0  引言

    我國城市建設(shè)及經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，對電能質(zhì)量的要求越來越高。配電網(wǎng)作為城市電網(wǎng)的主網(wǎng)架構(gòu)，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(wǎng)質(zhì)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(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。為了滿足各方利益的要求，應(yīng)該切實解決當(dāng)前配電網(wǎng)存在的問題和薄弱環(huán)節(jié)，達(dá)到堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的水平。目前，還沒有建立針對城市配電網(wǎng)進(jìn)行的綜合評價系統(tǒng)，且評價標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，造成無法準(zhǔn)確評價配電網(wǎng)項目的質(zhì)量優(yōu)劣。

    為保證配電網(wǎng)的高效率、高質(zhì)量的穩(wěn)定運(yùn)行，對其進(jìn)行綜合評價具有重要的理論意義和工程建設(shè)指導(dǎo)價值。當(dāng)前，配電網(wǎng)的評價體系主要針對指標(biāo)及其權(quán)重的分析較多，對體系的整體確立和應(yīng)用，以及利益相關(guān)方在評價體系中的地位研究較少。文獻(xiàn)[1][2]構(gòu)建了反應(yīng)配網(wǎng)建設(shè)實施效果的綜合評價體系，側(cè)重于指導(dǎo)配網(wǎng)建設(shè)投資管理；文獻(xiàn)[3]提出了配網(wǎng)智能化評價指標(biāo)體系，著重指標(biāo)的分析，且評價指標(biāo)傾向于智能設(shè)備；文獻(xiàn)[4]給定了不同指標(biāo)的分類評價標(biāo)準(zhǔn)及評價流程，未對框架體系進(jìn)行分析；文獻(xiàn)[5]僅從安全可靠、服務(wù)優(yōu)質(zhì)等5個核心指標(biāo)，論述城市電網(wǎng)的評價體系。本文根據(jù)已有的研究成果，重點(diǎn)在于建立面向配電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)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(biāo)進(jìn)行分析，搭建四級評價指標(biāo)體系，并從系統(tǒng)的功能和架構(gòu)設(shè)計方面對系統(tǒng)搭建進(jìn)行探究。

1  綜合評價體系的基本框架 

    配電網(wǎng)綜合評價體系從基本理論建立到綜合評價服務(wù)，共5部分內(nèi)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(biāo)體系的建立、采用的評價方法等4部分的真實和準(zhǔn)確與否將直接影響這評價服務(wù)是否客觀準(zhǔn)確。

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

    （2）評價對象。不同的城市配電網(wǎng)評價要素不同，開展評價時，需首先分析該配電網(wǎng)的外部環(huán)境，包括城市規(guī)模及人口、經(jīng)濟(jì)和政治需求、地理位置等可能影響評價結(jié)果的因素，評價對象應(yīng)能提供歷史數(shù)據(jù)服務(wù)。在不同城市配電網(wǎng)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(biāo)體系。配電網(wǎng)綜合評價體系的建立既要考慮電網(wǎng)本身的內(nèi)在因素，又要考慮社會及用戶的外在因素，表征內(nèi)外部因素的指標(biāo)是評價的核心。評價指標(biāo)應(yīng)具備完整性、獨(dú)立性和可量化性，并對指標(biāo)進(jìn)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(biāo)的數(shù)據(jù)性分析，根據(jù)不同的條件選擇合適的判據(jù)和計算方法。其中，在評價的基本理論中已經(jīng)給定了全部的分析法。

    （5）綜合評價服務(wù)。通過具體的數(shù)據(jù)和實例，得出評價結(jié)果，并對結(jié)果進(jìn)行分析和反饋。評價服務(wù)是落腳點(diǎn)，評判城市配電網(wǎng)建設(shè)優(yōu)劣并應(yīng)具有指導(dǎo)意義。

2  評價指標(biāo)

    評價指標(biāo)是配電網(wǎng)綜合評價體系的核心內(nèi)容，應(yīng)涵蓋能夠反應(yīng)社會、電力用戶和電力企業(yè)的不同關(guān)注點(diǎn)，如供電可靠性、節(jié)能減排、經(jīng)營效益等的指標(biāo)。指標(biāo)的實用性在于能夠全面反映配電網(wǎng)的實際情況，指標(biāo)還應(yīng)具有系統(tǒng)性、獨(dú)立性、可獲取和可計算等特性。

2.1  指標(biāo)分類

    從配電網(wǎng)評價目標(biāo)來看，分為效果類指標(biāo)和特征類指標(biāo)，效果類指標(biāo)表征配電網(wǎng)的運(yùn)行效果，對該類指標(biāo)的評價一般用于評判和指導(dǎo)配電網(wǎng)的運(yùn)行和經(jīng)營；特征類指標(biāo)反應(yīng)配電網(wǎng)的建設(shè)效果，對該類指標(biāo)的評價一般用于評判和指導(dǎo)配電網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)。同時，這兩類指標(biāo)又具有一定耦合相關(guān)性，分析效果類指標(biāo)能夠指導(dǎo)配電網(wǎng)建設(shè)的特征類指標(biāo)。

2.2  指標(biāo)選取

    廣義的指標(biāo)體系需涵蓋電網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、施工、生產(chǎn)運(yùn)行、維護(hù)和電力調(diào)度等各個領(lǐng)域；狹義的配電網(wǎng)指標(biāo)體系是考慮電網(wǎng)對環(huán)境的影響以及與用戶的關(guān)系、電網(wǎng)自身的運(yùn)行三個方面，即電網(wǎng)自身、與社會和用戶的關(guān)系指標(biāo)。綜合分析可知，電網(wǎng)評價的核心特征包括供電的安全可靠性、服務(wù)水平、經(jīng)濟(jì)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(shè)計、建設(shè)生產(chǎn)、運(yùn)行維護(hù)等橫向指標(biāo)，又可以用于分析評價某個節(jié)點(diǎn)。當(dāng)前，配電網(wǎng)評價指標(biāo)體系研究多針對運(yùn)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(biāo)到三級指標(biāo)，甚至四級指標(biāo)的立體結(jié)構(gòu)。對指標(biāo)的逐層分解，有助于明確各指標(biāo)的具體意義，如圖2所示，具有聚合度高、結(jié)構(gòu)簡單、信息明確的優(yōu)勢，通過數(shù)據(jù)搜集后統(tǒng)計各指標(biāo)數(shù)值，便于計算。

    其中，安全可靠性所指導(dǎo)的二級指標(biāo)包括電網(wǎng)結(jié)構(gòu)水平（三級指標(biāo)包括系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)水平、系統(tǒng)的安全水平，供電可靠能力等），建設(shè)施工風(fēng)險（三級指標(biāo)包括人身傷亡事故率，施工風(fēng)險等級水平，線路走廊風(fēng)險水平等），設(shè)備運(yùn)維水平（三級指標(biāo)包括狀態(tài)檢修水平、故障搶修水平、帶電作業(yè)等）。

    服務(wù)水平主要針對用戶及社會，可表現(xiàn)的二級指標(biāo)包括社會責(zé)任（三級指標(biāo)包括重大事件保電執(zhí)行效率、地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展支持度）、客戶滿意度（三級指標(biāo)包括電能質(zhì)量水平、供電搶修及時率、業(yè)擴(kuò)報裝服務(wù)率）。

    經(jīng)濟(jì)效益的二級指標(biāo)包括建設(shè)期投資效益（三級指標(biāo)包括設(shè)計概算、設(shè)計變更、竣工結(jié)算等），運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性（三級指標(biāo)包括電網(wǎng)設(shè)備使用率、資產(chǎn)利用率、投資增值率、負(fù)荷增長、運(yùn)行利潤率等），成本控制水平（三級指標(biāo)包括全壽命周期成本、運(yùn)維成本、折舊成本、電能傳輸成本等）。

    環(huán)境友好性指標(biāo)包括建設(shè)期及運(yùn)行期節(jié)能減排效果、通道及走廊清理、新能源消納、優(yōu)質(zhì)工程評價等二級指標(biāo)。三級指標(biāo)包括環(huán)保水保工程量、植被恢復(fù)、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(wǎng)的一大特性，從建設(shè)期的機(jī)械化施工水平到高度自動化運(yùn)維及與用戶的智能信息采集等都反應(yīng)出配電網(wǎng)的建設(shè)水平，具體三級指標(biāo)包括設(shè)計優(yōu)化、新技術(shù)應(yīng)用率、管理及技術(shù)創(chuàng)新能力、運(yùn)行自動化水平、智能電表、智能變電站、通信技術(shù)、分布式電源接入能力等指標(biāo)。

2.3  指標(biāo)權(quán)重

    權(quán)重的設(shè)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(quán)方法有主客觀之分，主觀賦權(quán)法包括層次分析法和菲德爾法，客觀賦權(quán)法包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、變異系數(shù)法和熵權(quán)法等方法。其中，層次分析法是將專家意見通過數(shù)學(xué)方式得到的權(quán)重值，菲德爾法是一種綜合專家知識、經(jīng)驗和信息的方法，該方法依賴于專家經(jīng)驗；變異系數(shù)法根據(jù)評價對象觀測值的變異程度大小來對其賦值；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法是一種經(jīng)驗計算，需要有經(jīng)驗?zāi)繕?biāo)值才能應(yīng)用；熵權(quán)法是根據(jù)各指標(biāo)傳輸給決策者的信息量的大小來確定指標(biāo)權(quán)重。

    由于綜合評價體系的指標(biāo)涵蓋范圍廣，指標(biāo)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(yù)，但無法獲得統(tǒng)一的權(quán)重標(biāo)準(zhǔn)。因此需根據(jù)不同的指標(biāo)數(shù)值特性選擇不同的權(quán)重賦值法，并根據(jù)四級指標(biāo)體系逐層賦權(quán)，且須經(jīng)過專家論證。

2.4  指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)

    評分標(biāo)準(zhǔn)是對不同指標(biāo)值進(jìn)行量綱和數(shù)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(jié)果的平均值作為指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)。同時，按照離散的評價指標(biāo)數(shù)值大小與期望結(jié)果的關(guān)系，指標(biāo)值可劃分為正指標(biāo)、負(fù)值標(biāo)、中間值指標(biāo)3類。通過指標(biāo)選取、指標(biāo)權(quán)重確定、指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)確定來建立評價指標(biāo)體系，構(gòu)成配電網(wǎng)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(jìn)行區(qū)域劃分；然后對評價對象進(jìn)行收資，收資內(nèi)容包括評價對象的建設(shè)、投產(chǎn)、運(yùn)行、維護(hù)的全過程資料及指標(biāo)數(shù)值，也可針對某一階段的評價進(jìn)行收資。收資之后即對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類（四級體系）和校驗，并依據(jù)函數(shù)算法得出每一類指標(biāo)的量化分值，對量化分值進(jìn)行賦權(quán)并依據(jù)評估判據(jù)及評分標(biāo)準(zhǔn)開展綜合評分計算。最后，對評估結(jié)果進(jìn)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(shè)計

    在綜合評價體系的基礎(chǔ)上搭建系統(tǒng)，由歷史數(shù)據(jù)庫模塊、數(shù)據(jù)導(dǎo)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(gòu)成。

    （1）歷史數(shù)據(jù)庫模塊

    該模塊一方面存儲各類指標(biāo)的經(jīng)驗值、典型值，可用于參考或直接調(diào)用；另一方面存儲歷次綜合評價的案例。該模塊可完成指標(biāo)數(shù)據(jù)的建立、刪除、修改與維護(hù)，以及數(shù)據(jù)分類存儲、檢索、排序、索引、統(tǒng)計等功能。

    （2）數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與提取模塊

    該模塊用于可導(dǎo)入歷史數(shù)據(jù)庫值，寫入新值并將數(shù)值提取到下一模塊，且能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的臨時存儲并具備數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功能，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的預(yù)處理，還可通過數(shù)據(jù)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(quán)重子模塊、評分標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)進(jìn)行需求性的數(shù)學(xué)化分析和計算。

    （4）評價分析模塊

    該模塊重視分析與計算結(jié)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(jié)果以案例的形式存儲到歷史數(shù)據(jù)模塊中。

3.3  系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

    綜合評價系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)分析處理為主要功能的集成系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理平臺?？蓪⒄麄€系統(tǒng)設(shè)計為基于B/S架構(gòu)的網(wǎng)頁架構(gòu)方式，以滿足通用性與可擴(kuò)展性并降低實現(xiàn)難度的要求。使用B/S架構(gòu)可應(yīng)用成熟的MVC設(shè)計模式，可以實現(xiàn)基于軟件開發(fā)規(guī)范要求下的快速開發(fā)。通過聯(lián)網(wǎng)，采用B/S架構(gòu)可以方便的實現(xiàn)在任意地點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問，具有良好的使用便利性。由于B/S架構(gòu)本身就是基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)之上的網(wǎng)頁開發(fā)，因此在數(shù)據(jù)管理和界面表現(xiàn)力上都有良好的表現(xiàn)。系統(tǒng)架構(gòu)如圖4所示。

    系統(tǒng)首先從原始數(shù)據(jù)庫中提取通用數(shù)據(jù)，再與新建數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)整合及預(yù)處理。數(shù)據(jù)整合完成之后便可導(dǎo)入到數(shù)據(jù)綜合分析系統(tǒng)，這時整個系統(tǒng)就與原數(shù)據(jù)庫分離開，數(shù)據(jù)操作被限定在新數(shù)據(jù)庫中，保證了原數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)完備性和準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)綜合分析后將可視化的分析結(jié)果輸出，提供曲線、散點(diǎn)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(jié)果建檔存儲到原始數(shù)據(jù)庫中。整個系統(tǒng)將數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)計算和界面顯示功能進(jìn)行功能獨(dú)立，通過將各模塊進(jìn)行組合來滿足系統(tǒng)的各功能要求。

4  結(jié)語

    同以往的配電網(wǎng)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(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)、改造和運(yùn)行全過程，涵蓋了電網(wǎng)的安全可靠性、服務(wù)水平、經(jīng)濟(jì)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(wǎng)的整體情況?；究蚣芎痛罱ǖ南到y(tǒng)架構(gòu)可指導(dǎo)未來建設(shè)綜合評價軟硬件系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的可操作性，四級評價指標(biāo)體系能夠全面反映配電網(wǎng)的實施效果，保證決策的科學(xué)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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