基于ahp和dea的中压电网供电模式综合评价研究

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1、基于AHP和DEA的中压电网供电模式综合评价研究：中压配电X作为城市电X中的主要部分,X络结构相对密集，又是连接高压配电和低压配电X的桥梁和纽带，其地位十分重要。中压X架结构是否合理可靠、运行是否灵活方便、投资是否经济，对一个城市的电X发展具有十分重要的影响。本文结合项目实际经验，运用层次分析法原理，建立了城市中压配电X供电模式评价体系。提出了基于AHP和DEA法的城市中压配电X供电模式综合评价方法，并通过算例验证了该方的合理性和可行性。　　关键词：供电模式AHPDEA综合评价　　　　　　1前言　　中压配电X络结构的合理性直接影响

2、着系统的供电可靠性、电X的运行效益、配电自动化设施的投资效益[1]。中压X络供电模式的选择对规划全局起着决定性作用。X络的供电模式直接影响着系统的供电可靠性与用户的用电水平，采用合理有效的供电模式既可在很大程度上提高系统的供电质量，又能获得良好的社会与经济效益。因此，对中压配电X供电模式进行深入的研究建立一套综合评价体系和方法具有重大的现实意义。　　2供电模式评价的指标体系　　城市中压配电X供电模式评估是一个复杂的过程，不仅要考虑建设运行的经济性和供电的可靠性，还要考虑运行维护的难易程度、配电自动化实施的难易程度以及与城市规划、周

3、围环境的协调性。　　根据指标评价体系构建的方法和原则[2]，结合城市电X规划项目实际经验，运用层次分析法原理，构建了一个有序的递阶层次结构评价体系，包括目标层、准则层、指标层和方案层。　　本评价体系从技术性、经济性和适应性三个方面建立了评价准则，其中技术性主要反映中压供电模式技术上的特点，包括供电可靠性（ASAI）、电压偏移（ΔU%）、线损率（LR）；经济性主要指供电总投资，包括线路和设备的投资、线路走廊的投资、损耗费用、年运行费用（CA）和停电损失（CL）；适应性包括运行维护的难易程度（MD）、配电自动化实施难易程度（AD）、新

4、负荷接入的难易程度（LD）和满足城市发展（UDC）。　　3AHP和DEA法综合评价模型及步骤　　3.1AHP法的基本原理　　层次分析法的思想是首先建立清晰的层次结构分解复杂问题，其次引入测度理论，通过两两比较，用相对标度将人的判断标量化，并逐层建立判断矩阵，求解矩阵权重，最后计算出方案的综合排序权值。依次从下到上即可计算出底层因素相对于总目标的相对权值。层次分析法通过判断矩阵导出排序权值，使权值在定性的基础上得以量化,结果更加客观。但层次分析法对评价指标值的排序处理，过于简单化，难以体现指标特性和集团特征。　　层次分析法的解法在许

5、多文献中都有提及,本文不再赘述。如读者有兴趣可参阅文献[3,4]。　　3.2DEA法的基本原理[5][6]　　数据包络分析（dataenvelopmentanalysis）简称DEA，是数学、运筹学、经济学和管理学的一个新的交叉领域。它是由美国运筹学家A.Charnes等学者以“相对效率”概念为基础发展起来的一种效率评价方法。　　DEA方法CCR模型是DEA的一个经典模型，下面首先简要介绍其原理。　　设有n个同类型的企业（决策单元），对于每个企业都有m种类型的“输入”（表示该单元对“资源”的消耗）以及s种类型的“输出”（表示该单元

6、在消耗了“资源”之后的产出）。和分别表示第j（j=1,2,…n）个决策单元的输入量和输出量；和分别为m种输入和s种输出对应的权向量，且使得决策单元j（，）的效率评价指数。　　效率评价指数的含义为：在权系数之下，投入为，产出为时的产出、投入之比。　　以j0（）决策单元的相对效率评价指数为目标，以所有决策单元的效率评价指数（包括）为约束条件，构成如下分式规划：　　（3-1）　　使用Chames-Cooper变换可将分式规划化为一个等价的线性规划形式。应用线性规划的对偶理论，我们可以通过对偶规划来判断的有效性。分析DEA模型可以看出：D

7、EA模型的求解完全依赖于输入输出指标的实际数据，但不能反映决策者对各指标的偏好程度。　　3.3基于AHP法和DEA法评估步骤　　本文将AHP和DEA法综合应用，引入到城市中压电X供电模式评估这个层次性多元分析评价中来，利用AHP法来确定准则层指标权重，然后用DEA法进行指标层各种供电模式评价指标值权重的计算，通过进行最优效率指数的归一化，最终得到供电方式的最优选择。具体步骤如下所示：　　步骤1：构造评估指标层次结构，并计算每种方案的各个评价指标的数值。　　步骤2：构造准则的判断矩阵，利用层次分析法，通过Matlab编程计算准则三个

8、元素—技术性、经济性和适应性的权重。　　步骤3：按照准则层对评价指标分为技术性、经济性和适应性三组，分别选择每个组的输入输出指标。　　步骤4：按照分组，分别进行不同供电方案的各组元素的最优效率指数的计算。　　步骤5：利用下面公式（3-2）进行最优效