配电网规划方案的综合评价及其决策分析

配电网规划方案的综合评价及其决策分析

摘要：随着城市电网规划理论的逐步发展，对电网的评估工作要求越来越高。

以层次性、差异性、完整性、适度性、协调性为原则，综合考虑配电网的各个方面，构建了一套系统性的配电网综合评价指标体系，并给出了相应指标的评估方法。基于该指标体系下的评估，可以充分体现电网的整体状态，找出电网的薄弱

环节，从而有效地制定电网规划方案。

关键词：综合评价；指标体系；配电网规划

配电网是电力系统稳定、安全运行的一个重要保障环节，其两端分别连接着

输电网和用户终端，配电网的安全、稳定、可靠直接影响工业用户、商业用户和

居民用户的供电安全及可靠性，而且它的电能质量直接关系到整个电网运行的经

济性。目前，从国内外配电网的发展状况来看，各国的配电网事业正日益受到重视。

配电网规划工作一般是每5年进行1次，甚至在中期还进行规划的滚动修编。规划方案直接关系着配电网建设水平与建设的投资规模，更是保证用户供电质量

与供电可靠性的系统基础。当前配电网规划大多是基于人工方式，通常采用层级

分析法对配电网的设备负载率、可靠性、转供电率、电压合格率等指标进行现状

分析，然后根据分析结果设计规划方案并进行评价。

1配电网综合评价指标体系构建

科学合理的指标体系是评价的基础和目标的具体化实现。本文以层次分析法

为纲，将指标体系分为三层，即一级指标、二级指标和三级指标。通过层次分析

法对电网定性与定量的结果进行有机结合，最大程度地展示电网情况。

1.1构建原则

科学合理的指标体系是配电网综合评价的基础和评价目标的具体化实现。本

次评价指标体系的建立需要满足的原则如下。

（1）层次性。整个指标体系应该层次分明，既要区别不同电压等级，又要区别各指标层所反映的电网不同状态，最大程度地满足电网运行不同层级管理人员

对电网运行情况感知的需求。（2）差异性。为体现各个区域经济发展的差异程度，确定差异化发展目标和建设标准，需对电网进行差异化评价，从而制定差异

化目标，形成真正具有针对性的差异化规划。（3）可获取性。指标应该有相对

简单且可靠的统计数据渠道，具有可操作性。（4）完整性。指标体系涵盖电网

运行不同层面、不同维度、不同业务内容的各方面需求，不遗漏、不重复，点面

俱到。（5）适度性。在保证上述完整性的前提下，每层指标的数量和指标的层

次数量这两个方面需分别找到各自的平衡点。立足于实际工作需要，一步步实施

计划，避免片面追求完美的先进的理论而导致“过度设计”，保证整个指标体系能

够充分体现科学本质，同时尽可能减少在实际应用中，数据报告和工作量的统计

计算。（6）协调性。不同指标之间并不是完全独立，彼此之间互为发展前提，

彼此协调，进而组成一个有机的评价体。

1.2评价指标

1.2.1供电质量

供电质量分析主要从供电可靠性、电压质量、综合线损率三方面着手。对于

现状电网而言，其用户年平均停电时间（可靠率）、用户年平均停电次数、故障

停电时间占比、综合电压合格率、“低电压”用户数占比等指标均可由电能质量管

理系统及用电信息采集系统中统计得出，数据真实可靠，能够很好地反映真实电

网。对于规划电网而言，则可以借助相应的软件对这些数据进行预测，但与现状

数据相比，其结果略显粗糙，往往只能从数值上给出定性的判断，其量值可观而

不可究。

1.2.2电网结构

电网结构主要从电网结构标准化及N-1通过率两大方面进行分析。就高压而言，主要考虑了单线单变占比、标准化结构占比、高压主变及线路的N-1通过率

等指标，重点评价电网中任一元件(主变、线路)停运，本级及下一级电网的转供

能力。中压则考虑了供电半径、线路平均分段数、线路联络率、线路站间联络率、N-1通过率等指标。其中线路联络率及N-1通过率是基于供电安全性考虑，前者

考察中压配电网在结构上对上级电网的支撑能力，后者则在供电的任意一个断面，针对一组预想故障，考察电网能够保持对负荷正常持续供电的能力。为了简化计算，一般只计算10kV线路变电站出口断路器后第一段故障情况。

1.2.3装备水平

电网装备水平主要考虑设备的标准化率、平均投运年限、电缆化率、绝缘化率、高损配变比例等几个方面。其中，标准化率反映的是电网设备的标准化程度，其值为各类标准化设备与各类设备总数的占比。

1.2.4供电能力

配电网的供电能力与电网规划工作息息相关，本次评价体系在考虑常规的负

载率之余，提出了负载不均衡度及变电站可扩建主变容量占比这两个概念。前者

用于评价电网资源的分布合理性，后者用于评价电网裕度。

1.2.5智能化水平

随着智能电网技术的快速发展，以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智

能电网已成为未来电网发展趋势。因此，为满足智能电网的发展需求，在常规评

价指标的基础上，配电网综合评价指标体系必须增加与之相关的智能化评价指标。 2配电网综合指标评估方法

2.1指标评分函

数指标评分的归一化方法有最大值法、差值法、模糊数学法等，各种方法归

一化计算结果一般不影响评价结论，都满足要求，本次综合采用以上方法。其基

本步骤如下。

（1）根据以往数据以及实践经验来确定指标的上下限值，即阀值。具体方法是：剔除不合理数据后，根据数据大小将数据分成若干组，统计数据落入各组的

频数，最大频数组的上下限作为指标的上下限。

（2）针对各指标具体情况，确定其隶属度函数类型，其函数类型不定，分为线性，非线性等，具体根据指标情况而定。

（3）选出拟合程度较高的函数，对各单项评估指标数值进行计算，从而获得各单项评估指标的得分。

2.2指标权重设置

权重的设定是评价体系中的重要环节。赋权方法有主客观之分，常见权重计

算方法有德尔菲法、层次分析法、变异系数法、熵权法、人工神经网络等。德尔

菲法和层次分析法属于主观赋权法。用层次分析法将专家意见，通过数学方法进

行获得指标权重值，但在实际操作中，需要培训专家，否则就可能出现一致性检

验不通过现象。

德尔菲法具有直观的特点，宜实际操作，与层次分析法相比较，更适合电网

评价指标的权重确定。