聂宏展第1页,基于层次分析法与灰关联理论的输电网规划方案综合决策

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第34卷 第6期2010年6月 电网技术 Power System Technology Vol. 34 No. 6 Jun. 2010

715文献标志码：A学科代码：4704054 文章编号：1000-3673（2010）06-0134-05中图分类号：TM

基于主成分分析法的输电网规划方案综合决策

聂宏展1，聂耸2，乔怡3，吕盼3

（1．东北电力大学 电气工程学院，吉林省 吉林市 132012；2．华北电力大学 控制与计算机工程学院，

河北省 保定市 071003；3．新疆电力设计院，新疆维吾尔自治区 乌鲁木齐市 830002）

Comprehensive Decision-Making of Alternative Transmission Network Planning

Based on Principal Component Analysis

NIE Hong-zhan1, NIE Song2, QIAO Yi3, L Pan3

(1. School of Electrical Engineering, Northeast Dianli University, Jilin 132012, Jilin Province, China;

2. School of Control and Computer Engineering, North China Electric Power University, Baoding 071003, Hebei Province, China;

3. Xinjiang Electric Power Design Institute, Urumqi 830002, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China) ABSTRACT: At present in the comprehensive decision- making of alternative power transmission network planning, there is drawback of subjectivity and arbitrariness in the determined index weights because these methods completely depend on expert evaluation. To solve this problem, the principal component analysis (PCA) in multivariate statistics is applied to comprehensive decision-making of transmission network planning, because PCA can utilize a few of uncorrelated principal components to substitute original interdependent indices, i.e., the principal components integrate and simplify original index data information, meanwhile according to the principal components’ contribution rate to total variance of the system the weights of principal components can be determined. The influences of subjective factors and uncertain factors during the evaluation are reduced by such an objective weight-determining method that determines weights by objective data. Combining with calculation example, concrete procedures to solve comprehensive decision-making for alternative power transmission planning by PCA are presented in detail. Calculation results show that the decision-making based on PCA is satisfied and the decision- making result is credible.

KEY WORDS: optimization planning; comprehensive decision-making; principal component analysis (PCA) 摘要：针对目前解决输电网规划方案综合决策问题的主流方法完全依赖专家评判确定指标权重具有主观随意性大的弊端，将多元统计学中的主成分分析法应用于输电网规划方案综合决策问题。主成分分析法可以用少数几个不相关的主成分替代原来相互关联的众多指标即主成分，是对原指标数据信息的综合与简化，同时根据主成分对系统总方差贡献率确定主成分权重。这种依赖客观数据特征确定权重的客观赋权方法，降低了评价过程中的主观因素和不确定因素。最后结

合算例介绍了采用主成分分析法求解输电网规划方案综合决策问题的具体步骤。算例结果证明采用主成分分析法决策过程科学，决策结果合理、可信。

关键词：优化规划；综合决策；主成分分析法

0引言

输电网优化规划模型一般是在满足可靠性约

束的前提下寻求投资与运行费用最少的方案。这种单一追求经济性最优的做法，必然是以牺牲其他目标为代价。虽然许多研究人员[1-3]试图在规划模型中尽可能多地考虑其他相关因素，如缺电成本、剩余输电容量等，但是在优化规划阶段很难将众多相互关联又相互矛盾的因素综合至同一模型下进行求解。输电网规划方案综合决策可以弥补规划阶段的不足，，对优化规划后所确定的若干具有竞争力的非劣方案，从经济性、可靠性、适应性、占地与环境等多方面进行定量或定性的评价，通过一定的数学模型对单指标评价值进行综合，最后决策出综合最优的规划方案。

目前解决电网规划方案综合决策问题的2种主流方法层次分析法[4-6]和模糊综合评判法[7-8]中指标权重的确定都是依赖专家评判，只是对专家提供的评价信息的处理方式不同。这种赋权方法受到专家知识、经验、偏好的制约，具有极大的主观性和偶然性，并且存在没有充分利用客观数据所提供的信息的不足。

考虑到上述不足，本文将主成分分析法应用于输电网规划方案的综合决策领域。采用主成分分析法仅凭借客观数据特征便能得出评价结果，评价结果客观。主成分分析法的原理完全不同于上述2种

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