金 鵬

（國家電網(wǎng)公司四川省電力公司內(nèi)江供電公司，四川 內(nèi)江 641100）

輸電工程項目規(guī)劃綜合評價策略的研究

金 鵬

（國家電網(wǎng)公司四川省電力公司內(nèi)江供電公司，四川 內(nèi)江 641100）

項目方案的合理性關(guān)系著整個項目的經(jīng)濟(jì)效益和最終的運(yùn)行效果，如何提高項目的綜合性能，提高項目的規(guī)劃水平是電力建設(shè)企業(yè)的重點(diǎn)。本文采用層次分析法和熵權(quán)法對影響項目規(guī)劃效果的多種因素進(jìn)行分析評價，并利用模糊綜合評價對項目效果進(jìn)行了評分。針對實(shí)際項目的不同方案進(jìn)行了分析評價，最終確定了最為科學(xué)的建設(shè)方案，對輸電工程項目的規(guī)劃具有一定的借鑒意義。

輸電工程；項目規(guī)劃；綜合評價

電網(wǎng)工程建設(shè)項目關(guān)系著國計民生，作為電能傳輸通道的輸電線路項目建設(shè)方案的優(yōu)劣，直接影響了項目的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。因此，加強(qiáng)輸電工程項目規(guī)劃的研究，建立科學(xué)合理的評價策略是十分必要的。本文結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗，對項目方案分析的熵權(quán)法和層次分析法進(jìn)行了論述，并對實(shí)際項目案例進(jìn)行了分析，通過量化各種指標(biāo)和權(quán)重，對項目方案的綜合性能進(jìn)行了評價。

1 綜合評價模型理論

影響項目運(yùn)行效果的因素包括主觀和客觀兩方面，主要通過熵權(quán)法對客觀因素進(jìn)行量化分析，利用層次分析法對主觀因素進(jìn)行分析[1]。

1.1 熵權(quán)法的基本原理

系統(tǒng)的運(yùn)行情況是多樣的，假設(shè)pi為系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生的概率，那么系統(tǒng)的熵如下式所示：

可見，當(dāng)所有事件出現(xiàn)的概率相等時，系統(tǒng)的熵最大。假設(shè)綜合評價的個體數(shù)量為 m，指標(biāo)數(shù)量為n，則指標(biāo)xj的信息熵如下式所示：

式中

可見，指標(biāo)的有效價值隨著信息熵的增大而減少，其在綜合評價過程中的權(quán)重也隨之減??；因此對于系統(tǒng)方案的綜合評價，可以通過熵值法計算指標(biāo)的權(quán)重[2]。

1.2 層次分析法的基本原理

層次分析法的系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)主要包括目標(biāo)、準(zhǔn)則以及指標(biāo)3層，如圖1所示。目標(biāo)層詮釋了系統(tǒng)的最終目的，準(zhǔn)則層包含了影響系統(tǒng)決策的主要因素，指標(biāo)層包含了具體的評判指標(biāo)[3]。

圖1 層次分析法層次結(jié)構(gòu)示意圖

層次分析結(jié)構(gòu)建立使得系統(tǒng)各指標(biāo)的從屬關(guān)系得到明確，對于各層次指標(biāo)權(quán)重的確立可以先對比各元素的重要性，然后根據(jù)表1對各指標(biāo)的重要程度進(jìn)行標(biāo)度。

表1 判斷矩陣元素重要程度表

最終根據(jù)標(biāo)定結(jié)果得出如下的判斷矩陣：

式中，aij為ki和kj重要程度的比值。

計算得出判斷矩陣的特征向量和最大特征值，然后通過相應(yīng)的檢驗指標(biāo)進(jìn)行一致性檢驗。一旦檢驗結(jié)果正確，就說明所得的特征向量可以表示權(quán)向量；若結(jié)果不正確，則需重新建立判斷矩陣[4]。判定指標(biāo)分別為一致性指標(biāo)（CI）、隨機(jī)一致性指標(biāo)（RI）以及隨機(jī)一致性比率（CR），其計算公式如下所示：

式中，λmax(A)表示矩陣A的最大特征值。

當(dāng)CR的值在0.1以內(nèi)時，認(rèn)為矩陣符合一致性要求，否則，需修正矩陣A，直至符合要求為止。

1.3 指標(biāo)權(quán)重的優(yōu)化

利用自適應(yīng)粒子群優(yōu)化算法求解系統(tǒng)的最優(yōu)解。自適應(yīng)粒子群優(yōu)化算法的計算式如下所示：

式中，ω 為慣性因子，ωmax、ωmin分別是最大和最小慣性因子，f是元素的適應(yīng)值，favg是元素適應(yīng)值的整體平均數(shù)，fmax是元素適應(yīng)值的最大值。

利用自適應(yīng)例子算法計算熵權(quán)法和層次分析法的結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化。首先應(yīng)對系統(tǒng)元素進(jìn)行初始化，然后根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，求得各元素的適應(yīng)度。在求取元素適應(yīng)度過程中，應(yīng)選取最優(yōu)的計算結(jié)果作為全局最優(yōu)適應(yīng)度。利用公式（8）不斷對元素粒子狀態(tài)進(jìn)行更新，直到系統(tǒng)收斂或達(dá)到計算上限為止[5]。

1.4 系統(tǒng)綜合評價

模糊評價可以對受眾多復(fù)雜條件影響的系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的整體評價。進(jìn)行模糊評價首先要對模糊關(guān)系R進(jìn)行計算，R是影響條件集合X和評價集合Y的映射，然后對模糊評價集合 B=AR進(jìn)行計算。較為復(fù)雜的系統(tǒng)涉及的影響條件較多，需要劃分層次進(jìn)行評價，進(jìn)行模糊多層次綜合評價[6]。首先建立因素集合X={x1, x2,…, xn}，其中每個條件xi都包括k個影響因素。對集合X中各因素進(jìn)行綜合評價，從而獲得評價矩陣 R，而 Bi=Ai°Ri={bi1, bi2,…, bin}則為xi的單因素評價向量[7]。而矩陣X的綜合因素評價向量矩陣如下所示：

2 輸電工程項目規(guī)劃綜合評價

2.1 輸電工程項目方案

以某輸電工程項目為例，某輸電網(wǎng)項目設(shè)計方案有如下3種。

1）方案1如圖2所示。電能通過2-11-13傳輸?shù)降貐^(qū)東部和北部；通過4-8-12-13傳輸?shù)綎|部；通過9-10-15-20傳輸?shù)街胁俊Ｍㄟ^9-10-16-18傳輸?shù)綎|部以及中部、通過7-10-16-32傳輸?shù)街胁俊?/p>

圖2 輸電線路設(shè)計方案1

2）方案2如圖3所示。其主要結(jié)構(gòu)保持不變，主要將節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)10直接連接，電能通過6-10-15-20輸送到中部，通過6-10-16-18輸送到中、東部。

圖3 輸電線路設(shè)計方案2

3）方案3如圖4所示。其橫向線路設(shè)計改動較大，通過2-7-12把電能輸送到北部，通過9-10-11-13將電能輸送到東部和北部，而1-6-15-16線路的建設(shè)電網(wǎng)的電氣聯(lián)系變得更加緊密。

對以上3個建設(shè)方案的科學(xué)性進(jìn)行綜合評價，首先根據(jù)相關(guān)行業(yè)專家的經(jīng)驗確定判斷矩陣，從而計算出系統(tǒng)權(quán)重，然后利用熵權(quán)法對方案數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出相關(guān)指標(biāo)因素的權(quán)重，并利用自適應(yīng)粒子群算法求取權(quán)重最小方差的解，最終通過模糊綜合算法實(shí)現(xiàn)方案的最終評價[8]。

2.2 層次分析法權(quán)重的計算

本文以系統(tǒng)安全性指標(biāo)的分析為例，對于項目安全性指標(biāo)的分析，主要綜合多名行業(yè)專家的意見，求得項目安全性指標(biāo)的權(quán)重[9]。各指標(biāo)重要性見表2。

圖4 輸電線路設(shè)計方案3

表2 安全性指標(biāo)重要性

根據(jù)上表求得方案安全性指標(biāo)判斷矩陣如下所示：

計算矩陣的隨機(jī)一致性比率為-3.205×10-6在0.1以內(nèi)，可見矩陣符合一致性檢驗，而矩陣的最大特征值是5，其相應(yīng)的權(quán)重向量如下所示：

同理可得系統(tǒng)其他安全性、適應(yīng)性以及經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的權(quán)重向量。

2.3 熵權(quán)法權(quán)重的計算

同樣，根據(jù)相關(guān)專家的建議獲得各類指標(biāo)的的取值，然后根據(jù)上文熵權(quán)法權(quán)重的計算公式求取系統(tǒng)安全性指標(biāo)的權(quán)重，見表3。

表3 安全性指標(biāo)權(quán)重

同理，利用熵權(quán)法可以得到適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性各種指標(biāo)的權(quán)重。

2.4 權(quán)重優(yōu)化和方案評價

利用粒子群優(yōu)化算法對安全性指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行優(yōu)化，其計算結(jié)果見表4。

表4 權(quán)重指標(biāo)優(yōu)化前后比較表

經(jīng)濟(jì)性和適應(yīng)性指標(biāo)權(quán)重的計算方法是相似的。

利用模糊算法對方案進(jìn)行合綜合評分，首先建立評判集合如下所示：

評判集合的數(shù)據(jù)區(qū)間如下所示：

相應(yīng)的向量為

從而求得各指標(biāo)的模糊隸屬度向量，利用模糊計算得出方案安全性、經(jīng)濟(jì)性以及適應(yīng)性的得分，并求得最終得分[10]。3個方案的最終得分見表5。

表5 各設(shè)計方案的綜合評價結(jié)果

從表中的數(shù)據(jù)可以看出，方案1的安全性和適應(yīng)性最好，方案2的經(jīng)濟(jì)性最好，綜合評分方面方案3的得分最高。雖然方案3的經(jīng)濟(jì)性不是最佳的，但綜合考慮系統(tǒng)的安全性和適應(yīng)性，方案3是最佳的選擇。

3 結(jié)論

本文從經(jīng)濟(jì)性、安全性以及適應(yīng)性等多方面因素綜合考慮分析，實(shí)現(xiàn)了輸電線路建設(shè)方案的量化分析，利用模糊分析求得不同方案的得分，從而選擇出最優(yōu)的規(guī)劃方案。利用該方法我們對建設(shè)項目的不同規(guī)劃方案進(jìn)行了分析和評價，最終綜合考慮確定了最優(yōu)的規(guī)劃方案，具有一定的借鑒意義。

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Research on Comprehensive Evaluation Strategy of Power Transmission Project Planning

Jin Peng
(Neijiang Power Supply Company, Neijiang, Sichuan 641100)

The rationality of the project is closely related to the economic benefits and the final operation results of the whole project. How to improve the comprehensive performance of the project and improve the planning level of the project is the key point of the power construction enterprise. In this paper, analytic hierarchy process (AHP) and entropy weight method are used to analyze and evaluate the factors that affect the effect of project planning, and the fuzzy comprehensive evaluation is used to evaluate the effect of the project. In view of the actual project of different programs were analyzed and evaluated, and finally identified the most scientific construction program, the transmission project planning has certain reference significance.

power transmission project；project planning；comprehensive evaluation

金 鵬（1970-），男，重慶綦江人，本科，一級建造師，從事電力工程建設(shè)管理工作。