体系。该评价体系以定性指标为主,可以采用专家打分法确定评价标准,进行综合评价。
5 网架评价体系
5.1 评价体系构建流程
评价指标体系的建立需要满足一定的原则:系统性、与评价目的的一致性、直接的可测性、实用性、相互独立性、动态性与整体的完备性。在建立电网评价指标体系时要做到既不重复也不遗漏。
5.2 评价流程
综合评价流程如下图所示。
.png)
5.3 评价体系
综合评价体系是评价地区高压配电网接线模式的基础,指标体系的优劣直接影响评估结果的好坏。根据分析,影响高压配电网接线模式的因素有安全性、可靠性、经济性等指标,以这些为指标进行综合评价体系的构建,如下图所示。
5.4 指标计算
上述评价体系中指标均为定量指标,其理论计算要针对不同条件进行高压配电网的供电模型构建,从而得到适应各种不同情况的接线模式。
(1)220kV变电站的供电面积可以分为圆形、扇形、条形等,主要考虑因素为:
1)220kV变电站的作用
2)220kV变电站的位置
(2)结合各种接线模式的不同确定110kV变电站的布点类型,包括规律分布、条状分布、半环状分布和列状分布。主要考虑因素为:
1)地域地形特点
2)负荷密度特征
(3)在上述供电模型构建基础上,对各种接线模式的供电安全性、供电可靠性和电网经济性等指标进行理论计算,并形成计算结果。
5.5 指标权重
.png)
指标个数不多时,其权重通常由专家直接确定;指标个数较多专家难以决策时,其权重大小的确定一般采用两两比较的方式。
5.6 评价标准
由于不同的底层指标具有不同的含义和设计目的,因此,指标的定性描述必须通过标量化手段转换为规范化的定量数据;已量化的定量数据具有不同的量纲和数量级,也需要规范化后才能进行综合或者比较。这种通过一定的标度体系,将各种原始数据转换成的可直接比较的规范化格式,就是评分标准。评分标度多采用百分制、十分制和五分制。
上述评价体系中指标均为定量指标,需要根据实际理论计算结果与调研的规范或标准数据进行对比确定其评价标准。
5.7 综合评价
在评价标准确定基础上,进行单项指标评分,单项指标评分从不同侧面反映了各种接线模式的影响因素,但是不足以说明接线模式的整体状况。因此,需要利用AHP法逐层向上计算,直到计算得出接线模式的综合评分。计算公式为:
.png)
综合评分越高说明在一定条件下的接线模式技术、经济指标较优。
6 结论
本文提出了针对地区不同负荷、电源分布特点的高压配电网网架的研究思路,并给出了理论研究和应用研究两种方法,然后根据评价体系评选出最适合地区的高压配电网网架。
参考文献:
[1] 陈章潮,唐德光.城市电网规划与改造[M].北京:中国电力出版社,1998.