城市中壓線路次序方案的研究

牛雪松 吳煊之

摘? 要：城市中壓線路的建設(shè)對于城市的發(fā)展至關(guān)重要，對于社會(huì)效益和電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)具有重要意義。文章針對城市配電網(wǎng)建設(shè)中存在的一些問題，通過層次結(jié)構(gòu)分析法策略研究，對城市中壓配電網(wǎng)建設(shè)次序進(jìn)行優(yōu)化，這種方法對于解決農(nóng)網(wǎng)改造中壓問題具有重要的借鑒價(jià)值。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);中壓線路;結(jié)構(gòu)分析法;優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TM835.4? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）08-0122-03

Abstract： The construction of urban medium voltage line is very important for the development of the city， and it is of great significance for the social benefits and the economy of electric power enterprises. In view of some problems existing in the construction of urban distribution network， this paper optimizes the construction order of urban medium voltage distribution network through the study of analytic hierarchy process （AHP） strategy. This method has important reference value for solving the problem of medium voltage in rural power network transformation.

Keywords： distribution network; medium voltage line; structure analysis; optimization

引言

中心城區(qū)的電網(wǎng)一個(gè)城市電力系統(tǒng)的重要部分，其使用的電量占整個(gè)城市的比例可以達(dá)到70%以上，作為城市發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，電力系統(tǒng)的建設(shè)情況很大的影響著城市的發(fā)展。隨著國家城市的發(fā)展和農(nóng)網(wǎng)改造的深入進(jìn)行，中心城區(qū)配電網(wǎng)建設(shè)資金投入加大，就需要從源頭上對電網(wǎng)進(jìn)行合理規(guī)劃，防止出現(xiàn)重復(fù)拆建[1]。

本文根據(jù)A地區(qū)存在的問題，提出了A地區(qū)配電網(wǎng)建設(shè)的方案，最后，對規(guī)劃方案進(jìn)行了評估，對規(guī)劃的可行性和落地性進(jìn)行了檢驗(yàn)，以便于下一步A地區(qū)網(wǎng)改工作的順利進(jìn)行。

1 A地區(qū)電網(wǎng)存在的問題

（1）基礎(chǔ)差，底子薄。A地區(qū)地形特點(diǎn)屬于山區(qū)丘陵地帶，在過去的電網(wǎng)建設(shè)中投入的資金少，導(dǎo)致這個(gè)地區(qū)中壓電網(wǎng)薄弱，供電可靠性不足，經(jīng)常出現(xiàn)卡脖子現(xiàn)象。

（2）配電網(wǎng)缺少統(tǒng)一規(guī)劃。在以前的電網(wǎng)建設(shè)中，主要是根據(jù)客戶需求進(jìn)行建設(shè)，導(dǎo)致存在較多的亂拉亂搭現(xiàn)象，施工和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也存在較大差異，不利于運(yùn)維檢修[2]。

（3）電網(wǎng)發(fā)展速度落后于城市發(fā)展，城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展導(dǎo)致負(fù)荷上升較快，中心城區(qū)商業(yè)發(fā)展和居民家用電器增多導(dǎo)致電網(wǎng)的峰谷差加大。以前的變壓器容量普遍較小，在大負(fù)荷用電時(shí)刻常常出現(xiàn)過負(fù)荷現(xiàn)象，在一定程度上制約了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2 層次分析法的應(yīng)用

2.1 方法的提出

針對中心城區(qū)配電網(wǎng)出線的資金不能解決問題的現(xiàn)狀，研究了層次分析法（AHP）的改策略方案，建立中心城區(qū)中壓線路多項(xiàng)指標(biāo)緊急度數(shù)學(xué)模型，以及層次分析法（AHP）判斷矩陣模型，將線路的改建緊急度進(jìn)行計(jì)算，按線路改建緊急度急迫性確定線路改建的有先組合，這種策略大大增加了城區(qū)中壓線路建設(shè)方案的科學(xué)性[3]。

2.2 策略模型的建立

通過AHP法建立中心城區(qū)中壓線路建設(shè)模型，對指標(biāo)進(jìn)行定量分析，由各項(xiàng)指標(biāo)所占的權(quán)重情況，將中壓線路建設(shè)緊急度計(jì)算出來，并根據(jù)計(jì)算出來的權(quán)重進(jìn)行排序。步驟如下所示：

（1）建立中心城區(qū)中壓線路建設(shè)緊急度的模型，提出分析指標(biāo)。

（2）對每一層的指標(biāo)用HP法的標(biāo)度比進(jìn)行較，建立判斷矩陣。

（3）計(jì)算最大特征值λmax和特征向量，算出指標(biāo)權(quán)重。

（4）檢驗(yàn)權(quán)重。

（5）根據(jù)檢驗(yàn)指標(biāo)的權(quán)重，算出緊急度的綜合權(quán)重。

（6）根據(jù)指標(biāo)不合格度和權(quán)重，算出線路的建設(shè)緊急度。

2.3 各指標(biāo)不合格度數(shù)學(xué)模型的建立

城區(qū)中壓線路指標(biāo)，主要是通過下面幾個(gè)指標(biāo)進(jìn)行的，如下所示：

重過載指標(biāo)模型，單輻射接線指標(biāo)不合格度模型，不可轉(zhuǎn)供指標(biāo)不合格度模型，殘舊設(shè)備指標(biāo)不合格度模型，主干截面指標(biāo)不合格度模型，線路長度指標(biāo)不合格度模型。

2.4 線路建設(shè)緊急度計(jì)算

子準(zhǔn)則層各項(xiàng)目指標(biāo)建設(shè)緊急度為ωixi，其中ωi為第i類指標(biāo)的綜合權(quán)重，整條線路建設(shè)緊急度是各指標(biāo)建設(shè)緊急度的和。第k條線路改建緊急度Ek的計(jì)算公式為：

式中：k為不同線路的序號(hào)，n為線路的總數(shù)，xik為第k條線路的第i類指標(biāo)的不合格度。

3 中壓線路建設(shè)次序決策

（1）通過A市供電公司收集的中壓線路數(shù)據(jù)清單，以A市的部分10kV線路為例，采用AHP法對需要改建的10kV線路進(jìn)行計(jì)算分析，制定優(yōu)先改進(jìn)的線路方案。收集到的部分線路數(shù)據(jù)如表1所示。

（2）根據(jù)上面的公式，計(jì)算線路的各種指標(biāo)的不合格度，結(jié)果如表2所示。

（3）根據(jù)重要性的標(biāo)度含義以及各個(gè)指標(biāo)的重要性的程度，根據(jù)層次分析法（AHP）運(yùn)用多位專家評分法構(gòu)造出判斷矩陣，計(jì)算得出以上羅列的6個(gè)指標(biāo)對于改造緊急度的綜合權(quán)重，如表3所示。

（4）用線路的指標(biāo)不合格度和相應(yīng)的權(quán)重相乘，計(jì)算可以得到各個(gè)指標(biāo)的改建緊急度，再計(jì)算出線路的改建緊急度，計(jì)算結(jié)果如表4。

線路改建緊急度數(shù)值越大則說明線路存在的問題越嚴(yán)重，在給定的資金一定的情況下，需要優(yōu)先安排解決。

4 結(jié)束語

運(yùn)用層次分析法對中壓電網(wǎng)進(jìn)行線路改建緊急度的分析計(jì)算，制定有效的解決方案。根據(jù)各個(gè)中壓線路改建緊急度的結(jié)果，在資金有限的情況下，各個(gè)中壓線路的改建優(yōu)先度則有所依據(jù)，及時(shí)有效的解決中壓存在的問題。同時(shí)為電網(wǎng)中遠(yuǎn)期目標(biāo)打下基礎(chǔ)，避免重復(fù)建設(shè)和不必要的浪費(fèi)，提高供電企業(yè)的運(yùn)營效果，為城市經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳潮章，程浩忠.城市中電網(wǎng)規(guī)劃與改造[M].北京：中國電力出版社，2007：1-6.

[2]樂欣.白蕉片區(qū)中壓配電網(wǎng)規(guī)劃研究[D].華南理工大學(xué)，2012：4-6.

[3]苗增強(qiáng)，姚建剛.改進(jìn)的多目標(biāo)遺傳算法在配電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2009，21（5）：63-67.