含高滲透率間歇性電源的電網(wǎng)規(guī)劃方案優(yōu)選方法探討

摘要：文章針對(duì)電網(wǎng)的規(guī)劃方案作出了較為詳細(xì)的討論，并提出了有效的規(guī)劃方案，在決策執(zhí)行和實(shí)驗(yàn)室方法對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的分析后進(jìn)行改進(jìn)，然后運(yùn)用改進(jìn)后的網(wǎng)絡(luò)分析法來(lái)獲得指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重。

關(guān)鍵詞：高滲透率；間歇性電源；電網(wǎng)規(guī)劃方案；網(wǎng)絡(luò)分析法；加權(quán)矩陣

中圖分類號(hào)：TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）15-0139-02

電網(wǎng)的規(guī)劃方案優(yōu)選包括兩個(gè)部分：規(guī)劃方案的生成和對(duì)生成的規(guī)劃方案進(jìn)行優(yōu)選。在用電網(wǎng)絡(luò)日益發(fā)達(dá)的現(xiàn)代，對(duì)電網(wǎng)的規(guī)劃也在日漸增多，這一類型的電網(wǎng)呈現(xiàn)出高滲透間歇性等特點(diǎn)。因?yàn)殚g歇性的電源都是隨機(jī)出力的，所以在特性上，高滲透間歇性電源電網(wǎng)和傳統(tǒng)電網(wǎng)相比存在比較多的差異性。那么，我們就應(yīng)該研究，如何來(lái)對(duì)這類電網(wǎng)的規(guī)劃方案做到優(yōu)選。

目前，在整個(gè)研究電網(wǎng)規(guī)劃方案的領(lǐng)域上已經(jīng)取得了一定的成就。但就現(xiàn)在的現(xiàn)實(shí)來(lái)看，還是存在著兩點(diǎn)不足：第一，在成型的方案選擇上，大部分都是用的層次分析方法；第二，對(duì)各個(gè)指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)不能做到充分考慮。對(duì)間歇性電源接入電網(wǎng)考慮了一套方案和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，然后用適用的網(wǎng)絡(luò)分析法對(duì)各個(gè)指標(biāo)之間存在的關(guān)系和反饋的信息進(jìn)行分析，最后為指定優(yōu)選方案作出證明。

1 評(píng)價(jià)上的指標(biāo)和體系

電網(wǎng)規(guī)劃方案的一個(gè)最基本的基礎(chǔ)，就是對(duì)指標(biāo)體系作出合理的評(píng)價(jià)?，F(xiàn)有的評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)間歇性電源電網(wǎng)的評(píng)價(jià)還存在缺點(diǎn)，而且都是針對(duì)充裕性和經(jīng)濟(jì)性作出的評(píng)價(jià)不夠全面。本文針對(duì)高滲透間歇性電源電壓，作出了一套比較全面的對(duì)其規(guī)劃方案的指標(biāo)評(píng)價(jià)體系。在指標(biāo)體系的選擇上，我們應(yīng)該首先考慮其評(píng)價(jià)的科學(xué)性、全面性和客觀性。充分考慮到電源的接入來(lái)計(jì)算指標(biāo)。而且還增加了電壓穩(wěn)定性、接入容量和平率的穩(wěn)定性指標(biāo)綜合來(lái)考慮，大量的間歇性電源接入系統(tǒng)所帶來(lái)的影響。

2 網(wǎng)絡(luò)分析法的改進(jìn)

所謂網(wǎng)絡(luò)分析法，是從層次分析法中的發(fā)展得來(lái)的?？紤]指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)和反饋關(guān)聯(lián)，構(gòu)建體系指標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)的構(gòu)建，應(yīng)該根據(jù)所建立的規(guī)劃方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)和體系來(lái)完成。其實(shí)，網(wǎng)絡(luò)分析法就是元素之間，關(guān)聯(lián)矩陣的構(gòu)建。對(duì)于內(nèi)部的相關(guān)原始存在，我們是由直接影響兩個(gè)元素的比值的次級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的程度來(lái)構(gòu)建的。所以元素對(duì)自身的影響也影響了人們的判斷。所以，采用基于DEMATEL法的內(nèi)部依賴矩陣來(lái)形成

方法。

就DEMATEL法而言，其矩陣的構(gòu)成是由受各種因素之間的邏輯關(guān)系直接影響的，我們可以得到所有的元素之間的影響關(guān)系，只要我們直接通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算就可以了。在判斷非直接影響或是直接影響的元素集的矩陣構(gòu)造的時(shí)候，由于元素的影響也可以得到避免。對(duì)于影響我們主觀的估計(jì)準(zhǔn)確度的因素，就是在設(shè)定的判斷矩陣元素了。

網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)層，就是待選方案的評(píng)價(jià)值。自相關(guān)和互相關(guān)關(guān)系在網(wǎng)絡(luò)的各指標(biāo)集之間存在。對(duì)于準(zhǔn)則層，網(wǎng)絡(luò)中是不設(shè)定的。

元素之間的關(guān)聯(lián)矩陣的構(gòu)建是網(wǎng)絡(luò)分析法的核心。直接影響其內(nèi)部矩陣水平的依賴構(gòu)建的，便是兩個(gè)元素的比值。

對(duì)于加權(quán)矩陣的元素集的改進(jìn)，第一，對(duì)直接有影響的矩陣進(jìn)行構(gòu)建，取值的范圍采用0至9的標(biāo)注法；第二，直接影響得到矩陣值范圍的，就是在矩陣范圍內(nèi)的影響；第三，對(duì)于一個(gè)加權(quán)矩陣元素的綜合影響，我們考慮設(shè)置元素來(lái)構(gòu)造。

3 改進(jìn)元素集的加權(quán)矩陣

我們對(duì)于加權(quán)矩陣，是通過(guò)元素之間關(guān)系的本質(zhì)來(lái)衡量的。計(jì)算單一的元素關(guān)系，相對(duì)比計(jì)算集合的元素要復(fù)雜。

因?yàn)樗淮嬖趦?nèi)部反饋，只存在基本的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。采用兩兩相比較的方式來(lái)對(duì)各元素集本身屬性不同的這一特點(diǎn)進(jìn)行比較并不合理。所以，以DEMANTEL法為出發(fā)點(diǎn)，我們基礎(chǔ)計(jì)算建立在矩陣元素是由傳統(tǒng)的加權(quán)矩陣設(shè)置的，并不是依靠綜合影響的矩陣計(jì)算的。其計(jì)算的步驟如下：

（1）對(duì)元素集之間的直接影響矩陣進(jìn)行構(gòu)建，取值范圍采用0至9的標(biāo)度方法。

（2）將矩陣的直接影響范圍化，然后得到范圍化直接影響矩陣的數(shù)據(jù)。

（3）加權(quán)矩陣的構(gòu)建，要考慮元素集的元素綜合影響。

把元素集加權(quán)矩陣和元素集內(nèi)部依賴矩陣相結(jié)合，得出系統(tǒng)超矩陣W，然后通過(guò)公式，我們可以求出加權(quán)超矩陣的穩(wěn)定極限得到系統(tǒng)各指標(biāo)值的相對(duì)權(quán)重向量。

4 TOPSIS法

對(duì)于含高滲透率間歇性電源的電網(wǎng)的規(guī)劃方案的指標(biāo)體系中，其所含信息量很大。是比較典型的多屬性綜合決策的問(wèn)題。在這類問(wèn)題的求解中，TOPSIS法被廣泛應(yīng)用。方案距離最優(yōu)方案最近且距離最差方案最遠(yuǎn)為最優(yōu)和計(jì)算規(guī)劃方案與最佳方案和最差方案的距離是其主要的思想。經(jīng)過(guò)研究，我們知道，在理想點(diǎn)選擇上和距離的計(jì)算上面，傳統(tǒng)的TOPSIS法就顯出它的不足。這樣一來(lái)，就會(huì)影響我們選擇最優(yōu)方案的準(zhǔn)確性。

傳統(tǒng)TOPSIS方法在某些特殊情況下，計(jì)算的結(jié)果可能會(huì)出現(xiàn)誤差。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的TOPSIS法是采用歐氏距離計(jì)算待選方案與正負(fù)理想點(diǎn)的貼近度的。

距離負(fù)理想點(diǎn)最遠(yuǎn)的同時(shí)，距離正理想點(diǎn)最近，這是最優(yōu)秀的規(guī)劃方案。我們的參考向量可以視為負(fù)理想點(diǎn)，這一點(diǎn)，我們從視圖中的幾何點(diǎn)可以看出，并且，每一個(gè)向量空間代表著一個(gè)方案。

以方案的評(píng)價(jià)為根據(jù)，數(shù)量發(fā)生變化時(shí)，理想點(diǎn)也會(huì)跟著變化。這樣一來(lái)，如果運(yùn)用傳統(tǒng)的TOPSIS法來(lái)計(jì)算時(shí)，就很可能導(dǎo)致待選方案逆排序。我們絕對(duì)理想點(diǎn)的概念推出，就是為了避免發(fā)生這種情況。限定正負(fù)理想點(diǎn)，就是要把方案的策劃進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，這樣理想點(diǎn)就不會(huì)因出現(xiàn)待選方案數(shù)量變化受到影響。

5 結(jié)語(yǔ)

在上文敘述中，我們?cè)诮⒃u(píng)價(jià)指標(biāo)體系的同時(shí)，也對(duì)一些傳統(tǒng)方法進(jìn)行了必要的改進(jìn)，從而可以通過(guò)對(duì)各方案的詳細(xì)分析對(duì)各方案作出優(yōu)劣排序，為方案的優(yōu)選提供保障，使人一目了然，對(duì)含高滲透率間歇性電源電網(wǎng)的規(guī)劃方案的制定以及選擇有著重要的意義。在本文所提到的對(duì)于傳統(tǒng)計(jì)算和選擇方法上面的改良，能使間歇性電源的電網(wǎng)在方案規(guī)劃和選擇上盡量避免不必要的浪費(fèi)和損失，使方案規(guī)劃順利進(jìn)行，并且根據(jù)本文論述的方法做到含高滲透率間歇性電源的電網(wǎng)方案得到最大的優(yōu)選。

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作者簡(jiǎn)介：楊明（1980—），男，湖北廣水人，國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院工程師，研究方向：配電網(wǎng)規(guī)劃。