基于层次分析法的城市配电网超导电缆应用方案比选方法技术

本发明专利技术公开了基于层次分析法的城市配电网超导电缆应用方案比选方法；首先，对超导电缆方案涉及的投资成本、供电资源需求和效益要素进行分类、调研和收资，并建模计算；其次，对不可量化因素的综合评估结果进行归一化处理；再次、根据不同的因素及相应权重归一化后的指标通过结果相乘和累加计算方案对应的综合评估结果后，取结果最大的方案作为比选推荐方案；然后，建立方案评估要素判断矩阵；检验所述方案评估要素判断矩阵的一致性，并确定评估权重；最后求解关于所述方案评估要素判断矩阵的特征方程，获得最大特征值λ

【技术实现步骤摘要】
基于层次分析法的城市配电网超导电缆应用方案比选方法
本专利技术涉及计算机辅助配电网规划
，特别涉及基于层次分析法的城市配电网超导电缆应用方案比选方法。
技术介绍
超导电缆具有损耗低、传输容量大、节省材料和低污染的特征。超导电缆达到与传统电缆相当的传输容量所要求的电压等级更低，因而在负荷密度高、负荷需求量大、网络损耗高、土地和通道资源紧张的城市电网中拥有广阔的应用前景。随着超导电缆在超导带材、制造工艺、系统设计与施工等方面的成果不断累积，超导电缆已经具备了在实际工程中应用的基本技术条件。超导电缆受限于带材产能偏低、带材性能仍需研究、工程投资费用偏高以及缺乏长期稳定运行、乃至全寿命周期运行经验等瓶颈，目前难以实现规模化应用。开展超导电缆示范工程应用，探索其替代传统电缆的运行、乃至全寿命周期运行经验，具有必然性和必要性。实施超导电缆示范工程首先需要在规划层面解决方案比选的问题，这包括两个方面：一是提出理论可行的超导电缆应用场景，二是在各个应用场景下结合实际情况比选各实施点的工程方案。行之有效的超导电缆工程应用场景选取模型、超导电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于层次分析法的城市配电网超导电缆应用方案比选方法；其特征在于，采用Matlab软件作为方案比选的计算工具，具体步骤如下：/n步骤一、对超导电缆方案涉及的投资成本进行分类、调研和收资；/n步骤二、对超导电缆方案涉及的供电资源需求进行分类、调研和收资；/n步骤三、对超导电缆方案涉及的效益要素进行分类、调研和收资；/n步骤四、通过所述计算工具对步骤一至步骤三中的成本因素建模计算；/n步骤五、对不可量化因素的综合评估结果进行归一化处理；/n步骤六、对超导电缆应用方案的场景进行比选，根据不同的因素及相应权重归一化后的指标通过结果相乘和累加计算方案对应的综合评估结果后，取结果最大的方案作为比选推荐方...

【技术特征摘要】
1.基于层次分析法的城市配电网超导电缆应用方案比选方法；其特征在于，采用Matlab软件作为方案比选的计算工具，具体步骤如下：
步骤一、对超导电缆方案涉及的投资成本进行分类、调研和收资；
步骤二、对超导电缆方案涉及的供电资源需求进行分类、调研和收资；
步骤三、对超导电缆方案涉及的效益要素进行分类、调研和收资；
步骤四、通过所述计算工具对步骤一至步骤三中的成本因素建模计算；
步骤五、对不可量化因素的综合评估结果进行归一化处理；
步骤六、对超导电缆应用方案的场景进行比选，根据不同的因素及相应权重归一化后的指标通过结果相乘和累加计算方案对应的综合评估结果后，取结果最大的方案作为比选推荐方案；如实际应用时需结合现场情况或应用需要对权重取值结果有所调整，则需重新执行后续步骤；
步骤七、建立方案评估要素判断矩阵；
步骤八、检验所述方案评估要素判断矩阵的一致性；检验方法为计算一致性检验指标CR是否满足CR≤0.1；若检验通过，说明上述判断矩阵在对比因素间重要程度时符合一致性原则，允许继续计算权重，否则需重新研究并确定判断矩阵，直至通过检验；
CR的计算公式如下：



式中，CI为一致性指标，按下式计算：



其中，λmax为判断阵R的最大特征值，n为矩阵维数，即考虑因素的数量，本例中取为m；
RI的值依据下表确定：



步骤九、确定评估权重；求解关于所述方案评估要素判断矩阵的特征方程|R-λI|＝0，其中I为单位阵；
获得最大特征值λmax所对应的标准化特征向量包含的各个元素值，即所述步骤六中，每一所述因素及相应权重。


2.根据权利要求1所述的基于层次分析法的城市配电网超导电缆应用方案比选方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述投资成本包括初始建设成本包括设备购置费、建筑工程费、安装工程费和其他费用；
运行维护成本包括固定运行维护成本和可变运行维护成本；
所述固定运行维护成本指日常监控、定期巡查、故障维修等带来的人力和管理成本；所述可变运行维护成本指因线路运行年限增长引起电缆损耗增加，使得运行维护成本中存在随年限变化的部分；
所述调研的内容为设备购置费按构成超导电缆系统各部分的费用总和计算；
所述设备购置费包括本体线路系统、低温制冷系统和监测控制系统设备购置费；
所述本体线路系统购置费用等于超导电缆本体线路、超导电缆终端和附件的总和；
所述建筑工程费、安装工程费按照单位长度电缆建设费用，结合工程量计算；
所述其他费用为工程投资涉及的其他费用情况，结合实际情况调研后确定。


3.根据权利要求1所述的基于层次分析法的城市配电网超导电缆应用方案比选方法，其特征在于，在所述步骤二中，所述对超导电缆方案涉及的供电资源需求包括站点资源、配套通道和敷设条件三方面；
所述调研和收资的具体内容包括站点资源、配套通道和敷设条件；
所述站点资源反映开展超导电缆工程方案引起的站点配套建设或改造需求；
所述配套通道表征超导电缆方案在替代传统电缆线路、降低对通道及线路孔位数量需求方面的成效；
所述敷设条件是对超导电缆在实际复杂环境下的施工适应性作综合评估。


4.根据权利要求3所述的基于层次分析法的城市配电网超导电缆应用方案比选方法，其特征在于，所述所述敷设条件的调研内容包括如下内容：
地理位置，以及与附近电源点的距离，能否就近接入系统，敷设距离等技术经济实施条件；
自然条件，包括地形地貌、气候温度、土壤特性、地质条件等多方面因素对施工和投运后运行寿命的影响；
现场监控条件、资金保障、备用安排等条件是否完备，是否存在人员、设备或费用上的困难；
建设地点的经济基础、技术积累、人才储备、科技水平、政策环境、创新意识等，评估建设场景能...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡佳铭，顾辰方，潘俊，
申请(专利权)人：上海电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31