配電網規劃及可靠性與經濟性的綜合評估

汪娟英

摘 要：配電網是電網的重要組成部分，是地區重要的基礎設施。隨著國民經濟發展和人民生活水平提高，配電網的建設不但要保證為地區經濟社會發展和人民生活水平提高提供優質、可靠的電力供應，同時也要滿足建設資源節約型和環境友好型社會的需求。本文以淳安縣配電網規劃方面分析；闡述了一種基于模糊層次分析法的配電網規劃的可靠性與經濟性綜合評估方法，對淳安縣配電網的規劃進行了可靠性與經濟性綜合評估。

關鍵詞：配電網規劃；經濟性與可靠性綜合評價；模糊層次分析法

中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）19-0180-01

1 淳安縣配電網規劃

1.1 淳安縣配電網分區及供電范圍

根據現狀的城鎮格局和電網結構，結合縣域規劃的區域劃分及河流山陵對地塊的分隔等實際情況，將淳安電網劃分為兩個大區，八個供電分區。

兩個供電大區為東北塊和西南塊，八個供電分區為姜家片、汾口片、大市片、威坪片、臨岐片、青溪片、青溪新城和千島湖鎮主城區。其中東北塊是以千島湖鎮和青溪新城為核心，并覆蓋臨近的石林鎮、富文鄉、里商鄉、金峰鄉、左口鄉、文昌鎮、臨岐鎮、瑤山鄉及屏門鄉等10個鄉鎮，包括了臨岐片、青溪片、青溪新城和千島湖鎮主城區四個供電分區。西南塊是以威坪、汾口、姜家等二級城鎮經濟中心為核心，覆蓋臨近的宋村鄉、鳩坑鄉、王阜鄉、楓樹嶺鎮、大市鎮、安陽鄉、中洲鎮、梓桐鎮、界首鄉、浪川鄉等13個鄉鎮，包括了姜家片、汾口片、大市片、威坪片四個供電分區。

在各個分區歷史負荷統計分析的基礎上，充分考慮各個區塊的負荷特性、功能定位和發展規模，結合主要建設投資項目及遠期的發展戰略，進行了各分區的電量和負荷預測。

1.2 淳安縣各級配電網現狀規劃

淳安縣地域廣闊，縣域西部地區有姜家、汾口、大市三個片區，擁有8鎮3鄉。1800多平方公里現狀已建有110kV上網的楓樹嶺水電站，和一批35kV上網水電站。區域內已建有二處110kV變電站和三個35kV變電站，供電區域測算2020年負荷8.35萬kW，按區域發展還將落點兩處110kV變電站。而該區域距現淳安電網的電源220kV排嶺變距離較遠，且有千島湖相隔，建設大量遠距離高壓配電線路條件受限。需要在西部區域落點新的220kV輸電電源點，以支撐淳安西部110kV高壓配電網絡及電能傳輸與分配。規劃擬于2019年在西部次中心城鎮汾口以東的浪川落點建220kV浪川變，一期180MVA，遠景規模3×180MVA。220kV線路擬由排嶺變出2回線，另外從500kV桐廬變出2回線在上述線路中的一回線開口環入構成淳安電網的220kV二個單回環網，為110kV高壓配電網絡提供了電源支撐，在此基礎上對110kV做更詳盡的規劃。

2 淳安縣配電網規劃的可靠性、經濟性綜合評估

2.1 配電網供電可靠性與經濟性評估發展狀況

目前，很多國家都建有相對完善的能用于實際生產和相應運行系統的配電系統供電可靠性與經濟性評估指標體系。其中具有代表性的是，美國的PRISM Real-Time OMS系統，韓國的DAS系統，系統可以實時地評估且優化配電系統的運行可靠性與運行經濟性。供電可靠性與經濟性評估也已經成為很多國家（美國、日本、加拿大、英國、新加坡、韓國等）配電系統規劃決策及系統運行中的一項常規性工作。我國在二十世紀八十年代才開始研究對配電網的可靠性進行研究，相對起步較晚且發展也較為緩慢，在1983年云南電力實驗研究所才制定了第一套《配電系統供電可靠性統計評價方法》，直到1989年，能源部電力可靠性管理中心將這套《配電系統供電可靠性統計評價方法》進行修改，頒布了《供電系統電力客戶供電可靠性統計方法》，我國的配網可靠性管理工作才由此全面展開。

2.2 配電網供電可靠性與經濟性評估方法現狀

2.2.1 配電網可靠性評估方法現狀

目前基本的配電網可靠性評估的方法有解析法和模擬法兩類，近年來，隨著人工智能的發展，也有學者將人工智能引入到配電系統的可靠性評估。

（1）解析法。目前配電網可靠性評估廣泛采用解析法進行，該方法采用嚴格數學手段，具有較高的可信度。利用解析法進行可靠性評估的基本過程是：以元件功能和系統結構為基礎建立系統的可靠性概率模型，采用數學方法對模型迭代求解，計算出系統的可靠性指標。解析法模型準確，原理簡單，因此其應用較為廣泛。

（2）模擬法。模擬法進行可靠性評估時，利用計算機隨機數對應系統中每個元件的概率參數，模擬過程中對隨機數進行一段時間的觀察，對要求的可靠性指標進行估算。該方法進行評估時對系統規模不敏感，評估計算靈活，而且能給出可靠性指標的概率分布。但獲得較高的計算精度的情況下需要花費時間較長，且模擬法不能對系統進行針對的分析。

模擬法主要是指蒙特卡洛法，其計算過程是：首先對系統和設備建立相應的概率模型，使問題的解與模型的參數相等。然后對模型進行抽樣試驗，對參數的統計特征進行計算，獲得所求解的近似值。

（3）人工智能算法。隨著人工智能算法的發展，人們近年來嘗試在可靠性分析領域引入人工智能的方法，建立相應的可靠新評估方法如模型可靠性評估法、人工神經網絡法等。通過利用模糊數對設備修復率、故障率等概率數值的不確定性表示，再結合模糊集合運算獲得系統的模糊可靠性指標。人工神經網絡的方法可以對影響系統可靠性的網絡結構變化等實際運行條件進行綜合考慮，但由于設計困難，解決隱含層節點數選取問題困難，導致其發展緩慢。

2.2.2 配電網經濟性與可靠性協調評估方法

（1）層次分析法。層次分析法主要應用于定量與定性分析相結合的多屬性決策方法。層次分析法在解決難以完全用定量分析法分析復雜問題時，較為系統、簡單、準確的解決難以量化的這種多目標的決策問題。其總體上為三個基本步驟：首先建立層次結構模型；然后從準則層開始對每一層構造出比較陣，最后對構造出的比較矩陣計算權向量并進行一致性檢驗。

（2）模糊分析法。模糊分析法是一種基于模糊數學理論的綜合評價方法，它主要基于模糊數學的隸屬度的理論有效的將定性分析轉化為定量分析，更多的應用在有多種制約因素的事物對另一個總體的評價問題中。隸屬度函數的確立是模糊分析法的難點，隸屬度函數有各很多種方法，其中常用的有F統計方法、有經驗的專家直接打分的方法。

（3）多層次的模糊綜合評估方法。為了有效的解決配電網規劃的經濟性與可靠性綜合評價過程中涉及的指標數量多、指標難以量化的問題，本文結合了層次分析法、模糊分析法的特點，提出了多層次的模糊綜合評估方法。

該方法的具體流程圖如圖1所示：

一般來說綜合評價方法分為三個層次：目標層、準則層、方案層。

目標層即圖1中的M集合、目標層是最終期望達到的評價結果，只能包含一個關鍵因素。

準則層是將目標層M分解成若干個子集。在準則層的基礎上建立方案層。換言之每一個子集Mi都是達到目標層評價結果的主要因素。

參考文獻

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