基于逼近理想解排序法的 輸電網(wǎng)規(guī)劃方案綜合評價

王洲，魏光明，海曉燕

（1.甘肅省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，甘肅 蘭州 730050；2.國網(wǎng)蘭州供電公司，甘肅 蘭州 730070；3.國網(wǎng)蘭州供電公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究所，甘肅 蘭州 730050）

在電力改革不斷深入的進(jìn)程中，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)穩(wěn)步快速發(fā)展態(tài)勢，但基于資源分布不均衡，各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r不同，導(dǎo)致我國各地區(qū)之間的電力發(fā)展水平出現(xiàn)了非常不平衡的趨勢。綜合來看，東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，電力短期現(xiàn)象較為明顯，而中西部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度平緩，部分電廠存在有電發(fā)不出的困難，因此，針對這種情況，我國提出了對輸電網(wǎng)規(guī)劃的問題。高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的輸電網(wǎng)規(guī)劃是整個電力系統(tǒng)組成的重要部分，能夠保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。顯而易見，原來一味追求經(jīng)濟(jì)效益已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代輸電網(wǎng)規(guī)劃要求，綜合整體輸電網(wǎng)來看，需要對備選的方案進(jìn)行定量或定性的評價。傳統(tǒng)的評價方法在現(xiàn)如今的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中顯露出弊端，因此，我們需要尋找出一種能夠更適合當(dāng)代輸電網(wǎng)規(guī)劃的綜合評價方法，對此問題進(jìn)行針對性的深入探索。應(yīng)用逼近理想值的方法可以有效地對輸電網(wǎng)方案在實施前，進(jìn)行有效評價，并且能綜合解決在評價中發(fā)現(xiàn)的優(yōu)缺點將其進(jìn)一步優(yōu)化?；诖?，本文運(yùn)用逼近理想解排序方法設(shè)計輸電網(wǎng)規(guī)劃方案的綜合評價方法，以便改進(jìn)原有評價方法的缺點，提高方案評價速度。

1 基于逼近理想解排序法的輸電網(wǎng)規(guī)劃方案綜合評價方法

（1）設(shè)置方案綜合評價指標(biāo)。在評價中設(shè)置不同的指標(biāo)會產(chǎn)生不同的評價結(jié)果，因此，在設(shè)計評價方案時首先要設(shè)置評價方案的指標(biāo)，對多種類型指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一，即指標(biāo)預(yù)處理。在整個評價系統(tǒng)中會將指標(biāo)劃分成最小級別指標(biāo)和最大級別指標(biāo)：最小級別指標(biāo)是指在整體評價方案中對主要結(jié)果產(chǎn)生影響較小的指標(biāo)，當(dāng)方案的量綱不同或者各數(shù)量之間差異較大時，需要對較小指標(biāo)進(jìn)行重新設(shè)定，以便于后期評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。最大指標(biāo)是指在整體方案中各指標(biāo)評級的上限，一旦超出這一上限，則評價結(jié)果會出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致方案存在不公正性。因此，在設(shè)置評價指標(biāo)前需要對各指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行分析進(jìn)行確定，只有合理的指標(biāo)權(quán)重才能得出更加準(zhǔn)確的綜合評價結(jié)果。權(quán)重的確定方法分為兩種：一是主觀賦權(quán)法，即各級專家或評定者根據(jù)指標(biāo)涵蓋的經(jīng)濟(jì)意義，通過以往經(jīng)驗憑主觀判斷得到，其結(jié)果不穩(wěn)定個人主觀臆斷性強(qiáng)。二是客觀賦權(quán)法，通過實際指標(biāo)數(shù)據(jù)的差異程度確定，雖然避免了主觀性但易出現(xiàn)重要指標(biāo)權(quán)重小、次要指標(biāo)權(quán)重大的不均衡現(xiàn)象，因此，在指標(biāo)權(quán)重上一般采取兩者相結(jié)合的方式組合賦權(quán)。

（2）逼近理想解排序法設(shè)定綜合評價規(guī)則。綜合評價是指從事物整體出發(fā)，對多個屬性體系描述的結(jié)構(gòu)對象作出的合理且全面性的評價。即受評價的全體對象，其所屬的不同量綱指標(biāo)都需轉(zhuǎn)化為能夠產(chǎn)生比較效果的無量綱評價值，并以此擇優(yōu)或排序。在這一過程中，要將每個評價對象按照類別設(shè)定在不同集合內(nèi)，對不同的指標(biāo)賦予對應(yīng)的綜合評價值，根據(jù)需要評價對象特點及此次評價目的，設(shè)定評價規(guī)則得出最優(yōu)方案，上述的綜合評價規(guī)則如圖1所示。

圖1 綜合評價規(guī)則圖

如圖1所示，綜合評價規(guī)則的設(shè)計包含整個評價過程，從對評價者的選擇、評價目標(biāo)的確定以及評價指標(biāo)權(quán)重體系構(gòu)建，是一個多方面因素影響的設(shè)定過程。首先，是對評價者的選擇，其經(jīng)驗和知識儲備都會對評價結(jié)果產(chǎn)生不一樣的效果；其次，需要明確每次評價的目的，在選擇好評價對象后反復(fù)對比，清晰其內(nèi)外的邊界確定各級之間隸屬關(guān)系；最后，是設(shè)定本次綜合評價方法，即逼近理想解排序法形成待評價指標(biāo)的決策矩陣，根據(jù)評價對象展示的特點與所選目標(biāo)的評價意義，進(jìn)行綜合評價結(jié)果排序，劃分評價等級。

（3）計算相對接近度數(shù)值劃分綜合評價等級。每個設(shè)計好的方案最終都需要給出評價結(jié)果才能得以應(yīng)用，評價結(jié)果的好壞直接關(guān)系于方案的使用，等級低的方案在使用上不僅無法解決電力問題，還會并發(fā)出多個弊端，因此，在劃分評價等級上需要更加精確，通過設(shè)定方案的理想值和負(fù)理想值到每個決策矩陣的距離進(jìn)行比較，計算出兩者的相對接近度數(shù)值，區(qū)分方案等級。設(shè)定決策問題集的備選方案子集為Z={z1,z2,...,zo}，衡量方案的優(yōu)劣屬性子集為X={x1,x2,...,xm}，此時方案集的每個子方案zv=(v=1,...o)，其第i個屬性向量構(gòu)成向量是Xi={xi1,xi2,...,xim}，因為理想值是每個方案的屬性最佳的值，而負(fù)理想值是最差值，由所選子集中將決策方案矩陣和規(guī)范化矩陣的方程式可知。

公式中，R={Rt}表示理想決策矩陣；p表示當(dāng)被選方案子集加權(quán)時，決策者增加集合的給定；其中o=1,...,a；t=1,...,a。加權(quán)矩陣中Pa·Zv為新的優(yōu)劣屬性子集Xm，其理想值和負(fù)理想值到被選方案子集的距離為：

將相對接近度的數(shù)值由高至低依次進(jìn)行排序，以此判斷出一個評價方案的性能和優(yōu)劣。相對接近度的數(shù)值越高，表示該解決方案綜合的評價結(jié)果就越優(yōu)秀，等級也就越高；反之，則表示這個方案的綜合性評價就越低劣，等級也就越低。

2 實驗論證分析

（1）實驗準(zhǔn)備。為驗證本文方法能夠提高輸電網(wǎng)規(guī)劃方案綜合評價速度，提出對比實驗，以某省級電網(wǎng)為例，地理位置靠近山區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展良好，輸電網(wǎng)已經(jīng)覆蓋該省內(nèi)所有城市，獲取該省級電網(wǎng)2020年電網(wǎng)基本情況，如表1所示。

表1 2020年某省電網(wǎng)基本情況

根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，省級電網(wǎng)最高電壓等級為550kV結(jié)合該省用電情況，不難發(fā)現(xiàn)，該省電力能源供應(yīng)十分緊張，供電系統(tǒng)能力受到制約，根據(jù)電力供應(yīng)存在的問題制定輸電網(wǎng)規(guī)劃方案，對其進(jìn)行綜合評價。

（2）實驗結(jié)果分析。分別使用傳統(tǒng)方法和本文方法進(jìn)行輸電網(wǎng)方案的綜合評價，對比評價速度，結(jié)果如表2所示。

表2 兩組評價方法的測試速度對比結(jié)果（s）

通過上表可知，文中方法的評價速度能夠控制在3分鐘以內(nèi)，而傳統(tǒng)方法基本大于8分鐘，對比結(jié)果來看，文中方法的平均用時為2分18秒，傳統(tǒng)方法的平均用時為9分鐘，比傳統(tǒng)評價方法縮短了近7分鐘。

3 結(jié)語

運(yùn)用逼近理想解排序法設(shè)計輸電網(wǎng)方案綜合評價方法，發(fā)現(xiàn)新的評價方法比傳統(tǒng)方法在評價時間上有所縮短，能夠提高工作效率。但在綜合評價過程中影響因素有很多，本文在研究時選取的樣本數(shù)據(jù)比較單一，在指標(biāo)權(quán)重分析時可能與現(xiàn)實指標(biāo)的重要度有一定出入，數(shù)據(jù)信息不足。因此，在后續(xù)的研究中會多選取樣本數(shù)據(jù)，對指標(biāo)設(shè)定更加詳細(xì)，進(jìn)一步優(yōu)化評價方法，為輸電網(wǎng)方案綜合評價提供更可靠的依據(jù)。