基于層次分析法的輸變電工程綜合評價方法研究

1、    基于層次分析法的輸變電工程綜合評價方法研究    唐自強 林宇彬在新中國工業(yè)事業(yè)發(fā)展的宏觀版圖中，以電力能源的生產(chǎn)與輸送領(lǐng)域為典型代表的能源動力工業(yè)體系分支一直是一個重要的版塊，電力能源的生產(chǎn)與輸送行業(yè)是中國國民經(jīng)濟發(fā)展路徑中的動力支撐代表，所以，對輸變電工程項目進行綜合評價指標(biāo)體系建設(shè)將會具有極其充分的現(xiàn)實意義。本文擬采用了層次分析法來開展輸變電工程項目的綜合評價，引入了相關(guān)理論背景，并給出了初步的檢驗性嘗試方案。一、層次分析法本文這里所說的層次分析法，是對于條件復(fù)雜，具體細(xì)節(jié)比較模糊的問題做出相對清晰而科學(xué)的決策的一種簡明方法，它最早由一名從

2、事數(shù)理統(tǒng)計學(xué)的數(shù)學(xué)專家提出，是一種在實踐層面具有簡潔、靈活等特性的涉及眾多個實踐檢驗原則的應(yīng)用性決策形成方法。往往它能夠?qū)⒕哂袕?fù)雜的纏繞結(jié)構(gòu)的問題劃分為幾個清晰而獨立的研究因素，然后將這些已經(jīng)獨立開來的因素按照彼此之間系統(tǒng)從屬關(guān)系使之形成相對清晰的層級結(jié)構(gòu)，最后通過不同研究元素之間的兩相對比找到其中最具決定意義的考量因素。二、進行多層級性輸變電工程綜合性評價實踐的具體過程層次分析法是一種具有綜合性的同時兼顧定性與定量分析功能的數(shù)量化思維分析方法，這種分析法使得人類大腦對客觀世界的感性決定過程更加趨向于理性化。進行ahp的首要步驟是將將要決策的問題按照總體目標(biāo)，各層級的分項目標(biāo)的層次展開劃分，劃

3、分的過程要盡可能地實施細(xì)化，直到模型中所涉及的所有因素都能夠找可供建立數(shù)理量化模型進行科學(xué)計量的層級位置即可。具體操作流程如下圖所示（見圖1）。（一）評價指標(biāo)體系的建立本文在研究的實施過程中根據(jù)我國現(xiàn)階段所進行的輸變電工程設(shè)備的實踐特點，通過廣泛地征求有關(guān)各方面的專家的實踐建議，將進行輸變電工程綜合評價指標(biāo)體系具體地劃分為如下的若干個層級類別。（二）對評價體系中的各個因素進行賦值為了有效地為之后的數(shù)理檢驗過程的順利進行做出良好的鋪墊，本文決定對指標(biāo)體系中的有關(guān)因素進行具體的賦值操作，為了是賦值行為更加科學(xué)更具有參考與約束價值，本文在充分遵從層次分析法原則的基礎(chǔ)上，同時還引入了德爾菲賦值法，使賦

4、值更為合理。（三）計算求解過程首先進行的是評價體系中的各個因素之間的隸屬度指標(biāo)的分析。之后再充分研判了指標(biāo)體系中的隸屬度指標(biāo)計算結(jié)果以后，本文建立判斷矩陣，并對判斷矩陣展開之后一系列的數(shù)學(xué)處理過程，最后實現(xiàn)綜合評價成果的取得。三、實例分析本案例是基于層次分析法對xx地區(qū)某110kv變電站兩個備選接入系統(tǒng)方案的可行性進行評估，通過綜合比選的方式得到最優(yōu)方案。其中，a站位于b 110kv變電站北側(cè)5.0km位置，同時位于c 110kv變電站西側(cè)4.0km位置。但由于c站a站無線路通道，因此不予考慮，僅考慮b站a站d站之間的線路接入方式。遵循這一基本要求，本項目線路接入過程中可備選的技術(shù)方案如下兩個

5、：方案一：新建110kv連中線接入110kv a站和110kv b站，并共同接入110kv a站中。同時，對節(jié)點至a變電站的線路進行重建。如下圖所示（見圖2）。圖2 方案一示意圖            圖3 方案二示意圖方案二：新建110kv連中線65號開位置接入110kv b，t接入110kv b站，同時將五中線該如xx站連中線間隔。如上圖所示（見圖3）。在應(yīng)用層次分析法對以上兩個備選接入系統(tǒng)方案的可行性進行評估的過程當(dāng)中，所遵循的操作步驟為：建立層次結(jié)構(gòu)判斷矩陣求解綜合權(quán)重以及方案排序。按照以上思路，各個階段的分析要點分別為：第一

6、步，建立層次結(jié)構(gòu)：受到規(guī)劃限制因素的影響，方案一與方案二在路徑上基本一致。根據(jù)方案所對應(yīng)的因素不同，構(gòu)建對應(yīng)的層次結(jié)構(gòu)體系，如下圖（圖4）所示。圖4 備選方案層次結(jié)構(gòu)示意圖第二步，判斷矩陣求解：根據(jù)前一階段中評估的層次結(jié)構(gòu)和相對標(biāo)量法形成兩個方案對各個葉屬性的影響，引入?yún)^(qū)間特征根算法對各個方案屬性的權(quán)重取值情況進行計算。同時應(yīng)用平均劵種作為指標(biāo)權(quán)重取值標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果如表15所示。表1 方案判斷矩陣指標(biāo)權(quán)重示意表指標(biāo)權(quán)重 定義 方案一 方案二a1 系統(tǒng)可靠性水平 0.72 0.24a2 負(fù)載水平 0.20 0.75a3 運行維護能力 0.81 0.15a4 計量難度 0.77 0.19b1 線路投資

7、水平 0.47 0.49b2 間隔調(diào)整投資 0.84 0.12表2 綜合優(yōu)越性指標(biāo)權(quán)重示意表g a b權(quán)重區(qū)間 0.71，0.71 0.25，0.25平均權(quán)重 0.71 0.25表3 技術(shù)指標(biāo)a指標(biāo)權(quán)重示意表a a1 a2 a3 a4權(quán)重區(qū)間 0.83，0.85 0.20，0.23 0.39，0.43 0.07，0.09平均權(quán)重 0.84 0.22 0.41 0.08表4 經(jīng)濟指標(biāo)b指標(biāo)權(quán)重示意表b b1 b2權(quán)重區(qū)間 0.71，0.71 0.25，0.25平均權(quán)重 0.71 0.25表5 各葉屬性綜合權(quán)重及歸一化調(diào)整后綜合權(quán)重示意表葉屬性 定義 綜合權(quán)重 調(diào)整后綜合權(quán)重a1 系統(tǒng)可靠性水平

8、0.61 0.41a2 負(fù)載水平 0.16 0.10a3 運行維護能力 0.29 0.19a4 計量難度 0.05 0.03b1 線路投資水平 0.18 0.12b2 間隔調(diào)整投資 0.05 0.03第三步，綜合權(quán)重以及方案排序：在求得方案權(quán)重以及屬性權(quán)重取值后，兩個備選方案對于總目標(biāo)區(qū)間數(shù)綜合權(quán)重的影響可以按照如下方式計算：區(qū)間數(shù)綜合去那種=屬性權(quán)重列向量*方案權(quán)重列向量t;根據(jù)該計算方法，得到兩個方案的綜合權(quán)重w取值為（0.67，0.33）。方案一綜合評分為0.67，方案二綜合評分為0.33。優(yōu)越性排序為方案一、方案二。因此，兩個備選方案中，以方案一為首選方案。結(jié)束語在輸變電工程全部有關(guān)環(huán)節(jié)進行有