基于供电能力与协调性评价的配网运营效率研究

基于供电能力与协调性评价的配网运营效率研究

任万宇

（太原理工大学）

摘要：在配电能力的研究中，配电系统规划是否能够具有时效性将成为提升配电运营效率的重要指标之一。在现阶段，配电系统需要运用日常化、信息化、精细化和实用化作为主要的系统规划手段，通过对供电能力的解析来获取配电系统当中供电能力协调性特点，最终达到提高配电运营效率的目的。

关键词：配电系统，配电运营效率，供电能力评价模型，协调性分析

一、指标体系建立

1、配电系统评价指标体系构成

针对配电系统所开展的规划工作是否能够依据配电网结构的构成情况科学合理地制定产生，需要对配电网真实的工作状态和配电运营效率情况进行充分的判断。在当前阶段配电系统的运营需要从安全、高质量以及经济性三个方面进行考量，因此在进行电网评价时也应当基于这三个方面展开全面的评价体系建设。在以往的规划方案中，方案内容主要针对配电系统的负荷预测情况进行确定，而实际的负荷情况往往与预测的负荷情况存在一定的出入，因此规划方案具有一定的不确定性。因此本文在进行配电规划时，建立的评价指标体系应当具备满足当前负荷要求这一条件，并能够完成对不同阶段负荷所拥有的增长模式的覆盖。与此同时，评价指标体系还应当充分考虑配电电网系统所拥有的额整体性和一致性，应当能够对电网的配合协调性做出精准的量化分析。本文基于这一要求，通过对配电系统本身的特点分析，运用了层次分析法和德尔菲方法，构建了能够全面进行配电系统评价的指标体系。

二、评价模型建立

1、评价模型的主要分析方法

配电系统作为一项专业性极强的系统，其本身具有十分庞杂的特征。受到这一特征的影响，其所设计的因素内容极为丰富，在进行分析和评价时，往往不能够集中在某一个具体的点上展开评价工作，而是应当从整体性的角度出发，从更加宏观的视角对其进行优劣水平的评判。在相关的理论研究中，研究者一致认为，配电系统特征的整体性是由各个细节的指标所共同反应汇集而成，因此在进行指标的综合评价时需要将从整体的角度对各个系统内部所存在的内核进行要素分析，最终达到全面合理的决策规划。

2、各种分析法存在的不足

通过对于目前常见的几种分析方法进行对比可以看出，这几种分析方法都有着具体的应用要求，同时在应用过程中也存在着较为明显的问题和漏洞。例如德尔菲法在进行指标评价时，其指标的权重和价值大小几乎全部依赖于专家的评判标准，因此在评价过程中具有十分明显的随机性和主观性，在一些对于数据精度要求较高的行业当中，德尔菲法的运用表现得十分狭隘。而层次分析法的缺陷则更为明显，在前文的论述当中本文已经提到，层次分析法对于数据的准确性和全面性要求极高，一旦出现信息的缺失或信息不全，就会导致层次建设难以从更加全面的角度对分析对象进行衡量，因此评价结果会出现向某一个方向的倾斜，导致评价失败。而在配电系统的指标评价模型当中，层次分析法则会受到配电运营数据信息缺陷的严重影响，无法对指标体系的甄别和构建起到帮助，在大部分的层次分析指标体系构建中，研究人员无一例外的仍然需要引入专家经验，来弥补信息不足所带来的缺憾。而模糊综合评价的问题主要表现在评价对象的指标量化之上，往往在实际应用当中，分析对象过于模糊，会带来分析指标的偏差和阈值过大，最终丧失了指导意义。

3、配电系统评价模型搭建

基于前文当中所进行的指标体系设定方法以及评价模型的选用，本文开展的配电系统评价模型从评价指标设置和评价实施两个阶段进行了全面构建。这种构建方法主要与配电网规划评价内容有着密切关联，为了确保评价模型能够实现对现状配电系统和未来规划配电系统方案的全面覆盖，因此在进行模型建造时，运用了电网运营监测系统等全新的数字化技术，最终确保了信息数据和分析结果的准确性。

四、地区电网实例验证

1、地区配电系统的基本情况

为了能够深入论证本文所建设的模型指标评价对于配电运营效率提升所带来的影响，本文以我国东部某省S市的配电系统规划作为研究对象，进行实例验证分析。

2、运用模型进行供电能力评价

通过矩阵分析可以获得多个方面的重要信息，其中最为明显的分析结果表现在各个配变站之间的主编联络存在一定的联络薄弱点和联络瓶颈。以矩阵Llink为例，在矩阵当中，第一行的0元素最多，表明#1主变的中心联络单元十分薄弱，同时与其他主变的联络也较为缺乏，最终造成各个主变没有形成联络方向。而由于联络主变的问题，最终造成了#2主变出现了最低的负载率，限制了供电能力的提升。

3、指标模型对于各项指标进行分析

在指标体系当中，协调性作为主要的综合评价指标，本文对其进行了分数设置。设置总分数为2.5分，其中主要进行研究的内容集中在对负载均衡度的控制之上，其中，对于不同电压级别的配电站进行不同的主变负载均衡度、站间负载均衡度以及出现负载均衡度的设定，评价的主要内容是通过借助矩阵分析的方式进行对比评价，协调性最终得分为1.4分，其主要原因集中在变电站之间主变容量的匹配度不足。

4、实例地区电网运营效率优化对策

4.1供电能力优化建议

在配电系统当中，主变设备的最大供电能力受到主变联络关系的影响十分严重，通过上文的模型矩阵分析也可以充分看出，因此为了能够使电网运营效率得到充分优化，需要对当前阶段区域内部的主变联络关系进行重新协调。

以本文所进行研究的地区案例对象为例，在该地区的三座配变站中，依据电源规模特点的主变设置，使得站内任意一组主变之间都拥有一定的联系，因此在进行主变联络关系优化时，可以通过数据获取的方式对主变联络开关寻找出具有联络的相互主变关系，并通过改善某一台主变与其他两台与之相关联主变的联络关系，避免造成最大负载率限制，继而会让电网运营效率达到提升的目的。

而对于当前阶段的配电系统变电情况来说，主变的联络情况具有很大的提升空间，在对三座配变站进行联络体系增加后，经过计算，其最大的供电能力能够提升四分之一，从而使设备的运营效率得到提高。在C站的#1主变中，通过拓宽联络体系后，将其作为N-1设备，其均衡度提高十分明显。

4.2规划方案优化

实例地区的近期规划方案，在结合了指标评价体系之后，应当适当作出如下调整，以此才能够真正提高电网运营效率，具体内容如下：

首先，对于供电的安全性和可靠性方面，应当积极出台抗停电损失的举措，合理控制N-2的负荷损失，使电网能够应对大面积停电现象，只有提升供电安全性和可靠性，才能够进一步提升电网运营效率。在模型分析中，N-2最大负荷损失率指标的计算结构为18.42%，N-2平均负荷损失率的计算结果为9.35%，综合评分偏低。在改进过程中，优化方案二当中改变K型站，进行P型站建设，在一定程度上可以保证负荷转移能力的增强。而在改进吉安一中，本文提出，除了应该快速进行主变扩容之外，还应当加强变电站之间的联络建设，从而提升抗停电能力。

五、结论

在城市发展和民生产业逐步加速的过程中，城市基础设施建设和民生工程成为了未来城市规划的重要内容，其中配电系统作为重要的能源供应方式，也成为了城市基础设施建设和规划的重点。本文通过资料查阅和模型分析等方式，对当前阶段城市的配电系统建设和规划进行了全面分析，通过分析可以看到，目前阶段城市的配电系统规划尚不完善，除了资金投入和政策支持尚显不足之外，对于配电系统当中的安全性、经济性和供电质量，也存在着一系列的问题。本文通过搭建评价指标的方式，运用各项底层指标的区分，将配电运营的质量和效率进行了充分量化。在具体的地区实例当中，运用指标模型能够作出相对全面的判断和深入的规划分析，最终实现科学性的配电运营效率调控，提升配电系统能力。

参考文献

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