縣域配電網規劃綜合評價方法

文/陳奕達 覃丹

縣域配電網一直在我國的電網建設當中未得到足夠重視，整體區域發展不平衡，改建擴容不足，以及電網規劃滯后等問題嚴重，在縣域對用戶的供電服務調查中，滿意度也不高。面對今年來農村用電負荷的不斷增長，如何更好地推進縣域配電網的規劃和建設，也非常重要的問題。要做好合理有效地規劃，首先要正確的評價縣域配電網的現狀，知道配電網的各個方面中的薄弱環節。要做到配電網規劃綜合評價，現在主要的辦法是收集配電網相關指標項，然后通過主觀或者客觀算法將指標項進行綜合。指標體系的設計我們在另一篇文章中進行討論，本文關注對指標項進行綜合評價的方法。

1 縣域配電網規劃綜合評價方法

縣域配電網規劃綜合評價方法，其目的是希望能夠客觀全面地反映縣域配電網的發展水平。縣域配電網是有個非常復雜的系統，要顧及到整個系統的方方面面，需要收集眾多方面的指標項。配電網規劃綜合評價其實質上是一個多指標綜合評價問題。綜合評價既利用多個指標對多個評價目標進行客觀全面評價。綜合評價將評價對象視為一個整體，將諸多指標項抽象、壓縮或者綜合成一個整體的綜合指標。

縣域配電網規劃綜合評價作為一個典型的多指標綜合評價問題，評價流程主要分為三步：

（1）建立縣域配電網規劃評價指標體系；

（2）確定各評價指標權重；

（3）確定綜合評價方法。

評價指標體系是整個綜合評價系統的基礎，其設計原則一般遵循幾個原則：準確規范性原則、通用可比性原則、實用可靠性原則以及客觀完整性原則。能否合理地確定各個指標的權重，將影響整個評價過程的準確性。綜合評價最后一步，對經過加權處理后的指標再匯總計算出綜合評價指數。

2 縣域配電網規劃各評價指標權重確定方法

確定權重的方法很多，主要分類主觀賦權法、客觀賦權法以及主客觀賦權法。如何選擇適合縣域配電網規劃評價指標權重的賦權方法，是整個評價系統的關鍵。

2.1 主觀賦權法

2.1.1 德爾菲法

德爾菲法也稱作專家評判法，該方法征詢被評價對象相關領域的專家學者，相互獨立對評價指標的重要性進行評價，收集匯總這些專家的意見，通過數理統計方法對專家的賦權結果進行分析，最終確定各指標的權重系數。

2.1.2 層次分析法

運用層次分析法首先將有關的指標項分解成幾個層次，確定同一層次指標關于上層某指標的相對重要性，形成一個多層次的分析結構模型。該方法的優點是指標層次清晰，需要的定量數據較少，缺點是定性成分多，從而影響權重的合理性。

2.1.3 專家評分法

專家評分法雖然名稱上德爾菲法更為接近，但其原理則與層次分析法相同，其本質上都是為了減少專家單次對指標權重判斷的指標數量進行控制。當評價指標過多時，專家直接評分工作難度將變大。專家評分法通過指標分層的辦法，將指標層層劃分，最終每次比較評分的指標數量不會過多。專家評分法主要有建立層次樹狀圖、專家評分和權重計算這三個步驟。專家評分法中的層次樹狀圖如圖1所示。

2.2 客觀賦權法

2.2.1 變異系數法

變異系數法的思想原理是通過計算各指標實測數據的差異程度來確定指標權重的大小，指標內部數據差異性較大，則該指標對評價對象的區分作用越大，其權重分配值也就越大。

2.2.2 熵值法

熵是信息論中的一個概念，用來衡量信息中的不確定性，熵越大，信息中包含的不確定性就越大，也就是包含的信息越多。某個指標的熵越大，那么其權重就越大。熵值的優點是作為一種客觀方法，不含主觀因素，而實現起來也簡單。不過，其缺點也很明顯，主要只智能程度不高，無法考慮指標簡橫向的關系，相比主成分分析，無法更好的抽象數據。

2.2.3 主成分分析法

圖1：層次樹狀圖

主成分分析法是一種常用的降維方法，主成分分析法通過線性變化將原始的高維數據映射到低維空間，并保持數據變換后各指標數據對方差貢獻最大的特征，在保存大部分信息的條件下，將原始的眾多指標項，綜合成幾個具有代表性的主成分指標。主成分分析的優點，是可以把指標數量減少到個位數，而只損失小部分信息，大大減少原有指標中的冗余信息。缺點是，降維后的主成分，綜合了多個指標信息，缺乏直觀的解釋性，需要應用人員根據業務知識去賦予主成分以實際意義。

2.2.4 組合賦權法

組合賦權法是結合主觀賦權法和客觀賦權法最終確定指標權重。主觀賦值法關注數據業務上的經驗，而客觀賦值法關注數據中統計學的特征，兩種方法其實是很有互補性的。一般的結合辦法是分別用兩個方法去獨立賦值，之后對兩個賦值體系進行行折中和優化處理，確定最終的評價指標權重。

3 縣域配電網規劃主流的模型綜合法

根據配電網的指標體系收集數據，然后通過第二章介紹的權重賦值方法進行權重賦值后，我們需要一個綜合的方法把這些指標以及權重最后聚合成為一個綜合指標。現在電網中研究和應用的多指標進行綜合的方法主要有四大類：線性綜合法、幾何綜合法、混合綜合法和模型綜合法。前面三種方法都比較簡單，在實際應用中也較為廣泛，本文不再闡述。而模型綜合法較為復雜，更多地出現研究領域，方法也在不斷完善和改進。下面主要介紹幾種主流的模型綜合法。

3.1 模糊綜合評價法

模糊綜合評價法根據模糊關系合成的原理把定性評價轉化為定量評價，從多個因素對評價對象隸屬等級情況來進行綜合評價。模糊評價解決的是如何將定性評價問題轉化為定量評價，而縣域配電網的綜合評價，本身并不是一個模糊的定性問題，而是希望綜合指標能夠非常好的定量去反映各個縣域之間的差異。

3.2 數據包絡分析法

數據包絡分析是一個多學科交叉研究的領域，數據包絡分析使用數學規劃模型，對具有多個輸入、輸出的決策單元之間的相對有效性進行評價。數據包絡分析法的缺點是對原始數據的準確性非常敏感，因而影響了其的適用性。

3.3 灰色關聯分析法

灰色關聯分析法基本思想是對數據序列幾何關系和曲線幾何的相似程度進行比較分析，以曲線間相似程度大小作為關聯程度的衡量尺度，灰色關聯分析過程是先獲取序列間的差異信息，建立差異信息空間，再計算差異信息的灰色關聯度，從而建立因素間的序關系，具有對樣本數據要求低，計算量低的特點。

3.4 總體最小二乘法

總體最小二乘法是一種改進了的最小二乘法。相比最小二乘法，該方法為了克服回歸矩陣的干擾。總體最小二乘法在多目標綜合評分中主要作為一種權重綜合和優化的計算方法。該方法在實際的應用中多用于將主觀權重和客觀權重進行綜合得到一種主客觀結合的優化權重系數。本質上，可以將其理解為組合權重的方法之一。在應用中，針對指標體系分別獨立的確定主觀的權重系數和客觀的權重系數，然后以總體最小二乘法為工具，建立最終的指標權重模型。

3.5 TOPSIS法

逼近于理想解的排序法根據有限評價對象與理想化目標的接近程度進行排序的方法，是在現有的對象中進行相對優劣的評價。TOPSIS法通過構造理想值并使各參評方案逼近于理想解，是一種評判排序法，該方法只要求各指標的效用函數具有單調遞增(或遞減)性即可。

4 總結與展望

縣域配電網規劃綜合評價體系主要分為三個部分：評價指標系統、指標權重確定、綜合方法。本文主要針對后權重賦值方法和評價綜合方法兩個方面做了討論。隨著縣域電網規模的擴大，負荷的不斷增長，如何做好當前階段縣域配電網規劃，變得非常重要。而配電網規劃中當務之急就是對當前的電網做出一個合理客觀的綜合評價，找出當前電網中的薄弱環節，才能在規劃當中對癥下藥，一勞永逸的解決電網服務中的癥結，從而使縣域配電網的電網結構更加合理，提高電網的供電可靠性以及供電質量，為廣大縣域用電地區提供更好的供電服務。