周鵬程

（湖南科鑫電力設(shè)計有限公司）

0 引言

電站要將生產(chǎn)的電能傳輸給用電方使用，需要通過電力輸送線路來實現(xiàn)，構(gòu)建完備的電力輸送線路能夠保證電能穩(wěn)定高效地從發(fā)電站傳輸?shù)礁鱾€用電單位，使發(fā)電站與用電單位都能獲得較高的經(jīng)濟(jì)利益。輸電線路在構(gòu)建的過程中，除了對工程質(zhì)量有較高要求外，還包含諸多特殊施工技術(shù)，需要多個職能部門參與到工程中，從而共同對工程項目的整體質(zhì)量與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行把控。另外在工程施工過程中可能受到環(huán)境影響，使得工程進(jìn)度與質(zhì)量受到一定程度的影響，因此，在建造期間，需要對電力輸送線路工程建設(shè)的單位進(jìn)行綜合考量，使工程在符合國家工程安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的同時，在提升工程經(jīng)濟(jì)效益的情況下，對客觀合理的輸電線路進(jìn)行構(gòu)建。

1 輸電線路設(shè)計的相關(guān)理論

1.1 輸電線路路徑選擇

在整個電力傳輸系統(tǒng)線路工程建設(shè)中，最為重要的部分是初期工程規(guī)劃中對線路鋪設(shè)路徑進(jìn)行確定，同時還需要對預(yù)設(shè)路徑的地質(zhì)情況進(jìn)行探明。規(guī)模較大的電力傳輸項目所鋪設(shè)的電力線路的距離較長，地質(zhì)環(huán)境往往較為復(fù)雜，需要在規(guī)劃初期對工程線路進(jìn)行系統(tǒng)的勘探，對施工內(nèi)容進(jìn)行明確，對可能發(fā)生的各種問題提前預(yù)警與解決。在初期規(guī)劃中對工程線路的起點與終點確定后，需要通過系統(tǒng)全面地調(diào)研與勘探來對具體的方案進(jìn)行確定，方案的確定對電力線路的經(jīng)濟(jì)效益、技術(shù)支持等多方面的影響較大，需要在調(diào)研勘探的過程中嚴(yán)格考察線路方，以確保工程指標(biāo)能夠符合規(guī)劃目標(biāo)。

1.2 氣象條件對輸電線路設(shè)計的影響

在具體的電力線路工程調(diào)研勘探過程中，需要對工程方案涉及的電力公司的具體標(biāo)準(zhǔn)以及電氣網(wǎng)絡(luò)的整體架構(gòu)進(jìn)行明確，對現(xiàn)有線路與項目線路方案進(jìn)行綜合考量，根據(jù)項目工程的技術(shù)指標(biāo)參數(shù)明確導(dǎo)線以及相關(guān)保護(hù)，在工程項目設(shè)計中需要對氣象條件進(jìn)行充分考慮。

（1）一般氣候條件下。強風(fēng)、低溫、結(jié)冰等因素會對輸電線路的正常運行造成一定程度的影響，使電力線路的設(shè)備出現(xiàn)故障，從而威脅到電力線路的安全穩(wěn)定。并且強風(fēng)、低溫、結(jié)冰等因素所造成的線路影響不同，需要對各個因素造成的實際影響進(jìn)行綜合考慮。

（2）電力線路需要維護(hù)時。在這種狀態(tài)下，要實現(xiàn)具體的工作要求風(fēng)速不能超過10m／s，并且氣溫不能低于冰點。

（3）架空輸電線路設(shè)計區(qū)劃。需要根據(jù)具體區(qū)域制定的相關(guān) 《架空輸電線路設(shè)計計算用氣象條件區(qū)劃》來對具體的氣象區(qū)劃進(jìn)行計算，在計算過程中需要嚴(yán)格遵照相關(guān)參數(shù)來實施。

2 基于層次分析法的輸電線路路徑優(yōu)化選擇方法

2.1 層次分析法的引入

層次分析法能夠?qū)⒊Ｒ?guī)分析方法中的定性與定量有機結(jié)合，使得分析方法具備較高的科學(xué)邏輯性，能夠?qū)椖績?nèi)容進(jìn)行全面分析，從而為項目規(guī)劃者提供可靠的決策依據(jù)。層次分析法首先提出問題，再由各個分層來循序漸進(jìn)地對具體的問題進(jìn)行分析與解決，將需要通過決策的問題進(jìn)行細(xì)化分解，并且列出相應(yīng)的解決方案。在分層結(jié)構(gòu)確立后，能夠較為清晰地對每層中的因素進(jìn)行重要程度的分析，并通過具體情況采用效率最高的方法來進(jìn)行處理，最后對所有的要素進(jìn)行矩陣排列，即可清楚看到各個要素在實際工程中的狀態(tài)。

2.2 基于模糊綜合評價法的路徑優(yōu)選

模糊綜合評價是通過量化分析的模式，運用模糊子集來客觀反映對象的模糊指標(biāo)，最后根據(jù)模糊變換原理對指標(biāo)進(jìn)行評估。在電力系統(tǒng)工程建造過程中的線路規(guī)劃過程中，通過該方法運用模糊數(shù)學(xué)理論知識所構(gòu)建的模型對工程線路預(yù)設(shè)影響因素進(jìn)行綜合處理，最終得出最具優(yōu)勢的路線方案。模糊綜合評價是運用模糊數(shù)學(xué)原理將定性分析轉(zhuǎn)化為定量分析，使得分析結(jié)果更具客觀科學(xué)性，并且整個分析邏輯清晰，能有效解決量化分析難以處理的問題。該方法的常規(guī)步驟分為以下幾步：

（1）對分析目標(biāo)的因素論域進(jìn)行明確；

（2）對分析目標(biāo)的等級集合進(jìn)行確定，各個等級都能夠生成對應(yīng)的模糊子集；

（3）構(gòu)建模糊關(guān)系矩陣R；

（4）對評價因素的具體參數(shù)向量進(jìn)行明確；

（5）對模糊綜合評價結(jié)果向量進(jìn)行生成；

（6）分析具體的模糊綜合評價結(jié)果向量。

在進(jìn)行分析的過程中，需要將最大隸屬度原則作為常規(guī)方法，因此對于部分特殊情況的處理效果較差，使得信息收集不夠充分，也對評價結(jié)果造成不同程度的影響。通過加權(quán)平均方法能夠?qū)Χ鄠€對象進(jìn)行等級排列。

2.3 案例分析

2.3.1 評價指標(biāo)的確定

以安新地區(qū)規(guī)劃中的輸電線路工程為例，在進(jìn)行布線路徑選擇的過程中，對各項因素進(jìn)行排查分析，對于不明確的問題向輸電線路工程設(shè)計員與施工方專家學(xué)者進(jìn)行詢問，在具體問題進(jìn)行明確與排除后，構(gòu)建了輸電線路路徑選擇評價指標(biāo)體系，據(jù)此確定安新新建工程的路徑選擇指標(biāo)。具體的指標(biāo)內(nèi)容包括：線路長度、桿塔基數(shù)、工程維護(hù)、線路跨越。

2.3.2 案例概況

安新35kV楊莊雙電源線路工程在進(jìn)行初期電源線路路徑規(guī)劃中，通過前期的調(diào)研與勘探設(shè)計了三條線路供選擇，三種線路布置方案所需要的物料類型與數(shù)量上都具有一定程度的差異，并且還關(guān)系到施工過程中的技術(shù)難易程度以及后期運營過程中對線路的維護(hù)工作。因此在對最佳線路路徑規(guī)劃方案的選擇上，需要結(jié)合多項影響因素來進(jìn)行考量，根據(jù)最終的經(jīng)濟(jì)性與電力輸送安全穩(wěn)定性以及輸電效能等因素來確定最終的方案。具體各個方案的指標(biāo)參數(shù)內(nèi)容如表1所示。

表1 安新新建35kV輸電線路工程各方案指標(biāo)表

通過模糊綜合評價法來對案例中的工程項目所預(yù)選的三項方案進(jìn)行分析，在評分過程中要重視指標(biāo)，并合理集合調(diào)研與專家評分的方式來確定不同指標(biāo)的重要程度，并以此為依據(jù)構(gòu)建相對應(yīng)的矩陣。

案例中所涉及的項目工程設(shè)計方案的優(yōu)選判斷矩陣構(gòu)建，以及相應(yīng)的計算結(jié)果如表2所示。

表2 判斷矩陣

根據(jù)矩陣能夠得出指標(biāo)權(quán)重向量結(jié)果為W＝［0.401，0.338，0.143，0.118］。具體的評價過程中得出具體的集合構(gòu)成模糊評價矩陣Ri如下：

綜合評價結(jié)果為Ei如下：

計算排序得分為：D＝（d1，d2，d3，d4，d5）T＝（100，90，80，70，60）T評語集的量化矩陣，從而得到各方案綜合評價分值為：

通過對三相方案的最終得分能夠看出各個方案的綜合評判結(jié)果，其顯示A方案為最佳方案，其次是B方案與C方案，因此能夠確定該案例涉及的電力線路工程路徑規(guī)劃方案中，從安州到楊莊的線路布局方案最具優(yōu)勢性。通過模糊綜合評價法，對三項方案進(jìn)行客觀分析后得出了最優(yōu)線路布局方案。

3 結(jié)束語

本文主要在模糊綜合評價法的理論基礎(chǔ)上，對安新地區(qū)的電力線路輸電工程的線路鋪設(shè)線路規(guī)劃方案進(jìn)行了優(yōu)化選擇。第一步需要對輸電線路的具體優(yōu)選指標(biāo)進(jìn)行確定，并以選定指標(biāo)構(gòu)建具體的指標(biāo)體系；第二步通過模糊綜合評價法來對線路路徑的優(yōu)化選擇進(jìn)行實施；第三步根據(jù)輸電線路工程設(shè)計的具體規(guī)范與要求將路線選擇確定在三個方案的范圍內(nèi)，通過模糊綜合評價法來對三個備選方案的具體指標(biāo)進(jìn)行計算，實現(xiàn)對于方案的優(yōu)選判斷，最終根據(jù)優(yōu)選方案對工程施工路徑進(jìn)行明確，為實際工程施工提供了理論參考。