基于多層次灰色評價法的配電網不停作業風險評估研究

唐炳南 單春雷 柳明賢 李繼標

摘 要：在傳統配電網不停作業風險評估過程中，評估指標的層次性差，導致風險評估準確性與效率下降，為此提出基于多層次灰色評價法的配電網不停作業風險評估方法。建立配電網不停作業風險評估指標體系，采用層次分析法（AHP）確定風險指標權重，進而利用灰色評價法確定評價樣本矩陣，建立灰類白化權函數，計算灰度評價系數，計算灰色評價權向量及權矩陣，實現配電網不停作業風險評估。實驗結果表明，提出的方法能夠更為準確地得到配電網不停作業風險評估結果，且評估效率高。

關鍵詞：多層次灰色評價; 配電網; 不停作業; 風險評估

中圖分類號： TM84

文獻標志碼： A

Abstract：In the traditional risk assessment process of distribution network non-stop operation， the poor hierarchy of assessment indicators leads to the decline in the accuracy and efficiency of risk assessment. This paper establishes a distribution network operation risk assessment index system， and uses the analytic hierarchy process （AHP） to determine the risk index weight. The grey evaluation method is used to determine the sample evaluation matrix， grey whitenization weight function of the class， grey evaluation coefficient calculation are established to calculate the grey evaluation weight vectors and weight matrix， and realize power distribution network operation risk assessment. The experimental results show that the method proposed in this paper can get the risk assessment results of distribution network operation more accurately and has high efficiency.

Key words：Multi-level grey evaluation; Distribution network; Nonstop operation; Risk assessment

0 引言

配電網是為用戶提供電能的電力基礎設施，隨著人民生活水平的提高，用戶對供電可靠性的要求越來越高[1]。要提高供電可靠性，就要保證配電網持續作業，有效減少用戶停電時間，使配電網的檢修改造更加靈活，同時也能夠減少操作人員倒閘操作的工作量[2]。然而，配電網不停作業存在優勢的同時，也存在安全風險，對配電網不停作業風險評估的研究十分重要[3]。

近年來，隨著對配電網不停作業的重視，對其風險評估的研究取得了一些進展，如袁修廣等人[4]主要考慮到了故障停電經濟損失，對配電網不停作業風險進行評估。根據先驗知識簡化了配電網結構，以配電線路中各類開關的邊界進行故障分區。以此為基礎，利用調查法獲取電力用戶停電經濟損失，構建停電經濟損失函數。根據風險評估理論計算每個區域、分段開關以及整條饋線的風險值，最后將風險值匹配至配電網不停作業中的薄弱環節，但是該方法的評估指標層次性差，導致評估準確性較低。王文華等人[5]提出了基于序關系分析法的配電網風險評估方法。通過實際調研，綜合考慮了導致配電網不停作業風險的各個因素，以此為基礎構建風險評估體系，進而計算風險評估指標的權重。根據專家經驗，采用序關系分析法依據指標的重要程度進行求解，實現配電網不停作業風險評估，但是該方法的所設計的評估指標層次性差，導致評估準確性與評估效率降低。

采用以上方法評估配電網不停作業風險，但是這些方法仍然存在評估精確度差等缺點。灰色綜合評估法因具有簡單、可多層次處理等特點被廣泛應用于概率評估、質量評價、風險評價等方面。層次分析法可以簡化、有效解決無結構、多準則的復雜問題，將二者結合，能夠有效評估配電網不停作業風險，因此提出基于多層次灰色評價法的配電網不停作業風險評估研究。

1 基于多層次灰色評價法的配電網不停作業風險評估

1.1 構建風險評估指標體系

配電網不停作業的風險分為作業人員風險、工器具風險、作業現場風險幾個方面[6]，將其進一步細分，形成完整的風險評估指標體系，如表1所示。

分析上圖可知，文獻[4]方法的評估時間的變化范圍是0.63-0.85 s，是三種方法中評估時間最長、評估效率最低的。文獻[5]方法評估時間的變化范圍是0.23-0.83 s，且評估曲線波動較大，說明該方法不穩定。而本文方法的評估時間始終低于0.2 s，評估用時短，評估效率高。

綜上所述，利用本文方法在進行配電網不停作業風險評估時的準確性高，評估用時短，效率高。

3 總結

針對傳統配電網不停作業風險評估方法存在評估精確性差、效率低的缺點，提出一種基于多層次灰色評價法的配電網不停作業風險評估方法。實驗結果表明，本文方法能夠實現對配電網不停作業風險的高準確性與高效率評估。該方法將層次分析法和灰色評價法結合，很好地改進了傳統的配電網風險評估方法存在的不足，希望其可以得到廣泛的應用。