面向用戶的配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究與應(yīng)用

胡平 劉寧 常志琴 楊陵霞

摘 要：該文提出了科學(xué)實(shí)用的面向用戶的配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，首先將層次分析法和德爾菲法有機(jī)結(jié)合構(gòu)建面向用戶的配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定指標(biāo)權(quán)重。最后采用模糊評(píng)價(jià)方法確定指標(biāo)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采用德爾菲法為指標(biāo)選擇貼合其建設(shè)特點(diǎn)的一系列指標(biāo)數(shù)值與對(duì)應(yīng)評(píng)分的典型點(diǎn)，并對(duì)指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行曲線擬合得到指標(biāo)評(píng)分公式，從而構(gòu)成了面向用戶的配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。算例結(jié)果驗(yàn)證了該評(píng)價(jià)體系能夠合理反應(yīng)配電網(wǎng)的整體發(fā)展水平，并能找出配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，為配電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)和改進(jìn)提供參考。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng) 評(píng)價(jià)指標(biāo) 指標(biāo)權(quán)重 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號(hào)：TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）09（b）-0041-03

為加快配電網(wǎng)發(fā)展，進(jìn)一步提升配電網(wǎng)管理水平，推動(dòng)配電網(wǎng)規(guī)劃工作有序開展，配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究工作意義重大。該文提出了科學(xué)實(shí)用的配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，該評(píng)價(jià)指標(biāo)體系主要面向用戶，重點(diǎn)評(píng)價(jià)對(duì)象10 kV及以下配電網(wǎng)。綜合評(píng)價(jià)的步驟主要包括：評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇、指標(biāo)權(quán)重設(shè)定、指標(biāo)評(píng)價(jià)判據(jù)和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)選擇等。

該文在對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的過程中，充分利用專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，首先采用專家群體決策德爾菲方法來選擇和設(shè)計(jì)指標(biāo)，再將層次分析法和德爾菲法有機(jī)結(jié)合構(gòu)建電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)體系、確定指標(biāo)權(quán)重，然后利用模糊評(píng)價(jià)法和德爾菲法確定指標(biāo)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。

1 配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取

配電網(wǎng)直接面向用戶，其最直接的目標(biāo)是最大限度的滿足供電區(qū)域內(nèi)用戶的用電需求；其次，在電力市場(chǎng)環(huán)境下，另一個(gè)目標(biāo)是追求供電企業(yè)自身效益的最大化。因此，該項(xiàng)目評(píng)價(jià)指標(biāo)包括兩大類：技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

圍繞用戶、負(fù)荷、設(shè)備、效益等影響配電網(wǎng)發(fā)展的內(nèi)外在因素，從全系統(tǒng)角度考慮，配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系可由4類指標(biāo)構(gòu)成。

（1）電網(wǎng)現(xiàn)狀評(píng)估指標(biāo)，從供電能力、供電質(zhì)量和供電可靠性方面來評(píng)估配電網(wǎng)安全可靠性水平；（2）電網(wǎng)發(fā)展協(xié)調(diào)性評(píng)估指標(biāo)，從電網(wǎng)規(guī)模與負(fù)荷發(fā)展匹配情況、電網(wǎng)可擴(kuò)建情況等方面用來評(píng)估配電網(wǎng)發(fā)展可持續(xù)性；（3）配網(wǎng)運(yùn)營(yíng)能效評(píng)估指標(biāo)，從設(shè)備利用情況、設(shè)備故障情況等方面來評(píng)估配電網(wǎng)資產(chǎn)情況；（4）經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估指標(biāo)，從線損率、單位供電成本等方面來評(píng)估配電網(wǎng)運(yùn)行效益；（5）考慮到同一時(shí)期不同地區(qū)的配電網(wǎng)在供電面積、電力需求水平及電網(wǎng)規(guī)模等方面可能差別很大，為便于進(jìn)一步反應(yīng)上述情況對(duì)配電網(wǎng)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響，配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中還增加了規(guī)劃區(qū)配電網(wǎng)基本情況的相關(guān)信息。

其中，容載比的四級(jí)指標(biāo)為110 kV容載比和35 kV容載比；負(fù)載率的四級(jí)指標(biāo)為10 kV線路平均負(fù)載率、10 kV配變負(fù)載率平均值、110 kV線路最大負(fù)荷輕載比、110 kV線路最大負(fù)荷重載比、35kV線路最大負(fù)荷輕載比、35 kV線路最大負(fù)荷重載比、10 kV線路最大負(fù)荷輕載比、10 kV線路最大負(fù)荷重載比；電網(wǎng)新增規(guī)模與負(fù)荷發(fā)展匹配系數(shù)的四級(jí)指標(biāo)為110 kV電網(wǎng)新增規(guī)模與負(fù)荷發(fā)展匹配系數(shù)和35kV電網(wǎng)新增規(guī)模與負(fù)荷發(fā)展匹配系數(shù)。由此可得，該評(píng)價(jià)指標(biāo)體系共45個(gè)指標(biāo)。包括基本情況6個(gè)、電網(wǎng)現(xiàn)狀評(píng)估指標(biāo)16個(gè)、電網(wǎng)發(fā)展協(xié)調(diào)性評(píng)估指標(biāo)10個(gè)、配網(wǎng)運(yùn)營(yíng)能效評(píng)估指標(biāo)7個(gè)、經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估指標(biāo)6個(gè)。其中基本情況、供電能力利用率、峰谷差率、可擴(kuò)建比例、限制報(bào)裝面積、限制報(bào)裝10 kV線路條數(shù)等幾個(gè)指標(biāo)為參考指標(biāo)，不作為打分項(xiàng)。

1.2 指標(biāo)權(quán)重

指標(biāo)權(quán)重的設(shè)定是綜合評(píng)價(jià)中的重要環(huán)節(jié)。賦權(quán)方法有主客觀之分，雖然客觀方法能夠最小限度地減少人為因素的干預(yù)，但是無法獲得統(tǒng)一的權(quán)重標(biāo)準(zhǔn)，因此必須采用主觀性的賦權(quán)方法，該指標(biāo)體系采用德爾菲法來設(shè)定指標(biāo)權(quán)重。

綜合多位專家的意見，最終確定出各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重，表2、表3、表4、表5給出綜合評(píng)價(jià)體系中各級(jí)部分指標(biāo)權(quán)重的設(shè)定結(jié)果，由于該指標(biāo)體系主要面向用戶，故與用戶密切相關(guān)的指標(biāo)在總評(píng)價(jià)體系中所占比重較大。

1.3 指標(biāo)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1 正、負(fù)、中間值指標(biāo)定義

以往的配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)于評(píng)價(jià)判據(jù)設(shè)定方面的描述較少，往往一帶而過，但評(píng)價(jià)判據(jù)對(duì)于最終結(jié)果的影響不容忽視。

評(píng)價(jià)判據(jù)是離散的指標(biāo)值與分?jǐn)?shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)指標(biāo)值與分?jǐn)?shù)之間不同對(duì)應(yīng)關(guān)系有如下定義：

正指標(biāo)：隨著指標(biāo)值的增大其分?jǐn)?shù)增高，該類指標(biāo)稱為正指標(biāo)。

負(fù)指標(biāo)：隨著指標(biāo)值的減小其分?jǐn)?shù)增高，該類指標(biāo)稱為負(fù)指標(biāo)。

中間值指標(biāo)：在指標(biāo)值區(qū)間的中間值或者子區(qū)間取得最高分，該類指標(biāo)稱為中間值指標(biāo)。

1.3.2 指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

不同底層指標(biāo)從不同側(cè)面反映了配電網(wǎng)的發(fā)展水平，由于其指標(biāo)值具有不同的量綱和數(shù)量級(jí)，需要規(guī)范化后才能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)或橫向比較。這種通過一定的標(biāo)度體系，將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)化為可直接比較的評(píng)分?jǐn)?shù)值的轉(zhuǎn)換方法，就是評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，多采用百分制。該文采用模糊綜合評(píng)價(jià)法確定指標(biāo)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，用精確的數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述模糊性使評(píng)價(jià)結(jié)果成為規(guī)范化的定量數(shù)據(jù)。邀請(qǐng)多位電力專家，采用德爾菲法為指標(biāo)選擇貼合其建設(shè)特點(diǎn)的一系列指標(biāo)數(shù)值與對(duì)應(yīng)評(píng)分的典型點(diǎn)，得到評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，表6展示部分指標(biāo)典型點(diǎn)。

但是表6所示的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是離散的，不能比較好地反應(yīng)指標(biāo)得分的變化情況，同時(shí)容易造成不同指標(biāo)評(píng)分的差值不夠理想。因此該文采用曲線擬合方法對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理，得到平滑化的評(píng)分公式，由于篇幅限制以正指標(biāo)、負(fù)指標(biāo)、中間值指標(biāo)分別為例展示部分指標(biāo)的評(píng)分公式如表7所示。

根據(jù)表7給出的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)可以計(jì)算出評(píng)價(jià)對(duì)象的四級(jí)或三級(jí)指標(biāo)，然后根據(jù)層次分析法向上計(jì)算得到配電網(wǎng)的整體得分。

（1）

式中S（k）為層次結(jié)構(gòu)中第k層某一指標(biāo)（A）k的評(píng)分；n為（A）k指標(biāo)的k+1層子指標(biāo)的個(gè)數(shù)；Sj（k+1）為（A）k指標(biāo)的k+1層子指標(biāo)j的評(píng)分，Wj（k+1）為子指標(biāo)j的權(quán)重。

2 算例分析

該文以XX縣為例進(jìn)行實(shí)際評(píng)價(jià)分析并驗(yàn)證該評(píng)價(jià)體系的實(shí)用性。經(jīng)計(jì)算，2012年XX縣配電網(wǎng)得分為89.39分，2013年得分為83.70分，具體得分情況如表8所示。

由表8可知，2012年XX縣配電網(wǎng)評(píng)價(jià)得分89.39分，現(xiàn)狀評(píng)估模塊、電網(wǎng)發(fā)展協(xié)調(diào)性評(píng)估模塊、配網(wǎng)運(yùn)營(yíng)能效評(píng)估模塊、經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估模塊失分分別為3.56分、0.05分、7分、0分。失分最嚴(yán)重的是配網(wǎng)運(yùn)營(yíng)能效評(píng)估模塊，由二三級(jí)指標(biāo)得分可以看出主要是受10 kV帶電作業(yè)率和故障恢復(fù)時(shí)間影響；其次是電網(wǎng)現(xiàn)狀評(píng)估模塊，主要是受10 kV線路輕重載運(yùn)行的影響；其他模塊失分較少（由于篇幅限制二、三、四級(jí)指標(biāo)具體得分沒有展示）。

2013年XX縣配電網(wǎng)評(píng)價(jià)得分83.70分，現(xiàn)狀評(píng)估模塊、電網(wǎng)發(fā)展協(xié)調(diào)性評(píng)估模塊、配網(wǎng)運(yùn)營(yíng)能效評(píng)估模塊、經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估模塊失分分別為3.30分、0分、10分、3分?，F(xiàn)狀評(píng)估模塊、運(yùn)營(yíng)能效評(píng)估模塊失分情況與2012年基本相似，現(xiàn)狀評(píng)估模塊線路重載情況較2012年有所緩解，但運(yùn)營(yíng)能效評(píng)估模塊的故障恢復(fù)時(shí)間較2012年增加，失分較多。經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估模塊失分較多且比2012年得分低，主要原因是2013年單位資產(chǎn)增供電量比2012年的值小，經(jīng)濟(jì)效益較去年差。

通過對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的具體分析可以找出XX縣配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)行相應(yīng)的建設(shè)和改進(jìn)。

3 結(jié)語(yǔ)

該文從最大限度的滿足供電區(qū)域內(nèi)用戶的用電需求和追求供電企業(yè)自身效益的最大化方面提出了面向用戶的配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，將層次分析法和德爾菲法有機(jī)結(jié)合構(gòu)建電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)體系、確定指標(biāo)權(quán)重，然后利用模糊評(píng)價(jià)法確定指標(biāo)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。該體系通過分?jǐn)?shù)可以直觀比較不同配電網(wǎng)的優(yōu)劣，找出配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)。因此該文提出的面向用戶的配電網(wǎng)規(guī)劃指標(biāo)體系對(duì)提高配電網(wǎng)規(guī)劃工作的科學(xué)性、指導(dǎo)性和可操作性具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓震燾.城市配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)體系研究[D].天津：天津大學(xué)，2011.

[2] 黃志華.城市中壓配電網(wǎng)供電模式綜合評(píng)價(jià)方法[D].天津：天津大學(xué)，2013.

[3] 劉若溪，張建華，吳迪.基于風(fēng)險(xiǎn)理論的配電網(wǎng)靜態(tài)安全性評(píng)估指標(biāo)研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2011，39（15）：89-95.