基于供电可靠性的配电网规划实践
汪娟英
摘 要：配电网是电网的重要组成部分，是地区重要的基础设施。随着国民经济发展和人民生活水平提高，配电网的建设不但要保证为地区经济社会发展和人民生活水平提高提供优质、可靠的电力供应，同时也要满足建设资源节约型和环境友好型社会的需求。本文以淳安县配电网规划方面分析；阐述了一种基于模糊层次分析法的配电网规划的可靠性与经济性综合评估方法，对淳安县配电网的规划进行了可靠性与经济性综合评估。
关键词：配电网规划；经济性与可靠性综合评价；模糊层次分析法
中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）19-0180-01
1 淳安县配电网规划
1.1 淳安县配电网分区及供电范围
根据现状的城镇格局和电网结构，结合县域规划的区域划分及河流山陵对地块的分隔等实际情况，将淳安电网划分为两个大区，八个供电分区。
两个供电大区为东北块和西南块，八个供电分区为姜家片、汾口片、大市片、威坪片、临岐片、青溪片、青溪新城和千岛湖镇主城区。其中东北块是以千岛湖镇和青溪新城为核心，并覆盖临近的石林镇、富文乡、里商乡、金峰乡、左口乡、文昌镇、临岐镇、瑶山乡及屏门乡等10个乡镇，包括了临岐片、青溪片、青溪新城和千岛湖镇主城区四个供电分区。西南块是以威坪、汾口、姜家等二级城镇经济中心为核心，覆盖临近的宋村乡、鸠坑乡、王阜乡、枫树岭镇、大市镇、安阳乡、中洲镇、梓桐镇、界首乡、浪川乡等13个乡镇，包括了姜家片、汾口片、大市片、威坪片四个供电分区。
在各个分区历史负荷统计分析的基础上，充分考虑各个区块的负荷特性、功能定位和发展规模，结合主要建设投资项目及远期的发展战略，进行了各分区的电量和负荷预测。
1.2 淳安县各级配电网现状规划
淳安县地域广阔，县域西部地区有姜家、汾口、大市三个片区，拥有8镇3乡。1800多平方公里现状已建有110kV上网的枫树岭水电站，和一批35kV上网水电站。区域内已建有二处110kV变电站和三个35kV变电站，供电区域测算2020年负荷8.35万kW，按区域发展还将落点两处110kV变电站。而该区域距现淳安电网的电源220kV排岭变距离较远，且有千岛湖相隔，建设大量远距离高压配电线路条件受限。需要在西部区域落点新的220kV输电电源点，以支撑淳安西部110kV高压配电网络及电能传输与分配。规划拟于2019年在西部次中心城镇汾口以东的浪川落点建220kV浪川变，一期180MVA，远景规模3×180MVA。220kV线路拟由排岭变出2回线，另外从500kV桐庐变出2回线在上述线路中的一回线开口环入构成淳安电网的220kV二个单回环网，为110kV高压配电网络提供了电源支撑，在此基础上对110kV做更详尽的规划。
2 淳安县配电网规划的可靠性、经济性综合评估
2.1 配电网供电可靠性与经济性评估发展状况
目前，很多国家都建有相对完善的能用于实际生产和相应运行系统的配电系统供电可靠性与经济性评估指标体系。其中具有代表性的是，美国的PRISM Real-Time OMS系统，韩国的DAS系统，系统可以实时地评估且优化配电系统的运行可靠性与运行经济性。供电可靠性与经济性评估也已经成为很多国家（美国、日本、加拿大、英国、新加坡、韩国等）配电系统规划决策及系统运行中的一项常规性工作。我国在二十世纪八十年代才开始研究对配电网的可靠性进行研究，相对起步较晚且发展也较为缓慢，在1983年云南电力实验研究所才制定了第一套《配电系统供电可靠性统计评价方法》，直到1989年，能源部电力可靠性管理中心将这套《配电系统供电可靠性统计评价方法》进行修改，颁布了《供电系统电力客户供电可靠性统计方法》，我国的配網可靠性管理工作才由此全面展开。
2.2 配电网供电可靠性与经济性评估方法现状
2.2.1 配电网可靠性评估方法现状
目前基本的配电网可靠性评估的方法有解析法和模拟法两类，近年来，随着人工智能的发展，也有学者将人工智能引入到配电系统的可靠性评估。
（1）解析法。目前配电网可靠性评估广泛采用解析法进行，该方法采用严格数学手段，具有较高的可信度。利用解析法进行可靠性评估的基本过程是：以元件功能和系统结构为基础建立系统的可靠性概率模型，采用数学方法对模型迭代求解，计算出系统的可靠性指标。解析法模型准确，原理简单，因此其应用较为广泛。
（2）模拟法。模拟法进行可靠性评估时，利用计算机随机数对应系统中每个元件的概率参数，模拟过程中对随机数进行一段时间的观察，对要求的可靠性指标进行估算。该方法进行评估时对系统规模不敏感，评估计算灵活，而且能给出可靠性指标的概率分布。但获得较高的计算精度的情况下需要花费时间较长，且模拟法不能对系统进行针对的分析。
模拟法主要是指蒙特卡洛法，其计算过程是：首先对系统和设备建立相应的概率模型，使问题的解与模型的参数相等。然后对模型进行抽样试验，对参数的统计特征进行计算，获得所求解的近似值。
（3）人工智能算法。随着人工智能算法的发展，人们近年来尝试在可靠性分析领域引入人工智能的方法，建立相应的可靠新评估方法如模型可靠性评估法、人工神经网络法等。通过利用模糊数对设备修复率、故障率等概率数值的不确定性表示，再结合模糊集合运算获得系统的模糊可靠性指标。人工神经网络的方法可以对影响系统可靠性的网络结构变化等实际运行条件进行综合考虑，但由于设计困难，解决隐含层节点数选取问题困难，导致其发展缓慢。
2.2.2 配电网经济性与可靠性协调评估方法
（1）层次分析法。层次分析法主要应用于定量与定性分析相结合的多属性决策方法。层次分析法在解决难以完全用定量分析法分析复杂问题时，较为系统、简单、准确的解决难以量化的这种多目标的决策问题。其总体上为三个基本步骤：首先建立层次结构模型；然后从准则层开始对每一层构造出比较阵，最后对构造出的比较矩阵计算权向量并进行一致性检验。
（2）模糊分析法。模糊分析法是一种基于模糊数学理论的综合评价方法，它主要基于模糊数学的隶属度的理论有效的将定性分析转化为定量分析，更多的应用在有多种制约因素的事物对另一个总体的评价问题中。隶属度函数的确立是模糊分析法的难点，隶属度函数有各很多种方法，其中常用的有F统计方法、有经验的专家直接打分的方法。
（3）多层次的模糊综合评估方法。为了有效的解决配电网规划的经济性与可靠性综合评价过程中涉及的指标数量多、指标难以量化的问题，本文结合了层次分析法、模糊分析法的特点，提出了多层次的模糊综合评估方法。
该方法的具体流程图如图1所示：
一般来说综合评价方法分为三个层次：目标层、准则层、方案层。
目标层即图1中的M集合、目标层是最终期望达到的评价结果，只能包含一个关键因素。
准则层是将目标层M分解成若干个子集。在准则层的基础上建立方案层。换言之每一个子集Mi都是达到目标层评价结果的主要因素。
参考文献
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