层次分析法在城市电网规划中的应用

1、层次分析法在城市电网规划中的应用摘要：随着我国经济的快速发展，城市居民的生活水 平不断提高，用电需求也在不断的增加，各个城市的电网急 需扩建和改造，通过制定良好的电网规范方案，对该城市电 网规划的经济效益、投资成本、对周边环境的影响以及对该 城市未来经济的发展都具有十分重要的作用。通过层次分析 法在城市电网规划中的应用，能够为城市电网规划提出一种 崭新的思路，应该引起城市电网规划部门的重视。关键词：层次分析法；城市电网规划；应用 中图分类号： TM727 文献标识码： A 文章编号： 1006-8937（2014）15-0060-01随着社会的快速发展，我国的城市化进程在不断的加 快，城市的电

2、网建设也得到快速的发展。但是，城市电网规 划通常会受到效益、 环境、经济以及社会等众多方面的影响， 单纯的依靠主观分析，很难判断电网规划决策的准确性，而 电网规划决策又是城市电网发展的重要推动环节，因此，采 取可靠、科学、合理的决策方法对城市电网规划具有十分重 要的作用。而现行的模糊数学决策法、博弈论法以及库存法 等都存在不足之处，很难解决城市电网规划的所有问题，层 次分析法能够有效的解决城市电网规划中其他方法不能解决的问题，再加上其具有科学、方法简单等优势，致使其被 广泛的应用在城市电网规划中。1 层次分析法的概述层次分析法，即 Analytic Hierarchy Process ，简称

3、AHP ， 是由 Satty 提出的一种多准则决策方法，该种方法具有定量 和定性相结合处理各种决策因素的特点，再加上其具有简 洁、灵活以及系统等方面的优点，致使其被广泛的应用在经 济、社会以及电网等众多领域中。 层次分析法的原理表现为： 建立清晰的层次结构，建立方案属性决策表，以此分析复杂 的问题，然后引入测度理论，经过比较后，用相对标度把人 的判断标准进行量化处理，形成判断矩阵，通过求解判断矩 阵的权重，计算出决策方案的综合权重并排序。2 层次分析法在城市电网规划中的应用 文章以某城市配电网为例，该城市配电网规划由高档居 住、科研、教育、娱乐、展示、贸易以及汽车制造等众多相 对独立的功能区所

4、组成，该区电网规划包括的内容有：新 镇一期2.6 km2中压配电网；核心区7.62 km2中压配电网； 全区 58.6 km2 高压配电网。该城市电网规划的负荷预测值 是795.3 MW ，平均负荷密度为 13.6 MW/km2 ，根据该城市 的电网技术规定，可以采用 110 kV 变电站，也可以采用 110 kV 变电站，该电网规划应用了层次分析法。2.1 建立层次结构针对城市电网规划的问题，层次分析法主要对城市电网 规划的周边环境、适应性、经济性、可靠性以及占地等进行 分析。在建立的层次结构中， 相邻的两层具有从属性的关系， 因此下一级对上一级的权重具有直接的影响，因此，层次分 析法分析的

5、主要任务是求解各项基本要素的权重值比例，然 后比较几项决策权重值的大小。在求解最终的权重值前，应 该先求出各个层次结构中的所有权重，由于局部权重通常由 两个部分组成，其一是方案权重，指的是各个方案之间对于 其中某种属性的相对优越性；其二是属性权重，指的是一部 分是同级属性对上一级的相对值。想要求出各个属性的权 重，必须求出最底层属性的权重，想要得出所有方案的最终 权重，就应该求出所有方案各个属性的权重。因此，采用层 次分析法，能够最终确定所有方案的权重值，或者针对某一 个属性的权重值。2.2 制定方案属性决策表 通过制定方案性决策表，能够选择各个层次结构中的所 有子属性，然后根据实际的调查结果

6、，提取各项子属性的相 关数据，通常状况下，这些数据分为两种类型：其一是定量 数据，该种类型的数据具有明确数值表示，例如一个变电站 损失的负荷占其正常消耗负荷的比值，其能够获得准确的数 值，这种数据能够进行细化；其二是定性数据，该种类型的 数据和定量数据具有明显的区别，其不具有准确性，只能用 一个范围的数值表示，例如某个地方是否适合创建变电站， 这种子属性不能用某个准确的数值进行表示，而只能通过一 个数据区间进行表示。2.3 形成判断矩阵 判断矩阵通常分为两种：其一，属性判断矩阵，以“社 会性”为例，就属性“占地和环境”与“城市协调性”对其 上一级的父属性“社会性”的重要性进行比较判断，能够形

7、成相应的属性判断矩阵；其二，方案判断矩阵，根据方案决 策表中制定的指标，对定性指标和定量指标分别进行处理， 形成各自的方案判断矩阵。2.4 校验判断矩阵的一致性 在进行比较判断的过程中，还可能存在不一致的问题， 特别是在参与比较的量相对较多的情况下更容易出现不一 致的问题， 甚至有的时候会出现判断完全相反的矛盾。 此外， 由于判断主体的模糊性以及判断对象的复杂性，在进行比较 的过程中也可能出现不一致的问题，因此，应该对判断矩阵 的一致性进行校验。校验的步骤表现为：根据已经建立的目 标规划模型，取阀值 B 0=0.05，对判断矩阵的一致性进行校 验，以“高压线路的平均长度”为例，根据目标规划模型求 解，得出最优质为B 1=0.02,即B 0 B 1,具有可接受的一致 性，同理能够求出其他判断矩阵的一致性状况，如果B 0P3=P4P2，层次P的总排序说明了各个指标在评估中占的比重，通过计算，其中方 案B兼顾了优良性以及经济性，所以该城市电网选择采取 B规划方案。3 结语总而言之，通过采用层次分析法，简化了城市电网规划 的流程，提高了计算的精度和效率，能够更加适应电网“柔 性”规划的需求。文章分析了层次分析法的概述，然后以某 城市电网为例，探析了层次分析法在城市电网规划中的应 用，旨在为类似城市电网的规划人员提供一定的参考。参考文献：J.1 范航 .浅谈层次分析法在电网规