基于主成分分析法的10kV配網評價

李家輝 徐群 馬駿 宋源 安樹懷 李峰 陳琛 劉子良

摘 要：主成分分析法是通過數學降維將多個因子轉化為幾個相互獨立且包含原因子大部分信息量的綜合變量。這些變量之間相互獨立，不受主觀因素影響，具有較好的客觀性，有利于開展分析評價。該文采用主成分分析法，通過公變總數、公變總容量、負載率30%～80%的公變數量、10 kV線路總數、10 kV線路長度、負載率30%～70%的10 kV線路數量、有10 kV出線的變電站數量這7個配網水平主要影響因子建立10 kV配網水平評價模型，作為對其進行分析，形成10 kV配網水平評價模型。

關鍵詞：主成分分析法 配網 影響因子 評價模型

中圖分類號：TM41 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）01（c）-0017-03

主成分分析法是通過數學降維將多個因子轉化為幾個相互獨立且包含原因子大部分信息量的綜合變量。這些變量之間具有較好的客觀性，有利于開展分析評價[1]。10 kV配網是主電網與中低壓客戶之間的聯系紐帶，直接關系中低壓客戶的用電質量。文獻[2]基于SCADA/EMS的配電網實時運行狀態的評估指標，從供電能力、供電質量、經濟性三大方面建立量化評價指標體系；文獻[3]按照差異化的原則，確定不同指標的分類評價標準，并在此基礎上給出了評價指標分值的實用化計算方法；文獻[4] 利用魚骨圖法分析影響配電網建設的關鍵要素，采用德爾菲法建立統一標準的指標權重，形成城市配電網綜合評價體系。該文采用主成分分析法，通過分析影響因子形成評價模型，對配電網開展評價。

1 10 kV配網評價

為評價10 kV配網水平，選取公變總數、公變總容量（kVA）、負載率30%～80%的公變數量、10 kV線路總數、10 kV線路長度（km）、負載率30%～70%的10 kV線路數量、有10 kV出線的變電站數量這7個配網基本參數作為評價的影響因子進行分析。

表1為10 kV配網影響因子表。表中，A1、A2、A3、A4、A5、A6為六個主要供電區域。X1為公變總數，X2為公變總容量（kVA），X3為負載率30%～80%的公變數量，X4為10 kV線路總數，X5為10 kV線路長度（km），X6為負載率30%～70%的10 kV線路數量，X7為有10 kV出線的變電站數量。

1.1 標準化處理

2 10 kV配網水平分析

根據表4中各區域10 kV配網評價綜合分值可以看出，在6個區域中，區域A1的綜合分值最高，遠超其他5個區域。區域A3、A4 的綜合分值次之，在-1～0區間內。區域A2、A5、A6的綜合分值較低，小于-1。

由式（9）可知，各因子在10kV配網評價中所占權重基本一致。其中公變總數、負載率30%～70%的10 kV線路數量、有10 kV出線的變電站數量所占權重稍大，公變總容量、負載率30%-80%的公變數量、10 kV線路總數、10 kV線路長度所占權重稍小。

公變總數代表了區域內臺區布點情況，負載率30%～70%的10 kV線路數量代表了該區域10 kV線路合理利用情況，有10 kV出線的變電站數量可以在一定程度上代表10 kV線路分布情況。

通過評價模型可知，臺區布點情況、10 kV線路合理利用情況以及10 kV線路分布情況對于提高10 kV配網設備水平而言作用較大。因此，可以重點從增加臺區布點、提高10 kV線路利用率、改善10 kV線路分布等方面提高10 kV配網水平。

3 結語

該文采用主成分分析法，將公變總數、公變總容量、負載率30%～80%的公變數量、10 kV線路總數、10 kV線路長度、負載率30%～70%的10 kV線路數量、有10 kV出線的變電站數量這7個參數作為配網影響因子對其進行分析，形成10 kV配網評價模型。通過評價模型可知，臺區布點情況、10 kV線路合理利用情況以及10 kV線路分布情況對于10 kV配網而言作用較大。因此，可以重點從增加臺區布點、提高10 kV線路利用率、改善10 kV線路分布等方面提高10 kV配網水平。

參考文獻

[1] 王曉麗，劉暢，關文玲.基于主成分分析法的城市大氣主要污染物關系研究[J].天津理工大學學報，2015（2）：20-23.

[2] 沈輝，趙時樺，劉傳銓，等.配網運行綜合量化評價體系的研究與應用[J].東北電力大學學報，2015（2）：48-52.

[3] 崔凱，史梓男，趙娟.配電網評價指標體系研究[J].電力建設， 2013（2）：18-21.

[4] 韓震燾，黃志偉，葛少云，等.城市配電網綜合評價體系[J].電網技術，2012（8）：95-99.