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《科技信息》论文精选

供电可靠性综合评价的探讨及研究
 

供电可靠性综合评价的探讨及研究

王文博1,邢子涯2

(1。国网河南省电力公司电力科学研究院,河南 郑州 450052

                 2.国网河南省电力公司,河南 郑州 450052

摘要:供电可靠性评价是供电可靠性闭环管理的一项重要环节,开展供电可靠性评价分析对于改进专业管理,提高电网供电可靠性具有重要意义。供电可靠性评价是对电网持续供电能力、电网技术装备水平和管理水平的综合量化,直接体现了电力工业对国民经济电能需求的满足程度,反映了供电系统的规划、设计、基建、施工、设施装备、生产运行、供电服务等方面的质量和管理水平。本文通过梳理影响供电可靠性的关键业务,建立供电可靠性综合评价指标体系,辨识配电网存在的问题和管理中的薄弱环节,进而有针对性地采取各种有效措施,达到改善配网供电可靠性的目的。

关键词:可靠性;综合评价;层次分析法;灰色关联度分析


0 引言

配电网是电力系统中直接面对用户的环节,对用户供电质量和供电可靠性的影响也最为直接。整个电力系统对用户的供电能力和供电可靠性都通过配电网来体现。对供电企业供电可用率指标而言,其不仅是网络各节点电压、支路有功(无功)损耗、网架结构等电气参量相互作用的结果,更是运行生产、规划管理、工程建设等业务和生产部门工作效率、工作水平的综合体现。因此,开展供电可靠性综合评价,并辨识当中的薄弱环节,对提高配电网可靠性、保证电能质量、促进和改善电力工业生产技术和管理水平、提高经济和社会效益等都具有十分重要的意义。

供电可靠性综合评价旨在全面衡量企业配电网可靠性管理水平,通过对配电网技术水平和管理水平的综合评价,辨识配电网存在的问题和管理中的薄弱环节,进而有针对性地采取各种有效措施,达到改善配网供电可靠性的目的,推进配电网可靠性管理工作的精细化、精准化,不断满足新形势下经济社会发展对供电可靠性水平提出的新要求。

1 影响因素分析

我国对设备和系统的可靠性统计工作从1983年开始,积累了大量经验。中电联可靠性管理中心每年发布电力系统设备的可靠性数据推动了全国的可靠性管理。基于电力可靠性中心近年统计数据,从电网水平、规划设计、施工作业、生产调度、运行维护和基础管理六个方面对影响供电可靠性的因素进行分析,如下图1所示。1供电可靠性影响因素示意图

2供电可靠性综合评价指标体系的建立

供电可靠性综合评价指标体系是进行配电网可靠性管理评价工作的基础,通过建立供电可靠性指标评价体系,以指标的形式量化影响供电可靠性水平的业务环节,指导各业务部门以及各业务班组明确自己在供电可靠性管理工作中的存在的不足,扫除供电可靠性管理中存在业务死角,促进供电可靠性管理向精益化方向转变。

2.1指标建立的原则

根据统计评价的目的,选择合适的统计指标,建立一个能够从不同角度、不同侧面反映评价对象主要问题的评价指标体系。评价指标体系的建立,需要相关的理论基础,以定性分析为主,定量分析为辅 (即从数据本身所提供的信息出发,在已有指标体系的基础上进行比较选择),此外应遵循的一些基本原则包括:

l、整体性原则。即要求所选的指标能够作为一个有机整体在其相互配合中比较全面、科学、准确地涵盖为达到评价目的所需的基本内容。如果有遗漏,评价结果就会出现偏差,但要做到全面是不容易也没有必要的,只能要求所选的指标从不同的侧面要具有代表性。

2、可比性原则。即要求尽可能采用相对指标,便于不同对象进行比较,但为了反映对象之间规模上的差异,也应选取一些绝对指标。另外,各个指标的计量范围、口径等必须一致,才能进行综合。

3、可操作性原则。要求指标体系中的每一个指标都必须能够及时搜集到准确的数据。一般来说,所需的指标尽量从现有的统计指标中产生,少量需重新计算和统计的指标也应该尽可能在现有统计数据的基础上取得,以保证数据的准确性和可靠性。

4、导向性原则。即确保被选择的指标具有持续性、导向性功能。如供电可靠性评价的目的不是单纯评价供电可靠性水平,更重要的是引导评价部门、班组向有利于供电可靠性提高的方向发展,因此应使评价指标体现并发挥对部门、班组的导向功能。

2。2供电可靠性综合评价指标体系

基于配电网供电可靠性的影响因素分析,依照指标构建原则,提出各影响因素的评价指标,构成供电可靠性综合评价指标体系,如图2所示。


  2供电可靠性综合评价指标体系


2.3指标权重计算

指标权重的计算是建立综合评价指标体系的关键。本项目采用层次分析法进行评价指标权重的计算。该方法的思路是首先运用灰色关联度分析方法计算各评价指标与可靠性指标之间的关联度,将各关联度的大小差异转化成各评价指标对于可靠性水平影响程度间的差异(即各评价指标相对于供电可靠性的重要程度的差异),然后运用层次分析法计算出各评价指标的权重大小。

为了更准确、合理地衡量可靠性指标中每个因素的重要程度,借鉴运筹学层次分析法构建比较判断矩阵,用方根法求解特征向量,应用一致性指标确定每个因素的权重。具体步骤如下:

1)判断矩阵

运用层次分析法,首先需建立判断矩阵,如式(1)所示。

       (1)

上式中aij表示各元素的重要性之比,其值可根据资料数据、专家意见和经验,商讨经过反复研究而确定,一般采用1~9位标度法确定。

(a)层次排序

层次排序就是把本层各元素相对于上一层的重要程度进行评比排序,这就需要在判断矩阵上进行权重计算。计算权重有和法、根法、幂法等,最常用的是方根法,其计算步骤如下:

首先,计算判断矩阵每一行因素的乘积Mi,如公式(2)所示:

(2)

然后,计算Min次方根Wi

         (3)

Wi作归一化处理:

        (4)

即是所求的特征向量(权重)。

(b)一致性检验

为了能够真实反映各因素的相对重要程度,需要对判断矩阵进行一致性检验,以检查人们判断思维的一致性。检验指标包括一致性指标CI和随机一致性比率CR

       (5)

         (6)

式中,为判断矩阵的最大特征根,n为判断矩阵的阶数。RI为不同阶数对应的随机一致性指标值。

CR<0.1,则认为判断矩阵具有可接受的一致性,否则应调整判断矩阵,直到满足判定条件为止。

2)权重计算

基于上述判断矩阵,运用灰色关联度分析方法,计算得到以下六环三级指标权重

3 评价方法

参照国家电监会《供电企业可靠性评价实施办法(试行)》和国家电网公司《城市配电网运行水平和供电能力评估导则》,制定各项指标的评分方法,实现供电可靠评价。评价方法制定流程如下所示:

首先,确定各项指标基准点以及各基准点分值;

其次,按线性评分原则建立各项指标分段线性方程;

最后,由指标值,求出各项得分,进而求出总得分。

4小结

本文基于供电可靠性影响因素,提出了各影响因素的评价指标,综合形成了供电可靠性评价指标体系,共包含一级影响因素6个,二级影响因素24个,评价指标49个,实现了供电可靠性的综合评价。

采用层级分析法,确定了各级影响因素和各评价指标权重,为评价指标体系的应用奠定基础;提出了基于分层线性模型的指标评分方法,结合专家判断,得到了各项指标的分段线性模型。

参考文献

[1] 国家电网公司。供电可靠性管理实用技术.北京:中国电力出版社,2008.
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国家电网公司.用户供电可靠性管理工作手册.2.北京:中国电力出版社,2007.
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白谊春.基于电力终端用户的供电可靠性评价[J].供用电,2007(5).

[4] 黄佳,梁勇。提高配电网可靠性措施[J],电网建设,2009(6).

[5]李光琦.电力系统暂态分析[M].北京:中国电力出版社,2007。

[6]别朝红,王锡凡.配电系统的可靠性分析.中国电力,199730(5)1013。

[7]DL/T836-2003,供电系统用户供电可靠性评价规程[S].

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