[发明专利]一种应用于配网建设改造方案与供电质量评估指标的关联影响分析模型

说明书

技术领域

本发明涉及配电网供电质量评估领域，具体涉及配电网供电质量评价指标权重的确定与建立配网建设改造方案与供电质量评估指标的关联影响分析模型。

背景技术

配电网通常由配电变电站、馈电线路和配电变压器等设备组成，连接着发、输电系统与用户，直接面向社会和电力终端用户供电，是电网供应链的终端环节。随着国民经济的快速发展和能源结构的调整，工业和城市居民生活用电持续快速增长，用户对供电质量(包括电能质量和供电可靠性)提出了更高的要求。但是，目前我国配电网总体建设水平与发达国家还有一定的差距，在供电质量方面无法完全满足用户的需求，在实际的运行过程中会出现以下几种常见的问题：(1)配电网负荷增长迅猛，故障频发；(2)配电网设备陈旧和过载严重；(3)配电网建设严重落后于电力系统建设总体水平。针对上述问题，目前各地电力部门均加大了对配电网建设改造的力度。为改善配电网的供电质量，建设改造方案应该从配电网的网架结构、设备水平、配网自动化、运行维护等各个环节入手，加强故障管控，减少停电事故、缩短停电时间。

供电质量是向用户提供合格、可靠电能的能力和程度，包括电能质量和供电可靠性两个方面。电能质量评估主要指电压偏移、电压暂降、三相不平衡、频率偏差、谐波等。供电可靠性评估主要指供电可用率、系统平均停电时间、系统平均停电次数、用户平均停电时间、用户平均停电次数等指标。在制定配电网建设改造方案的过程中，为了评估各个方案实施后配电网的供电质量，需要确定供电质量评价指标的权重并建立配网建设改造方案与供电质量评估指标的关联影响分析模型。

目前，确定指标权重的方法可以分为以下两类：

1、主观赋权法：主要包括简单加权法、德尔菲法和层次分析法。这三种方法的特点如下：

1)简单加权法。简单加权法即认为各个评价指标的权重均相等，该方法的优点是计算简单，根据各指标的得分相加计算平均值即可得最终的评价结果。该方法的缺点也很明显，即没有考虑到各个指标之间的差异，也就是没有考虑到不同指标之间的相对重要程度，容易导致评价结果不合理或没有参考价值。

2)德尔菲法。德尔菲法以匿名的方式多次征求专家意见，并通过信息沟通与循环反馈，使决策意见趋于一致，最终逼近结果值。但是该方法由于指标权重由专家确定，且专家做出的选择仍然没有明确的标准，预测结果缺乏严格的科学分析，最后趋于一致的意见，仍带有随大流的倾向，缺乏客观性。另外德尔菲法需要多次收集专家的意见，导致耗费时间与人力较多，因此一般仅将其作为一种辅助方法来使用。

3)层次分析法。层次分析法的核心思想是在递阶层次模型中，通过两两比较判断的方式确定每个层次中元素的相对重要性，以此来计算各指标的相对重要性权重。层次分析法的优点是将定性分析与定量分析有机结合起来，可靠度高且误差小，但是该方法也有一些显著的缺点，如各指标间的相对重要程度由人为选定容易导致评价的随机性与不合理性，缺乏客观性等。

2、客观赋权法：主要包括主成分分析法和熵权法。这两种方法的特点如下：

1)主成分分析法。主成分分析法考虑到了各个评价指标之间的相关性，利用较少的变量去代替原始评价过程中较多的变量，其优点是具有降维的效果，且评价结果简单。主成分分析法的缺点是不能计算出各个指标之间的相对重要程度，且计算出的权重是主成分的权重，不能直接应用于综合评价。

2)熵权法。熵权法根据各指标的观测值所提供信息量的大小来确定权重，其优点为完全从数据本身的离散程度来定义其数据的价值和权重，相对比较客观。熵权法的缺点是不考虑数据本身的实际含义，有时候会出现不符合实际的情况。

建立关联影响分析模型最常用的方法为灰色关联分析法。灰色关联分析法是一种通过计算对象间的关联系数和关联度，从整体上和动态上定量分析对象间的关联程度和影响程度，为确定对象发展变化的主要因素提供数量依据的有效方法。灰色关联分析法的一个最大的优点就是能够处理信息不完全明确的灰色系统，对于小样本无规律指标的评价问题准确度较高。因此，灰色关联分析法适合于配电网供电质量指标的综合评价。