一种基于层次分析法的重要电力用户供电可靠性评估方法技术

本发明专利技术提供了一种基于层次分析法的重要电力用户供电可靠性评估方法，该方法包括：根据评估指标运用层次分析法建立评估重要电力用户供电可靠性的评估结构；确定候选的供电模式；计算指标层中评估准则的评估指标并对所述评估指标进行指标评分；对评估准则下的所述评估指标和准则层的评估准则进行权重分配；对所述评估准则进行评分，确定供电模式的分值。该方法适合于分析配电系统重要电力用户的供电方式可靠性评估及含重要用户配电系统的可靠性评估。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种配电系统可靠性评估领域的方法，具体讲涉及一种基于层次分析 法的重要电力用户供电可靠性评估方法。
技术介绍
电力系统可靠性评估开始于上世纪六十年代末。最初，其主要着眼于发输电系统， 原因在于发输电设备配置相对集中、一次性投资大、建设周期长，设备故障或停运会给社会 及环境带来严重而广泛的负面效应。然而实际上，对用户供电性能影响最大的是作为电力 系统向用户供电终端环节的配电系统，因为相关调查表明约80%的用户停电事件都是由配 电系统的故障造成的。配电系统可靠性研究对于提高系统供电性能、响应用户用电需求具 有重要意义，因而越来越受供电公司及相关科研人员的关注。在工业发达国家，可靠性评估 甚至已成为配电系统规划决策中一项常规性工作。 重要电力用户是指在国家或者一个地区（城市）的社会、政治、经济生活中占有 重要地位，对其中断供电将可能造成人身伤亡、较大环境污染、较大政治影响、较大经济损 失、社会公共秩序严重混乱的用电单位或对供电可靠性有特殊要求的用电场所。根据不 同供电电源配置的实际情况及重要用户应避免采用单回路供电方式这一特性，国标GB/ Z29328-2012为重要电力用户确定了 14种典型供电模式。工程实际中，可将这14种典型供 电模式作为选择范围，依据相应的边界条件和约束条件为特定重要用户确定合适的供电模 式。 常用的配电系统可靠性是故障模式后果分析法（FMEA)，该方法利用元件（线路、 断路器、隔离开关、变压器）可靠性数据，建立故障模式后果表，分析每个故障事件及其后 果，然后综合形成可靠性准则。FMEA具有穷举性质，能可靠解得可靠性准则（包括负荷点、 馈线和系统可靠性准则），但当系统结构复杂时，一方面由于待分析元件较多，该方法将变 得十分复杂，一方面，重要电力用户负荷等级高，选择供电模式时需要考虑的边界条件和因 素复杂，直接套用配电网供电模式选型理论体现不出重要用户自身的特性，如重要用户的 单次停电时间和应急电源配置比例对于重要用户可靠性的评估就非常重要，但配电网可靠 性准则较为单一，无法对其进行有效的反映。 现有技术中，指标仅限于可靠性和经济性中的一个或者两个，无法全面反映出重 要用户供电模式的优劣对比，因而限制了评估体系的完整性和正确性。本方法采用层次分 析法和专家经验的方法对重要用户的供电可靠性，特别是供电模式可靠性进行评估，取得 了很好的评估效果。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种基于层次分析法的重要电力用户供 电可靠性评估方法，该方法适合于分析配电系统重要电力用户的供电方式可靠性评估及含 重要用户配电系统的可靠性评估。 实现上述目的所采用的解决方案为： -种基于层次分析法的重要电力用户供电可靠性评估方法，其改进之处在于：所 述方法包括： I、根据评估指标运用层次分析法建立评估重要电力用户供电可靠性的评估结 构； II、确定候选的供电模式； III、计算指标层中评估准则的评估指标并对所述评估指标进行指标评分； IV、对评估准则下的所述评估指标和准则层的评估准则进行权重分配； V、对所述评估准则进行评分，确定供电模式的分值。 进一步的，所述步骤I中，所述评估结构包括依次进行的确定候选供电模式的方 案层、进行各评估指标的量值计算和评分的指标层、对评估准则下辖的评估指标进行权重 分配并对准则层的评估准则进行综合打分的准则层，及准则层的所述评估指标进行权重分 配从而确定各供电模式的最终得分的目标层。 进一步的，所述步骤III的所述评估指标为表征所述供电模式的可靠性准则、适 应性准则、经济性准则和电能质量准则给出的评估指标； 所述可靠性准则、适应性指准则、经济性准则和电能质量准则根据不同配电系统 和所述重要电力用户结合专家经验确认。 进一步的，所述步骤IV中，所述评估准则包括供电的可靠性准则、适应性准则、经 济性准则和电能质量准则； 权重分配包括以下步骤：准则层对所述评估准则下各指标层的所述评估指标进行 权重分配，准则层的指标按评估准则分进行分组，各指标组的权重总和皆为1，组内所述评 估指标按相对于准则层中对应评估准则的重要程度进行权重分配。 进一步的，所述步骤IV包括以下步骤： 根据指标层的评估指标建立指标判断矩阵，所述指标判断矩阵给出相邻两评估指 标的权重对比，对所述指标判断矩阵进行层次单排序，获得所述评估指标对所述评估准则 的权重。 进一步的，所述层次单排序包括以下步骤：确定所述判断矩阵的最大特征根λ _ 及对应于λ_的正规化特征向量W，所述正规化特征向量W进行归一化后为同一层次同一 组指标相对于上层应对指标的权重向量。 进一步的，所述步骤V中，对准则层的评估准则进行评分，对所述评估准则评估方 法包括： S501、判断评估对象的所述可靠性准贝IJ、适应性准贝IJ、经济性准则和电能质量准则 的优劣对比及与所述重要电力用户用电需求和负荷特性的匹配程度，依据下式给准则层各 评估准则打分 ： 式中，ak和r分别为所述准则层的评估准则下辖指标层的评估指标及其数量，V k 为ak的相对于上级指标的权重；所述准则层评估准则的权重分配与指标层权重分配方法相 同； S502、依次获得单项评估结果和综合评估结果，各供电模式的最终得分如下式所 示： Uk为评估指标的评分，bk为评估准则的权重。 进一步的，所述步骤III中所述评估准则包括：可靠性准则、适应性准则、经济性 准则和电能质量准则； 所述可靠性准则包括： a.负荷点故障率λ，所述负荷点故障率包括强迫故障率λ α和计划停电率λ e， 如下式进行指标计算，式中，t。为统计时间，以年计；λ 〇、λ 1和λ 2分别 为统计时间内总故障次数、强迫故障次数和计划停电次数； b.负荷点平均停电时间U、平均强迫停电时间Ua、平均计划停电时间Ue，如下式进 行指标计算，式中，U0、Ul和U2分别为统计时间内总停电时间、强迫停电 时间和计划停电时间； c.单次故障平均停电持续时间r、单次强迫故障平均停电持续时间ra、单次计划 停电平均停电持续时间re，如下式进行指标计算，式中，λ为负荷点故障率，U rrm. 为负荷点平均停电时间；Ua为平均强迫停电时间；Ufj为平均计划停电时间； d.单次故障最长持续停电时间t、单次强迫故障最长持续停电时间ta、单次计 划停电最长持续停电时间te，如下式进行指标计算：·式中， U1, U2, ...，Unu为统计年内每次故障持续时间；u a U a 2, ...，U a nua为统计年内每次强迫 故障持续时间；u β u β 2,. . .，u β nuP为统计年内每次计划停运持续时间；nu、nu a和nu β 分别为统计年内总故障次数、强迫故障次数和计划停运次数； e.重要用户平均供电不达标时间，指标计算方法为：重要用户不达标供电时间除 以统计年限获得； f.专线率，指标计算方法为：重要电力用户专用供电线路回数除以总供电线路回 数； g.线路属性Pline，如下式进行指标计算：Pline = X I X e {架空线、电缆、混合线 路}; h.同杆/同沟线路公里数lnh，如下式进行指标计算：lnh = lnht+lnhg，式中，Inht 和Inhg分别为同杆线路和同沟线路的长度；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于层次分析法的重要电力用户供电可靠性评估方法，其特征在于：所述方法包括：I、根据评估指标运用层次分析法建立评估重要电力用户供电可靠性的评估结构；II、确定候选的供电模式；III、计算指标层中评估准则的评估指标并对所述评估指标进行指标评分；IV、对评估准则下的所述评估指标和准则层的评估准则进行权重分配；V、对所述评估准则进行评分，确定供电模式的分值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李蕊，李跃，侯义明，徐浩，吕志鹏，刘海涛，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，江苏省电力公司，江苏省电力公司南京供电公司，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11