本发明涉及电力系统的电网规划领域，特别是涉及一种主配网协同规划方案评价方法。
背景技术：
主配网是指供电系统中的主网和配网。主网是供电企业输电的主要网络，是指从配电网之上到发电厂之间的网络。一般是指110kv及以上的输电网络。在城市电网系统中，主网的作用是连接区域高压(220kv及以上)电网。直接向用户供电的线路称为配电线路，由配电线路组成的网络称为配电网络或配网。配网包括架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿设备及一些附属设施等，在电力网络中起到分配电能的作用。主网与配网要想更好地发展运行，就必须要做好两者之间的电网协调规划。
能源互联网形态下多元融合的高弹性电网是能源互联网的核心载体，是海量资源被唤醒、源网荷储全交互、安全效率双提升的电网，具有高承载、高互动、高自愈、高效能四大核心能力。唤醒的资源是最优质的资源，对于地区配电网来说，关键是释放110kv变电站及其中压线路的供电能力，在合理范围内降低区域容载比，提升供电可靠性。
目前，主配网规划建设“以问题为导向”，在缺乏全局统筹和目标约束的前提下，往往无法确保规划方案的合理性和长效性。常规的网格化规划，注重网格内线路的电力平衡及网架优化，与高压电网协同方面考虑地不够深入，造成主网、配网规划脱节。并且相对于主网结构、配电网规划、电源与电网协调优化等课题的研究，对主网与配电网协同问题的重视程度仍显不够。当前主配网协同规划问题主要体现在不同电压等级间的容量和网架结构的不匹配，导致了供电能力不足、区域供电不平衡、设备利用效率不高等问题。因此，解决主配网协同问题刻不容缓。
现有评价体系无法实现对主配网协同性的评价。例如规划后评价、成效后评价等评价体系均为区域电网的整体性评价，注重“面”上的评价，项目后评价、项目执行评价等体系主要为单一项目评价的聚合，注重“点”上的评价，均不能满足同时对特定区域的主配网协同评价。现有方法存在以下两个方面的问题。
(1)现有主配网规划方案缺乏量化指标。
现有变电站选址及中压配套出线规划方案的评价主要采用人工经验法，缺乏量化指标，对方案优选缺乏统一的标准，无法保证方案的科学性与合理性。
(2)主网规划与配网规划协同性不足。
目前变电站选址及中压配套出线规划方案制定相对独立，未充分考虑主配网的协同性，造成配网方案受主网方案制约，难以实现可靠性、经济性的最优。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种主配网协同规划方案评价方法，以解决现有技术中无法实现主配网的协同性、造成配网方案受主网方案制约、难以实现供电网络在可靠性和经济性方面的最优化的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案。
一种主配网协同规划方案评价方法，其特点是，包括如下步骤：
步骤1：选取协同规划方案的n个评价指标；
步骤2：确定协同规划方案的n个评价指标中的每个评价指标的得分函数fi(xi)，并根据得分函数计算每个评价指标的得分；i为该评价指标在n个评价指标中的序号；
步骤3：计算协同规划方案的n个评价指标中的每个评价指标的权重wi；i为该评价指标在n个评价指标中的序号；
步骤4：根据步骤2获得的每个评价指标的得分和步骤3获得的每个评价指标的权重wi，计算协同规划方案总得分s；
步骤5：将协同规划方案总得分s与预定的阈值相比较，判断协同规划方案是否可行。
所述步骤1中，选取n个协同规划方案的评价指标包括n1个供电能力指标、n2个设备利用效率指标、n3个网架结构指标和n4个精准投资指标；其中n＝n1 n2 n3 n4。
所述步骤3中，所述权重wi的计算过程采用重要性对比法和关联性对比法。
所述重要性对比法中，对电网安全性和经济效益的影响分析，对每个评价指标重要性进行排序，按重要性强弱依次给每个评价指标打分，获得每个指标的重要性得分ai。
所述关联性对比法中，将指标与项目建设的主配网协同成效进行关联分析，根据关联性强弱依次对指标进行打分，获得每个指标的重要性得分关联性得分bi。
所述步骤3中，第i个评价指标的权重wi的计算公式为：
公式(1)中，ai为第i个指标的重要性得分，bi为第i个指标的关联性得分。
所述步骤4中，主配网的协同规划方案总得分的计算公式为：
公式(2)中，fi(xi)为第i个指标的得分，wi为第i个指标的权重值，n为选取指标的总个数。
所述步骤5中，判断协同规划方案为可行的方案后，再将不同的协同规划方案总得分s相比较，选取得分最高的协同规划方案为最优方案。
本发明的有益效果是：
选取协同规划方案的n个评价指标；确定协同规划方案的n个评价指标中的每个评价指标的得分函数fi(xi)，并根据得分函数计算每个评价指标的得分；计算协同规划方案的n个评价指标中的每个评价指标的权重wi；i为该评价指标在n个评价指标中的序号；计算协同规划方案总得分s；将协同规划方案总得分s与预定的阈值相比较，判断协同规划方案是否可行。
本发明的主配网协同规划方案评价方法，采用主网和配网等2个不同方面的指标综合考虑，选取指标综合考虑电网的安全性、可靠性、经济性等多个方面，充分考虑主网和配网的协同性，避免造成配网方案受主网方案制约，能够实现可靠性、经济性的最优化。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的方法的流程图。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明中，主网：一般指110千伏及以上电压等级电网。配网：一般指10(20)kv及以下电压等级电网。
本发明的一种主配网协同规划方案评价方法，包括如下步骤：
步骤1：选取协同规划方案的n个评价指标；
步骤2：确定协同规划方案的n个评价指标中的每个评价指标的得分函数fi(xi)，并根据得分函数计算每个评价指标的得分；i为该评价指标在n个评价指标中的序号；
步骤3：计算协同规划方案的n个评价指标中的每个评价指标的权重wi；i为该评价指标在n个评价指标中的序号；
步骤4：根据步骤2获得的每个评价指标的得分和步骤3获得的每个评价指标的权重wi，计算协同规划方案总得分s；
步骤5：将协同规划方案总得分s与预定的阈值相比较，判断协同规划方案是否可行。
优选地，所述步骤1中，选取n个协同规划方案的评价指标包括n1个供电能力指标、n2个设备利用效率指标、n3个网架结构指标和n4个精准投资指标；其中n＝n1 n2 n3 n4。
优选地，所述步骤3中，所述权重wi的计算过程采用重要性对比法和关联性对比法。
优选地，所述重要性对比法中，对电网安全性和经济效益的影响分析，对每个评价指标重要性进行排序，按重要性强弱依次给每个评价指标打分，获得每个指标的重要性得分ai。
优选地，所述关联性对比法中，将指标与项目建设的主配网协同成效进行关联分析，根据关联性强弱依次对指标进行打分，获得每个指标的重要性得分关联性得分bi。
优选地，所述步骤3中，第i个评价指标的权重wi的计算公式为：
公式(1)中，ai为第i个指标的重要性得分，bi为第i个指标的关联性得分。
优选地，所述步骤4中，主配网的协同规划方案总得分的计算公式为：
公式(2)中，fi(xi)为第i个指标的得分，wi为第i个指标的权重值，n为选取指标的总个数。
优选地，所述步骤5中，判断协同规划方案为可行的方案后，再将不同的协同规划方案总得分s相比较，选取得分最高的协同规划方案为最优方案。
本发明的目的在于提供一种主配网协同规划方案评价方法，该方法详细说明了主配网协同规划评价的指标选取、权重设置、计算公式。如图1，具体流程如下：
(1)选取与主配网协同规划方案强关联性强的电网指标，本评价方法主要涉及220千伏、110千伏、10千伏三个电压等级电网；
(2)根据指标重要性与相关性强弱，设置各指标所占权重；
(3)根据国家电网相关导则确定各指标的合理区间，并制定各指标的评分公式；
(4)制定主配网协同规划方案总评分计算公式。
针对主配网协同规划存在的问题，包括变电站选点、网架结构、负荷分布等方面，从供电能力、设备利用率、网架结构、精准投资等角度研究主配网协同规划方案评价方法。
首先，选取与电网发展质量、主配网协同规划关联度高的指标，按照指标的重要性以及关联度大小设置指标权重。从电网的安全性、可靠性、经济性出发，设置每个指标的评分公式，最后可以得出主配网协同规划评价的总得分。
在一个具体实施例中，主配网协同规划评价与供电能力、网架结构、设备利用效率、电网精准投资指标等密切相关，选取18个指标，n＝18。
具体实施时，指标的选取并不限于以下18个指标。不考虑计算复杂性的情况下，可考虑选择除安全性、可靠性、经济性的更多参数作为评价指标，或者安全性、可靠性、经济性之外的其他电网运行指标进行计算，能够更为准确合理地评价规划方案的优越性。
如表1，所述供电能力指标n1为6个，分别为：220千伏变电站负载率、110千伏供区容载比、110千伏变电站负载率、10千伏线路重载率、10千伏线路轻载率和配电自动化覆盖率；6个供电能力指标的序号依次为1-6。设备利用效率指标n2为2个，分别为：10千伏单个间隔平均最大负荷和线路最大负载率平均值；2个设备利用效率指标的序号依次为7-8。网架结构指标n3为7个，分别为：10千伏线路联络化率、10千伏线路站间联络化率、10千伏供电半径合格率、110千伏接线标准化率、10千伏接线标准化率、10千伏线路n-1通过率和110千伏变电站全停全转通过率；7个网架结构指标的序号依次为9-15。精准投资指标n4为3个，分别为：单位负荷110千伏变电设备投资、单位负荷110千伏线路投资和单位负荷10千伏配套出线投资；3个精准投资指标的序号依次为16-18。
表1：主配网协同规划评价的18个评价指标
以上主配网协同规划评价的18个评价指标，每个评价指标，都有各自的权重。各个评价指标的权重指标，结合了重要性对比法和关联性对比法来进行计算。表2为18个评价指标的重要性得分、关联性得分列表。
(1)重要性对比法。通过项目建设对电网安全性和经济效益的影响分析，对指标重要性进行排序，按重要性强弱依次给各指标打分，得分由大到小依次为5分、4分、3分、2分、1分。
(2)关联性对比法。根据项目实际情况，将指标与项目建设的主配网协同成效进行关联分析，根据关联性强弱依次对指标进行打分，分数依次为5分、4分、3分、2分、1分。
第i个评价指标的权重的计算公式为：
公式(1)中，ai为第i个指标的重要性得分，bi为第i个指标的关联性得分。，ai∈[1,5]，bi∈[1,5]。
表2：18个评价指标的重要性得分、关联性得分列表
根据每个评价指标的得分函数fi(xi)和权重wi，主配网的协同规划方案总得分的计算公式为：
公式(2)中，fi(xi)为第i个指标的得分，wi为第i个指标的权重值，n为选取指标的总个数。
公式(3)中，s为主配网协同规划方案总得分为4组指标的得分的总和，spsc为6个供电能力指标总得分，ssb为2个设备利用效率指标总得分，swj为7个网架结构指标总得分，stz为3个精准投资指标总得分。
供电能力指标、设备利用效率指标、网架结构指标和精准投资指标等4组指标中，各组指标的总得分计算过程如下。
(1)供电能力指标总得分
其中，spsc为供电能力指标总得分；
f1(x1)为220千伏变电站负载率指标得分，w1＝3.4％；
f2(x2)为110千伏供区容载比指标得分，w2＝3.9％；
f3(x3)为110千伏变电站负载率指标得分，w3＝10.7％
f4(x4)为10千伏线路重载率指标得分，w4＝3.8％；
f5(x5)为10千伏线路轻载率指标得分，w5＝1.3％；
f6(x6)为配电自动化覆盖率指标得分，w6＝6.8％。
其中220千伏变电站负载率指标得分f1(x1)的计算公式如下：
上式中，f1(x1)为220千伏变电站负载率指标得分，x1为220千伏变电站负载率。
110千伏供区容载比指标得分f2(x2)的计算公式如下：
上式中，f2(x2)为110千伏供区容载比指标得分，x2为110千伏供区容载比。
110千伏变电站负载率指标得分f3(x3)的计算公式如下：
上式中，f3(x3)为110千伏变电站负载率指标得分，x3为110千伏变电站负载率。10千伏线路重载率指标得分f4(x4)的计算公式如下：
f4(x4)＝100(1-x4)
上式中，f4(x4)为10千伏线路重载率指标得分，x4为10千伏线路重载率。
10千伏线路轻载率指标得分f5(x5)的计算公式如下：
f(x5)＝100(1-x5)
上式中，f5(x5)为10千伏线路轻载率指标得分，x5为10千伏线路轻载率。
配电自动化覆盖率指标得分f6(x6)的计算公式如下：
f6(x6)＝100x6
上式中，f6(x6)为配电自动化覆盖率指标得分，x6为配电自动化覆盖率。
(2)设备利用效率指标总得分
其中，ssb为设备利用效率指标总得分；
f7(x7)为10千伏单个间隔平均最大负荷指标得分，w7＝3.8％；
f8(x8)为线路最大负载率平均值得分，w8＝6.4％；
10千伏单个间隔平均最大负荷指标得分f7(x7)的计算公式如下：
上式中，f7(x7)为10千伏单个间隔平均最大负荷指标得分，x7为10千伏单个间隔平均最大负荷。
线路最大负载率平均值指标得分f8(x8)的计算公式如下：
上式中，f8(x8)为线路最大负载率平均值指标得分，x8为线路最大负载率平均值。
(3)网架结构指标总得分
其中，swj为网架结构指标总得分；
f9(x9)为10千伏线路联络化率指标得分，w9＝3.8％；
f10(x10)为10千伏线路站间联络化率指标得分，w10＝3.8％；
f11(x11)为10千伏供电半径合格率指标得分，w11＝8.6％；
f12(x12)为110千伏接线标准化率指标得分，w12＝8.6％；
f13(x13)为10千伏接线标准化率指标得分，w13＝8.6％；
f14(x14)为10千伏线路“n-1”通过率指标得分，w14＝3.8％；
f15(x15)为110千伏变电站全停全转通过率指标得分，w15＝10.7％；
10千伏线路联络化率指标得分f9(x9)为计算公式如下：
f9(x9)＝100(1-x9)
上式中，f9(x9)为10千伏线路联络化率指标得分，x9为10千伏线路联络化率。
10千伏线路站间联络化率指标得分f10(x10)为计算公式如下：
f10(x10)＝100(1-x10)
上式中，f10(x10)为10千伏线路站间联络化率指标得分，x9为10千伏线路站间联络化率。
10千伏供电半径合格率指标得分f11(x11)为计算公式如下：
f11(x11)＝100(1-x11)
上式中，f11(x11)为10千伏供电半径合格率指标得分，x11为10千伏供电半径合格率。
110千伏接线标准化率指标得分f12(x12)为计算公式如下：
f12(x12)＝100(1-x12)
上式中，f12(x12)为110千伏接线标准化率指标得分，x12为110千伏接线标准化率。
10千伏接线标准化率指标得分f13(x13)为计算公式如下：
f13(x13)＝100(1-x13)
上式中，f13(x13)为10千伏接线标准化率指标得分，x13为10千伏接线标准化率。
10千伏线路“n-1”通过率指标得分f14(x14)为计算公式如下：
f14(x14)＝100(1-x14)
上式中，f14(x14)为10千伏线路“n-1”通过率指标得分，x14为10千伏线路“n-1”通过率。
110千伏变电站全停全转通过率指标得分f15(x15)为计算公式如下：
f15(x15)＝100(1-x15)
上式中，f15(x15)为110千伏变电站全停全转通过率指标得分，x15为110千伏变电站全停全转通过率。
(4)精准投资指标总得分
其中，stz为精准投资指标总得分；
f16(x16)为单位负荷110千伏变电设备投资指标得分，w16＝2.6％；
f17(x17)为单位负荷110千伏线路投资指标得分，w17＝2.6％；
f18(x18)为单位负荷10千伏配套出线投资指标得分，w18＝6.8％；
单位负荷110千伏变电设备投资指标得分f16(x16)计算公式如下：
上式中，f16(x16)为单位负荷110千伏变电设备投资指标得分，x15为单位负荷110千伏变电设备投资。
单位负荷110千伏线路投资指标得分f17(x17)计算公式如下：
上式中，f17(x17)为单位负荷110千伏线路投资指标得分，x17为单位负荷110千伏线路投资。
单位负荷10千伏配套出线投资指标得分f18(x18)计算公式如下：
上式中，f18(x18)为单位负荷10千伏配套出线投资指标得分，x18为单位负荷10千伏配套出线投资。
具体实施时，可按照主配网协同规划评价方法最终评分。例如，当主配网协同规划方案总得分s大于80分，主配网协同规划方案可行；否则认为该方案是不可行的，分数越高说明方案越优。
对于不同的规划方案，可采用同样的评价指标计算主配网协同规划方案总得分s。通过不同方案的得分，可对不同的方案进行优劣比较。
本发明的主配网协同规划方案评价方法，采用主网和配网等2个不同方面的指标综合考虑，选取指标综合考虑电网的安全性、可靠性、经济性等多个方面，充分考虑主网和配网的协同性，避免造成配网方案受主网方案制约，能够实现可靠性、经济性的最优化，提高了供电企业电网规划建设管理水平。
本发明中，主网：一般指110千伏及以上电压等级电网。配网：一般指10(20)kv及以下电压等级电网。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
1.一种主配网协同规划方案评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：选取协同规划方案的n个评价指标；
步骤2：确定协同规划方案的n个评价指标中的每个评价指标的得分函数fi(xi)，并根据得分函数计算每个评价指标的得分；i为该评价指标在n个评价指标中的序号；
步骤3：计算协同规划方案的n个评价指标中的每个评价指标的权重wi；i为该评价指标在n个评价指标中的序号；
步骤4：根据步骤2获得的每个评价指标的得分和步骤3获得的每个评价指标的权重wi，计算协同规划方案总得分s；
步骤5：将协同规划方案总得分s与预定的阈值相比较，判断协同规划方案是否可行。
2.根据权利要求1所述的一种主配网协同规划方案评价方法，其特征在于，所述步骤1中，选取n个协同规划方案的评价指标包括n1个供电能力指标、n2个设备利用效率指标、n3个网架结构指标和n4个精准投资指标；其中n＝n1 n2 n3 n4。
3.根据权利要求1所述的一种主配网协同规划方案评价方法，其特征在于，所述步骤3中，所述权重wi的计算过程采用重要性对比法和关联性对比法。
4.根据权利要求3所述的一种主配网协同规划方案评价方法，其特征在于，所述重要性对比法中，对电网安全性和经济效益的影响分析，对每个评价指标重要性进行排序，按重要性强弱依次给每个评价指标打分，获得每个指标的重要性得分ai。
5.根据权利要求3所述的一种主配网协同规划方案评价方法，其特征在于，所述关联性对比法中，将指标与项目建设的主配网协同成效进行关联分析，根据关联性强弱依次对指标进行打分，获得每个指标的重要性得分关联性得分bi。
6.根据权利要求1所述的一种主配网协同规划方案评价方法，其特征在于，所述步骤3中，第i个评价指标的权重wi的计算公式为：
公式(1)中，ai为第i个指标的重要性得分，bi为第i个指标的关联性得分。
7.根据权利要求1所述的一种主配网协同规划方案评价方法，其特征在于，所述步骤4中，主配网的协同规划方案总得分s的计算公式为：
公式(2)中，fi(xi)为第i个指标的得分，wi为第i个指标的权重值，n为选取指标的总个数。
8.根据权利要求1所述的一种主配网协同规划方案评价方法，其特征在于，所述步骤5中，判断协同规划方案为可行的方案后，再将不同的协同规划方案总得分s相比较，选取得分最高的协同规划方案为最优方案。
技术总结