0  引言

    我國城市建設及經濟社會的快速發(fā)展，對電能質量的要求越來越高。配電網作為城市電網的主網架構，是電力用戶與發(fā)、輸電系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)。所以，配電網質量水平既影響用戶的用電體驗，又影響電力公司的利潤，更可能影響經濟社會的發(fā)展。為了滿足各方利益的要求，應該切實解決當前配電網存在的問題和薄弱環(huán)節(jié)，達到堅強智能電網的水平。目前，還沒有建立針對城市配電網進行的綜合評價系統(tǒng)，且評價標準不統(tǒng)一，造成無法準確評價配電網項目的質量優(yōu)劣。

    為保證配電網的高效率、高質量的穩(wěn)定運行，對其進行綜合評價具有重要的理論意義和工程建設指導價值。當前，配電網的評價體系主要針對指標及其權重的分析較多，對體系的整體確立和應用，以及利益相關方在評價體系中的地位研究較少。文獻[1][2]構建了反應配網建設實施效果的綜合評價體系，側重于指導配網建設投資管理；文獻[3]提出了配網智能化評價指標體系，著重指標的分析，且評價指標傾向于智能設備；文獻[4]給定了不同指標的分類評價標準及評價流程，未對框架體系進行分析；文獻[5]僅從安全可靠、服務優(yōu)質等5個核心指標，論述城市電網的評價體系。本文根據已有的研究成果，重點在于建立面向配電網規(guī)劃、建設、運行、維護等全過程的綜合評價體系，給出綜合評價體系的基本框架，對多指標進行分析，搭建四級評價指標體系，并從系統(tǒng)的功能和架構設計方面對系統(tǒng)搭建進行探究。

1  綜合評價體系的基本框架 

    配電網綜合評價體系從基本理論建立到綜合評價服務，共5部分內容，如圖1所示。其中，評價的基本理論確立、評價對象的分析、評價指標體系的建立、采用的評價方法等4部分的真實和準確與否將直接影響這評價服務是否客觀準確。

    （1）評價的基本理論。基本理論是開展配電網評價的指南，是業(yè)界廣泛用于指導配電網評價的守則。它明確了綜合評價的組成要素及要素間關系，給出了評價步驟、基本要素、計算方法、通用慣例等內容。

    （2）評價對象。不同的城市配電網評價要素不同，開展評價時，需首先分析該配電網的外部環(huán)境，包括城市規(guī)模及人口、經濟和政治需求、地理位置等可能影響評價結果的因素，評價對象應能提供歷史數據服務。在不同城市配電網的對比分析中，針對評價對象的前期分析尤為重要。

    （3）評價指標體系。配電網綜合評價體系的建立既要考慮電網本身的內在因素，又要考慮社會及用戶的外在因素，表征內外部因素的指標是評價的核心。評價指標應具備完整性、獨立性和可量化性，并對指標進行定義和給定計算方法。

    （4）評價方法。評價方法主要是針對評價指標的數據性分析，根據不同的條件選擇合適的判據和計算方法。其中，在評價的基本理論中已經給定了全部的分析法。

    （5）綜合評價服務。通過具體的數據和實例，得出評價結果，并對結果進行分析和反饋。評價服務是落腳點，評判城市配電網建設優(yōu)劣并應具有指導意義。

2  評價指標

    評價指標是配電網綜合評價體系的核心內容，應涵蓋能夠反應社會、電力用戶和電力企業(yè)的不同關注點，如供電可靠性、節(jié)能減排、經營效益等的指標。指標的實用性在于能夠全面反映配電網的實際情況，指標還應具有系統(tǒng)性、獨立性、可獲取和可計算等特性。

2.1  指標分類

    從配電網評價目標來看，分為效果類指標和特征類指標，效果類指標表征配電網的運行效果，對該類指標的評價一般用于評判和指導配電網的運行和經營；特征類指標反應配電網的建設效果，對該類指標的評價一般用于評判和指導配電網的規(guī)劃和建設。同時，這兩類指標又具有一定耦合相關性，分析效果類指標能夠指導配電網建設的特征類指標。

2.2  指標選取

    廣義的指標體系需涵蓋電網的規(guī)劃、設計、建設、施工、生產運行、維護和電力調度等各個領域；狹義的配電網指標體系是考慮電網對環(huán)境的影響以及與用戶的關系、電網自身的運行三個方面，即電網自身、與社會和用戶的關系指標。綜合分析可知，電網評價的核心特征包括供電的安全可靠性、服務水平、經濟效益、環(huán)境友好性、智能特性（自動化水平）等五個方面。這五個方面特性既可以廣泛涵蓋規(guī)劃設計、建設生產、運行維護等橫向指標，又可以用于分析評價某個節(jié)點。當前，配電網評價指標體系研究多針對運行過程中的評價。

    通過對核心特性的分解，可以建立從一級指標到三級指標，甚至四級指標的立體結構。對指標的逐層分解，有助于明確各指標的具體意義，如圖2所示，具有聚合度高、結構簡單、信息明確的優(yōu)勢，通過數據搜集后統(tǒng)計各指標數值，便于計算。

    其中，安全可靠性所指導的二級指標包括電網結構水平（三級指標包括系統(tǒng)的聯(lián)絡水平、系統(tǒng)的安全水平，供電可靠能力等），建設施工風險（三級指標包括人身傷亡事故率，施工風險等級水平，線路走廊風險水平等），設備運維水平（三級指標包括狀態(tài)檢修水平、故障搶修水平、帶電作業(yè)等）。

    服務水平主要針對用戶及社會，可表現的二級指標包括社會責任（三級指標包括重大事件保電執(zhí)行效率、地方經濟發(fā)展支持度）、客戶滿意度（三級指標包括電能質量水平、供電搶修及時率、業(yè)擴報裝服務率）。

    經濟效益的二級指標包括建設期投資效益（三級指標包括設計概算、設計變更、竣工結算等），運行經濟性（三級指標包括電網設備使用率、資產利用率、投資增值率、負荷增長、運行利潤率等），成本控制水平（三級指標包括全壽命周期成本、運維成本、折舊成本、電能傳輸成本等）。

    環(huán)境友好性指標包括建設期及運行期節(jié)能減排效果、通道及走廊清理、新能源消納、優(yōu)質工程評價等二級指標。三級指標包括環(huán)保水保工程量、植被恢復、林木砍伐量、線路走廊生態(tài)影響、新能源發(fā)電占比、對城市觀感影響等。

    配電智能化是城市配電網的一大特性，從建設期的機械化施工水平到高度自動化運維及與用戶的智能信息采集等都反應出配電網的建設水平，具體三級指標包括設計優(yōu)化、新技術應用率、管理及技術創(chuàng)新能力、運行自動化水平、智能電表、智能變電站、通信技術、分布式電源接入能力等指標。

2.3  指標權重

    權重的設定是評價體系中的重要環(huán)節(jié)，是決定評價效果的決定因素之一。賦權方法有主客觀之分，主觀賦權法包括層次分析法和菲德爾法，客觀賦權法包括人工神經網絡法、變異系數法和熵權法等方法。其中，層次分析法是將專家意見通過數學方式得到的權重值，菲德爾法是一種綜合專家知識、經驗和信息的方法，該方法依賴于專家經驗；變異系數法根據評價對象觀測值的變異程度大小來對其賦值；人工神經網絡方法是一種經驗計算，需要有經驗目標值才能應用；熵權法是根據各指標傳輸給決策者的信息量的大小來確定指標權重。

    由于綜合評價體系的指標涵蓋范圍廣，指標種類多，雖然客觀方法能夠最小限度地減少人為因素的干預，但無法獲得統(tǒng)一的權重標準。因此需根據不同的指標數值特性選擇不同的權重賦值法，并根據四級指標體系逐層賦權，且須經過專家論證。

2.4  指標評分標準

    評分標準是對不同指標值進行量綱和數量級上的規(guī)范，便于開展綜合評價和橫向比較，一般可采用百分制或十分制。一般情況下，利用菲德爾法來確定，需要征詢專家意見，選取專家確定結果的平均值作為指標評分標準。同時，按照離散的評價指標數值大小與期望結果的關系，指標值可劃分為正指標、負值標、中間值指標3類。通過指標選取、指標權重確定、指標評分標準確定來建立評價指標體系，構成配電網綜合評價體系的一部分。

3  系統(tǒng)搭建

3.1  綜合評價的整體流程

    開展綜合評價，首先是明確評價對象，對評價對象進行區(qū)域劃分；然后對評價對象進行收資，收資內容包括評價對象的建設、投產、運行、維護的全過程資料及指標數值，也可針對某一階段的評價進行收資。收資之后即對基礎數據進行分類（四級體系）和校驗，并依據函數算法得出每一類指標的量化分值，對量化分值進行賦權并依據評估判據及評分標準開展綜合評分計算。最后，對評估結果進行檔級劃分并開展分析，具體流程如圖3所示。

3.2  系統(tǒng)的功能設計

    在綜合評價體系的基礎上搭建系統(tǒng)，由歷史數據庫模塊、數據導入與提取模塊、分析與計算模塊、評價分析模塊等幾個功能模塊構成。

    （1）歷史數據庫模塊

    該模塊一方面存儲各類指標的經驗值、典型值，可用于參考或直接調用；另一方面存儲歷次綜合評價的案例。該模塊可完成指標數據的建立、刪除、修改與維護，以及數據分類存儲、檢索、排序、索引、統(tǒng)計等功能。

    （2）數據的導入與提取模塊

    該模塊用于可導入歷史數據庫值，寫入新值并將數值提取到下一模塊，且能實現數據的臨時存儲并具備數據格式轉換功能，實現對數據的預處理，還可通過數據回放的方式，實時修訂。

    （3）分析與計算模塊

    該模塊的子模塊包括權重子模塊、評分標準子模塊、評價方法子模塊、專家?guī)熳幽K，綜合計算子模塊，除專家?guī)熳幽K外，其他子模塊為串行方式嵌入，可對任意指標進行需求性的數學化分析和計算。

    （4）評價分析模塊

    該模塊重視分析與計算結果的可視化，可提供豐富的圖表、曲線、報表等的生成功能，并提供基本的綜合評價報告；并將計算結果以案例的形式存儲到歷史數據模塊中。

3.3  系統(tǒng)架構設計

    綜合評價系統(tǒng)是以數據分析處理為主要功能的集成系統(tǒng)數據處理平臺。可將整個系統(tǒng)設計為基于B/S架構的網頁架構方式，以滿足通用性與可擴展性并降低實現難度的要求。使用B/S架構可應用成熟的MVC設計模式，可以實現基于軟件開發(fā)規(guī)范要求下的快速開發(fā)。通過聯(lián)網，采用B/S架構可以方便的實現在任意地點進行數據訪問，具有良好的使用便利性。由于B/S架構本身就是基于數據庫技術之上的網頁開發(fā)，因此在數據管理和界面表現力上都有良好的表現。系統(tǒng)架構如圖4所示。

    系統(tǒng)首先從原始數據庫中提取通用數據，再與新建數據進行數據整合及預處理。數據整合完成之后便可導入到數據綜合分析系統(tǒng)，這時整個系統(tǒng)就與原數據庫分離開，數據操作被限定在新數據庫中，保證了原數據庫的數據完備性和準確性。數據綜合分析后將可視化的分析結果輸出，提供曲線、散點和圖表和簡要報告等直觀的圖形、文字輸出方式以滿足易用性需求，并將評價結果建檔存儲到原始數據庫中。整個系統(tǒng)將數據管理、數據計算和界面顯示功能進行功能獨立，通過將各模塊進行組合來滿足系統(tǒng)的各功能要求。

4  結語

    同以往的配電網評價體系相比，本文所搭建的綜合評價體系是著眼于配電網的規(guī)劃、建設、改造和運行全過程，涵蓋了電網的安全可靠性、服務水平、經濟效益、環(huán)境友好性、智能特性等多個方面，能夠全面而直觀的反映電網的整體情況?；究蚣芎痛罱ǖ南到y(tǒng)架構可指導未來建設綜合評價軟硬件系統(tǒng)，具有很強的可操作性，四級評價指標體系能夠全面反映配電網的實施效果，保證決策的科學可靠性。

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作者信息:

于寶鑫，李大興，李佳驥，李文龍，張華東，陳廣宇，王宏亮

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