面向用户的配电网综合评价指标体系研究与应用

2015-11-24 09:59胡平刘宁常志琴杨陵霞
科技创新导报 2015年26期
关键词:评价标准评价指标配电网

胡平 刘宁 常志琴 杨陵霞

摘 要:该文提出了科学实用的面向用户的配电网综合评价指标体系,首先将层次分析法和德尔菲法有机结合构建面向用户的配电网综合评价指标,确定指标权重。最后采用模糊评价方法确定指标的评价标准,采用德尔菲法为指标选择贴合其建设特点的一系列指标数值与对应评分的典型点,并对指标评价标准进行曲线拟合得到指标评分公式,从而构成了面向用户的配电网综合评价指标体系。算例结果验证了该评价体系能够合理反应配电网的整体发展水平,并能找出配电网的薄弱环节,为配电网的规划、建设和改进提供参考。

关键词:配电网 评价指标 指标权重 评价标准

中图分类号:TM715 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)09(b)-0041-03

为加快配电网发展,进一步提升配电网管理水平,推动配电网规划工作有序开展,配电网综合评价指标体系研究工作意义重大。该文提出了科学实用的配电网综合评价指标体系,该评价指标体系主要面向用户,重点评价对象10 kV及以下配电网。综合评价的步骤主要包括:评价指标选择、指标权重设定、指标评价判据和评分标准选择等。

该文在对配电网进行综合评价的过程中,充分利用专家的知识和经验,首先采用专家群体决策德尔菲方法来选择和设计指标,再将层次分析法和德尔菲法有机结合构建电网评估指标体系、确定指标权重,然后利用模糊评价法和德尔菲法确定指标的评分标准。

1 配电网综合评价指标体系

1.1 評价指标的选取

配电网直接面向用户,其最直接的目标是最大限度的满足供电区域内用户的用电需求;其次,在电力市场环境下,另一个目标是追求供电企业自身效益的最大化。因此,该项目评价指标包括两大类:技术指标和经济指标。

围绕用户、负荷、设备、效益等影响配电网发展的内外在因素,从全系统角度考虑,配电网综合评价指标体系可由4类指标构成。

(1)电网现状评估指标,从供电能力、供电质量和供电可靠性方面来评估配电网安全可靠性水平;(2)电网发展协调性评估指标,从电网规模与负荷发展匹配情况、电网可扩建情况等方面用来评估配电网发展可持续性;(3)配网运营能效评估指标,从设备利用情况、设备故障情况等方面来评估配电网资产情况;(4)经济效益评估指标,从线损率、单位供电成本等方面来评估配电网运行效益;(5)考虑到同一时期不同地区的配电网在供电面积、电力需求水平及电网规模等方面可能差别很大,为便于进一步反应上述情况对配电网评价结果的影响,配电网综合评价指标体系中还增加了规划区配电网基本情况的相关信息。

其中,容载比的四级指标为110 kV容载比和35 kV容载比;负载率的四级指标为10 kV线路平均负载率、10 kV配变负载率平均值、110 kV线路最大负荷轻载比、110 kV线路最大负荷重载比、35kV线路最大负荷轻载比、35 kV线路最大负荷重载比、10 kV线路最大负荷轻载比、10 kV线路最大负荷重载比;电网新增规模与负荷发展匹配系数的四级指标为110 kV电网新增规模与负荷发展匹配系数和35kV电网新增规模与负荷发展匹配系数。由此可得,该评价指标体系共45个指标。包括基本情况6个、电网现状评估指标16个、电网发展协调性评估指标10个、配网运营能效评估指标7个、经济效益评估指标6个。其中基本情况、供电能力利用率、峰谷差率、可扩建比例、限制报装面积、限制报装10 kV线路条数等几个指标为参考指标,不作为打分项。

1.2 指标权重

指标权重的设定是综合评价中的重要环节。赋权方法有主客观之分,虽然客观方法能够最小限度地减少人为因素的干预,但是无法获得统一的权重标准,因此必须采用主观性的赋权方法,该指标体系采用德尔菲法来设定指标权重。

综合多位专家的意见,最终确定出各项指标权重,表2、表3、表4、表5给出综合评价体系中各级部分指标权重的设定结果,由于该指标体系主要面向用户,故与用户密切相关的指标在总评价体系中所占比重较大。

1.3 指标的评价标准

1.3.1 正、负、中间值指标定义

以往的配电网综合评价指标体系对于评价判据设定方面的描述较少,往往一带而过,但评价判据对于最终结果的影响不容忽视。

评价判据是离散的指标值与分数之间的对应关系,根据指标值与分数之间不同对应关系有如下定义:

正指标:随着指标值的增大其分数增高,该类指标称为正指标。

负指标:随着指标值的减小其分数增高,该类指标称为负指标。

中间值指标:在指标值区间的中间值或者子区间取得最高分,该类指标称为中间值指标。

1.3.2 指标评价标准

不同底层指标从不同侧面反映了配电网的发展水平,由于其指标值具有不同的量纲和数量级,需要规范化后才能进行综合评价或横向比较。这种通过一定的标度体系,将基础数据化为可直接比较的评分数值的转换方法,就是评价标准,多采用百分制。该文采用模糊综合评价法确定指标的评价标准,用精确的数学语言描述模糊性使评价结果成为规范化的定量数据。邀请多位电力专家,采用德尔菲法为指标选择贴合其建设特点的一系列指标数值与对应评分的典型点,得到评价标准,表6展示部分指标典型点。

但是表6所示的评价标准是离散的,不能比较好地反应指标得分的变化情况,同时容易造成不同指标评分的差值不够理想。因此该文采用曲线拟合方法对评价标准进行处理,得到平滑化的评分公式,由于篇幅限制以正指标、负指标、中间值指标分别为例展示部分指标的评分公式如表7所示。

根据表7给出的评分标准可以计算出评价对象的四级或三级指标,然后根据层次分析法向上计算得到配电网的整体得分。

(1)

式中S(k)为层次结构中第k层某一指标(A)k的评分;n为(A)k指标的k+1层子指标的个数;Sj(k+1)为(A)k指标的k+1层子指标j的评分,Wj(k+1)为子指标j的权重。

2 算例分析

该文以XX县为例进行实际评价分析并验证该评价体系的实用性。经计算,2012年XX县配电网得分为89.39分,2013年得分为83.70分,具体得分情况如表8所示。

由表8可知,2012年XX县配电网评价得分89.39分,现状评估模块、电网发展协调性评估模块、配网运营能效评估模块、经济效益评估模块失分分别为3.56分、0.05分、7分、0分。失分最严重的是配网运营能效评估模块,由二三级指标得分可以看出主要是受10 kV带电作业率和故障恢复时间影响;其次是电网现状评估模块,主要是受10 kV线路轻重载运行的影响;其他模块失分较少(由于篇幅限制二、三、四级指标具体得分没有展示)。

2013年XX县配电网评价得分83.70分,现状评估模块、电网发展协调性评估模块、配网运营能效评估模块、经济效益评估模块失分分别为3.30分、0分、10分、3分。现状评估模块、运营能效评估模块失分情况与2012年基本相似,现状评估模块线路重载情况较2012年有所缓解,但运营能效评估模块的故障恢复时间较2012年增加,失分较多。经济效益评估模块失分较多且比2012年得分低,主要原因是2013年单位资产增供电量比2012年的值小,经济效益较去年差。

通过对评价指标的具体分析可以找出XX县配电网的薄弱环节,进行相应的建设和改进。

3 结语

该文从最大限度的满足供电区域内用户的用电需求和追求供电企业自身效益的最大化方面提出了面向用户的配电网综合评价指标体系,将层次分析法和德尔菲法有机结合构建电网评估指标体系、确定指标权重,然后利用模糊评价法确定指标的评分标准。该体系通过分数可以直观比较不同配电网的优劣,找出配电网的薄弱环节。因此该文提出的面向用户的配电网规划指标体系对提高配电网规划工作的科学性、指导性和可操作性具有十分重要的意义。

参考文献

[1] 韩震焘.城市配电网综合评价体系研究[D].天津:天津大学,2011.

[2] 黄志华.城市中压配電网供电模式综合评价方法[D].天津:天津大学,2013.

[3] 刘若溪,张建华,吴迪.基于风险理论的配电网静态安全性评估指标研究[J].电力系统保护与控制,2011,39(15):89-95.

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