含高渗透率间歇性电源的电网规划方案优选方法探讨

摘要：文章针对电网的规划方案作出了较为详细的讨论，并提出了有效的规划方案，在决策执行和实验室方法对传统网络数据的分析后进行改进，然后运用改进后的网络分析法来获得指标的相对权重。

关键词：高渗透率；间歇性电源；电网规划方案；网络分析法；加权矩阵

中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）15-0139-02

电网的规划方案优选包括两个部分：规划方案的生成和对生成的规划方案进行优选。在用电网络日益发达的现代，对电网的规划也在日渐增多，这一类型的电网呈现出高渗透间歇性等特点。因为间歇性的电源都是随机出力的，所以在特性上，高渗透间歇性电源电网和传统电网相比存在比较多的差异性。那么，我们就应该研究，如何来对这类电网的规划方案做到优选。

目前，在整个研究电网规划方案的领域上已经取得了一定的成就。但就现在的现实来看，还是存在着两点不足：第一，在成型的方案选择上，大部分都是用的层次分析方法；第二，对各个指标之间的关联不能做到充分考虑。对间歇性电源接入电网考虑了一套方案和评价指标体系，然后用适用的网络分析法对各个指标之间存在的关系和反馈的信息进行分析，最后为指定优选方案作出证明。

1 评价上的指标和体系

电网规划方案的一个最基本的基础，就是对指标体系作出合理的评价。现有的评价指标对间歇性电源电网的评价还存在缺点，而且都是针对充裕性和经济性作出的评价不够全面。本文针对高渗透间歇性电源电压，作出了一套比较全面的对其规划方案的指标评价体系。在指标体系的选择上，我们应该首先考虑其评价的科学性、全面性和客观性。充分考虑到电源的接入来计算指标。而且还增加了电压稳定性、接入容量和平率的稳定性指标综合来考虑，大量的间歇性电源接入系统所带来的影响。

2 网络分析法的改进

所谓网络分析法，是从层次分析法中的发展得来的。考虑指标之间的关联和反馈关联，构建体系指标的网络结构，网络指标的构建，应该根据所建立的规划方案的评价指标和体系来完成。其实，网络分析法就是元素之间，关联矩阵的构建。对于内部的相关原始存在，我们是由直接影响两个元素的比值的次级标准的程度来构建的。所以元素对自身的影响也影响了人们的判断。所以，采用基于DEMATEL法的内部依赖矩阵来形成

方法。

就DEMATEL法而言，其矩阵的构成是由受各种因素之间的逻辑关系直接影响的，我们可以得到所有的元素之间的影响关系，只要我们直接通过数学运算就可以了。在判断非直接影响或是直接影响的元素集的矩阵构造的时候，由于元素的影响也可以得到避免。对于影响我们主观的估计准确度的因素，就是在设定的判断矩阵元素了。

网络的目标层，就是待选方案的评价值。自相关和互相关关系在网络的各指标集之间存在。对于准则层，网络中是不设定的。

元素之间的关联矩阵的构建是网络分析法的核心。直接影响其内部矩阵水平的依赖构建的，便是两个元素的比值。

对于加权矩阵的元素集的改进，第一，对直接有影响的矩阵进行构建，取值的范围采用0至9的标注法；第二，直接影响得到矩阵值范围的，就是在矩阵范围内的影响；第三，对于一个加权矩阵元素的综合影响，我们考虑设置元素来构造。

3 改进元素集的加权矩阵

我们对于加权矩阵，是通过元素之间关系的本质来衡量的。计算单一的元素关系，相对比计算集合的元素要复杂。

因为它不存在内部反馈，只存在基本的网络联系。采用两两相比较的方式来对各元素集本身属性不同的这一特点进行比较并不合理。所以，以DEMANTEL法为出发点，我们基础计算建立在矩阵元素是由传统的加权矩阵设置的，并不是依靠综合影响的矩阵计算的。其计算的步骤如下：

（1）对元素集之间的直接影响矩阵进行构建，取值范围采用0至9的标度方法。

（2）将矩阵的直接影响范围化，然后得到范围化直接影响矩阵的数据。

（3）加权矩阵的构建，要考虑元素集的元素综合影响。

把元素集加权矩阵和元素集内部依赖矩阵相结合，得出系统超矩阵W，然后通过公式，我们可以求出加权超矩阵的稳定极限得到系统各指标值的相对权重向量。

4 TOPSIS法

对于含高渗透率间歇性电源的电网的规划方案的指标体系中，其所含信息量很大。是比较典型的多属性综合决策的问题。在这类问题的求解中，TOPSIS法被广泛应用。方案距离最优方案最近且距离最差方案最远为最优和计算规划方案与最佳方案和最差方案的距离是其主要的思想。经过研究，我们知道，在理想点选择上和距离的计算上面，传统的TOPSIS法就显出它的不足。这样一来，就会影响我们选择最优方案的准确性。

传统TOPSIS方法在某些特殊情况下，计算的结果可能会出现误差。因为传统的TOPSIS法是采用欧氏距离计算待选方案与正负理想点的贴近度的。

距离负理想点最远的同时，距离正理想点最近，这是最优秀的规划方案。我们的参考向量可以视为负理想点，这一点，我们从视图中的几何点可以看出，并且，每一个向量空间代表着一个方案。

以方案的评价为根据，数量发生变化时，理想点也会跟着变化。这样一来，如果运用传统的TOPSIS法来计算时，就很可能导致待选方案逆排序。我们绝对理想点的概念推出，就是为了避免发生这种情况。限定正负理想点，就是要把方案的策划进行标准化，这样理想点就不会因出现待选方案数量变化受到影响。

5 结语

在上文叙述中，我们在建立评价指标体系的同时，也对一些传统方法进行了必要的改进，从而可以通过对各方案的详细分析对各方案作出优劣排序，为方案的优选提供保障，使人一目了然，对含高渗透率间歇性电源电网的规划方案的制定以及选择有着重要的意义。在本文所提到的对于传统计算和选择方法上面的改良，能使间歇性电源的电网在方案规划和选择上尽量避免不必要的浪费和损失，使方案规划顺利进行，并且根据本文论述的方法做到含高渗透率间歇性电源的电网方案得到最大的优选。

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作者简介：杨明（1980—），男，湖北广水人，国网湖北省电力公司经济技术研究院工程师，研究方向：配电网规划。