變電站電氣主接線綜合評價系統的研究

周生遠++劉瑩瑩++于匯鑫

【摘 要】最近幾年，為了滿足社會生產發展和人們日常生活之需要，我國配電網建設規模日趨擴大，變電站建設數量日益增多。電氣工程作為變電站工程重要組成部分之一，主要為電力系統中電能的傳輸提供通道。而電氣主接線作為變電站電氣部分的關鍵元件，對變電站運行可靠性，電能傳輸效率等各方面均有著重大影響。本文從評價角度出發，首先明確變電站電氣主接線的評價指標，然后對變電站電氣主接線的綜合評價系統進行相關分析。

【關鍵詞】變電站 電氣主接線 評價指標 綜合評價系統

最近幾年，為了滿足社會生產發展和人們日常生活之需要，我國配電網建設規模日趨擴大，變電站建設數量日益增多。在變電站建設與運行過程中中，由于受自然因素、社會因素、環境因素和人為因素等的影響，可能會發生故障，導致變電站難以維持正常運行，為了減少故障發生，提高變電站整體運行可靠性，對其進行綜合評價必不可少。

1 變電站電氣主接線評價指標

鑒于不同電壓等級變電站的電氣主接線連接方式與要求不盡相同，綜合評價的指標也可能存在一定差異，因而需要根據具體電壓等級變電站進行具體分析。本文以110kv變電站為例，從量化與非量化兩方面對其評價指標進行分析。

1.1 可量化的確定的數據指標

在110kv變電站電氣主接線的設計與連接中，涉及到可直接或間接量化的、能夠確定的數據，也包括不能夠被量化處理的，不能準確確定的數據。對于可量化的可確定的數據，如土建工程、電氣工程、安裝工程等各種工程以及設備購置、土地購買等活動所支出的成本為可量化的、確定的數據，供電可靠性指標也屬于可量化的數據[1]。因而我們可以將這些數據作為變電站電氣主接線綜合評價的量化指標，對多種不同電氣主接線方式下這些指標所產生的數據大小、費用多少進行綜合評價，從而選出最佳接線方式。

1.2 非量化的不確定的數據指標

在綜合性評價中，有些指標是難以被量化的，但它們卻是必需的重要的指標，是實現定性定量評價不可缺少的指標。均勻合理的利用量化指標與非量化指標，能夠較好的保證評價的客觀性與有效性，能夠在一定程度上提高評價系統的科學性與全面性[2]。根據對110kv變電站電氣主接線相關因素的分析，其評價涉及到的非量化的、不確定的數據包括電氣主接線的可擴展性等性能、檢修維護便利性和運行狀態等，將這些非量化指標納入到變電站電氣主接線的綜合評價當中，結合量化指標共同對變電站電氣主接線各方面進行評價，有利于提高評價的綜合性與數據處理的全面性。

2 變電站電氣主接線綜合評價系統分析

2.1 綜合評價方法

目前，用于電力方面的綜合評價方法主要有模糊評價法、層次分析法和主成分分析法三種。模糊評價法以模糊數學為基礎，這種方法既可以按照最大隸屬度對模糊評價集上的值所屬等級進行評定，也可以按照綜合分值的大小對評價對象進行排序和評價。層次分析法首先必須要建立一個屬性集的層析結構模型，然后依據前一層的某一準則對下一層與其相關的因素進行對比，并按照重要程度對各個因素進行賦值，最終完成定性定量的過渡分析[3]。主成分分析法隸屬于多元統計分析范疇，它利用正交變換通過將與其成分相關的原隨機向量轉變為不相關的新的隨機向量，并運用方差對得到的新隨機向量進行降維處理，再進一步構造價值函數將低維轉變為一維，最終僅突出主成分。

2.2 電氣主接線的綜合評價

采用模糊評價法對變電站電氣主接線進行綜合評價。設集合U、V分別為包含被評價對象的m中因素和每種因素所處狀態的n種決斷。假設存在兩類模糊集，一個表示集合U上的模糊權重，用w表示；另一個為U×V上的模糊矩陣，用R表示，這兩個模糊值主要反映的是評價者的偏好與價值觀念[4]。采用某種方法對上述兩個模糊類進行運算，可以得到一個模糊子集，它能夠反映出被評價對象所擁有評語的程度（隸屬度），根據這一評語程度我們便可以得到最后的評價結果。設有m指標的樣本集指標特征矩陣為X，矩陣中每個元素的特征值用xij表示，如x23表示樣本3指標2的特征值。對于不同指標的特征值，采用規格化公式對其相對隸屬度矩陣與隸屬函數進行定義和建立，遞減型指標（模糊數越大越好）的相對隸屬度和遞增型（模糊數越小越好）隸屬度可以分別表示成如下形式：，最終得到相對隸屬度矩陣R。確定隸屬度矩陣后，通過求出非結構性元素權重向量矩陣和幾何平均函數與加權平均函數，即可對變電站電氣主接線實施模糊綜合評價[5]。在實際評價工作中，為了進一步保證評價結果的真實性和準確性，可以對權重進行確定，并引入權距離，若出現排序不一致情況，可以將多次排序平均值作為評價依據。

3 結語

電氣主接線在變電站運行中的影響不容忽視，從上文分析中我們了解到，電氣主接線的評價指標包括量化與非量化兩種，評價方法主要有三種。在實際的評價中，我們需要依據變電站具體電壓等級對電氣主接線評價指標與評價方法進行合理選擇，只有科學有效的綜合評價，才能為變電站的安全可靠運行提供有力保障。

參考文獻：

[1]謝開貴，董百強，趙霞，周家啟.大型（變）電站電氣主接線可靠性綜合分析系統[J].電力系統自動化，2010，15：89-92.

[2]趙珂.基于GO法的變電站電氣主接線可靠性評估[D].太原理工大學，2010.

[3]呂燈明.可視化變電站主接線可靠性評估程序研究與開發[D].鄭州大學，2014.

[4]王明東，禹麗爽.基于灰色局勢決策的變電所電氣主接線方案選擇[J].電力系統保護與控制，2011，07：79-82+88.

[5]鄭麗.引入模糊理論的變電站主接線方案評價體系探討[J].水電與新能源，2013，03：28-31.