基于多级模糊综合评价的一二次融合配电网建设评价体系

摘要

本发明涉及基于多级模糊综合评价的一二次融合配电网建设评价体系，该评价体系包括：确立指标体系及评分方法，收集基础数据；结合主观赋权法和层次分析法，确定指标权重，根据指标评分方法和基础数据计算指标成效评分；基于多级模糊评价方法，综合指标成效评分和权重，完成整体指标综合评价；根据综合评价结果，给出规划建设整体评价。本发明针对一二次融合配电网，根据实用性水平、供电可靠性、协调性水平和经济社会效益四个宏观指标进行评价，形成具备指导意义的全面性评价结果。解决了传统配电网建设评价体系因指标单一不全面导致的不适应性，达到指导智能配电网精益化建设的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及一种配电网建设评价体系，具体是指基于多级模糊综合评价的一二次融合配 电网建设评价体系。

背景技术

配电网是电力系统的重要环节，它直接面向电力用户，是改善民生、保障经济社会发展 的重要基础设施，不仅承担着电力用户的供电服务，而且关系到企业的经济效益。随着全球 能源供应向着清洁、低碳、电气化方向转型，建设支撑能源电力清洁低碳型、能源综合利用 效率优化和多元主体灵活便捷接入，具有清洁低碳、安全可靠、泛在互联、高效互动、智能 开放等特征的智能电网是电网发展的必然趋势。

目前针对配电网建设方案的评价指标体系多集中于配电网技术指标、经济指标等单一指 标，实际执行过程中，没有明确的评价流程和标准，完全依赖规划人员的经验。在智能配电 网发展趋势下，现有的配电网建设评价体系缺乏对一二次融合智能配电网建设方案实用性、 协调性、社会效益等方面的评价，无法形成具备指导意义的全面性评价结果。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种基于多级模糊综合评价的一二次融合配电网建设评 价体系，以解决传统配电网建设评价体系因指标单一不全面导致的不适应性，达到指导智能 配电网精益化建设的目标。

本发明包含以下步骤：

S1、确立指标体系，收集基础数据，确定三级指标成效得分评分方法；所述指标体系是 对一二次融合配电网建设的某个参数或者系统运行状态进行评价而选取的一系列指标的结合；

S2、结合主观赋权法和层次分析法，确定一二次融合配电网建设评价的各项指标的指标 权重，计算各项三级指标成效得分，计算各项三级指标评分；所述指标权重反应了各项指标 对配电网建设的重要程度；所述三级指标成效得分反应了各项三级指标实际成效；所述三级 指标评分将三级指标成效得分转化为百分制；

S3、基于多级模糊评价方法，综合指标评分和权重，完成整体指标综合评价；

S4、根据综合评价结果，给出规划建设整体评价。

S1所述中指标体系包含实用化水平指标、供电可靠性指标、协调性水平指标、经济社会 效益指标4项一级指标。

所述实用化水平指标，包含配电自动化主站运行情况指标、配电自动化覆盖情况指标、 配电自动化实用化运行指标3项二级指标；所述配电自动化主站运行情况指标，包含是否新 型主站、配电主站年平均运行率和中压设备异动同步更新率3项三级指标；所述配电自动化 指标覆盖情况，包含线路有效覆盖率、开关设备终端覆盖率和配变智能终端覆盖率3项三级 指标；所述配电自动化实用化运行指标，包含遥控使用率、遥控成功率和遥信动作正确率3 项三级指标。

所述供电可靠性水平指标，包含设备水平指标和运维水平指标2项二级指标；所述设备 水平指标，包含保护装置合理率、二次设备有效感知率和二次设备后备电源可靠率3项三级 指标；所述运维水平指标，包含集中式FA线路平均故障处理时间、就地式FA线路平均故障 处理时间、智能分布式FA线路平均故障处理时间和故障监测线路平均故障定位时间4项三级 指标。

所述协调性水平指标，包含二次与一次网架协调性指标和二次与通信接入网协调性指标 2项二级指标；所述二次与一次网架协调性指标，包含路线转供能力与FA策略匹配率、标准 化馈线覆盖率和新建工程同步建设率3项三级指标；所述二次与通信接入网协调性指标，包 含三遥终端通信方式匹配率和二遥终端通信方式匹配率2项三级指标。

所述经济社会效益指标，包含社会效益指标和经济效益指标2项二级指标；所述社会效 益指标，包含优质服务满意度和清洁能源接入减排效益2项三级指标；所述经济效益指标， 包含企业投入产出比、延缓投资效益、电动汽车充电服务效益和用户用能管理服务效益4项 三级指标。

所述S2中，具体包含以下步骤：

S21、结合主观赋权法和层次分析法，确定各项一级指标和三级指标的相对重要程度，形 成判断矩阵；

S22、利用和积法计算权重；所述权重为各项一级指标相对整个评价体系重要程度或者各 项三级指标相对所属一级指标重要程度；

S23、计算各项三级指标综合权重；

S24、根据指标评价方法计算各项三级指标成效得分；

S25、采用基于指标差距的评分方法和定性评分方法计算各项三级指标评分。

所述S21中判断矩阵A＝(a

S3中所述整体指标综合评价公式为：

Y＝∑f(x)×W

其中，Y为建设方案综合得分，f(x)为三级指标评分，W

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本发明针对一二次融合配电网，根据实用性水平、供电可靠性、协调性水平和经济社 会效益四个宏观指标进行评价，形成具备指导意义的全面性评价结果。解决了传统配电网建 设评价体系因指标单一不全面导致的不适应性，达到指导智能配电网精益化建设的目的。

2、本发明提出的指标体系能正确评价一二次融合配电网实用化水平。相较于传统评价体 系在实用化方面仅配电自动化覆盖率1项评价指标的缺点，本发明充分结合一二次融合智能 电网建设运行特点在实用化方面补充至9项指标进行全面评价，评价结果准确性和指导性大 幅提高。

3、本发明提出的指标体系能正确评价一二次融合配电网协调性水平。相较于传统评价体 系无协调性水平相关评价指标的缺点，本发明充分结合一二次融合智能电网建设运行特点提 出5项体现一二次融合配电网建设协调性的指标，评价结果科学性和指导性大幅提高。

附图说明

图1为本发明基于多级模糊综合评价的一二次融合配电网建设评价体系的流程图。

图2为本发明基于多级模糊综合评价的一二次融合配电网建设评价指标体系。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对发明进行详细的说明。

本发明所提供的基于多级模糊综合评价的一二次融合配电网建设评价体系，结合层次分 析法、多级模糊综合评价和考虑全寿命周期经济社会效益评价方法，从实用化水平、供电可 靠性、协调性水平、经济社会效益四个方面进行综合评价，给出一二次融合配电网项目建设 效果评价结果。评价对象为一二次融合配电网建设方案。

如图1，为本发明所提供的的基于多级模糊综合评价的一二次融合配电网建设评价体系， 包含以下步骤：

S1、确立指标体系，收集基础数据；所述指标体系是对一二次融合配电网建设的某个参 数或者系统运行状态进行评价而选取的一系列指标的结合；

S2、结合主观赋权法和层次分析法，确定一二次融合配电网建设评价的各项指标的指标 权重，计算各项三级指标成效评分，计算各项三级指标评分；所述指标权重反应了各项指标 对配电网建设的重要程度；所述三级指标成效得分反应了各项三级指标实际成效；所述三级 指标评分将三级指标成效得分转化为百分制；

S3、基于多级模糊评价方法，综合指标评分和权重，完成整体指标综合评价；

S4、根据综合评价结果，给出规划建设整体评价。

S1中所述指标评价体系，包含一级指标，一级指标为宏观指标，包含实用化水平指标、 供电可靠性指标、协调性水平指标、经济社会效益指标四个方面。二级指标为分类指标，将 宏观指标按照评价方向进行初步分类。三级指标为微观指标，将二级指标进行定量、定性细 分，选取最能体现一二次融合智能配电网建设特征的指标做为本体系参数。

所述实用化水平指标，主要评价配电自动化实用化水平，包含配电自动化主站运行情况 指标、配电自动化覆盖情况指标、配电自动化实用化运行指标3项二级指标。

所述配电自动化主站运行情况指标，包含是否新型主站、配电主站年平均运行率和中压 设备异动同步更新率3项三级指标。

所述三级指标是否新型主站为定量指标，用于评价配电自动化主站功能先进性，指标量 化为0(否)和1(是)

所述三级指标配电主站年平均运行率为定量指标，指报告期内主站在线时间与报告期日 历时间的壁纸，反应配电自动化运行管理水平。计算公式为：

配电主站年平均运行率(％)＝配电自动化主站年度运行时间(小时)÷8760×100％。

所述三级指标中压设备异动同步更新率为定量指标，指报告期内主站系统图模与PMS系 统图模同步更新情况，反应配电自动化系统交互能力及图模运维管理水平。计算公式为：

中压设备异动同步更新率(％)＝(1-统计期未更新设备异动数÷统计期设备异动总数) ×100％。

所述配电自动化覆盖情况指标，包含线路有效覆盖率、开关设备终端覆盖率和配变智能 终端覆盖率3项三级指标。

所述三级指标线路有效覆盖率为定量指标，指区域内配置配电自动化终端的10kV线路条 数占该区域10kV线路总条数的比例，反映配电自动化建设规模。计算公式为：

配电自动化覆盖率(％)＝统计区域内配置配电自动化终端的10kV线路条数(条)÷统计 区域内10kV线路总条数(条)×100％。

所述三级指标开关设备终端覆盖率为定量指标，指配置二遥或三遥终端的在运中压开关 设备数量(台)与统计区域内在运中压配电开关总数量(台)比值的百分数，体现配电自动 化实用化水平。计算公式为：

开关设备终端覆盖率(％)＝配置二遥或三遥终端的在运中压开关设备数量(台)÷统计 区域内在运中压配电开关总数量(台)×100％。

所述三级指标配变智能终端覆盖率为定量指标，指配置智能配变终端的在运公用配变数 量(台)与统计区域内在运公用配变总数量(台)比值的百分数，体现低压智能电网建设水 平。计算公式为：

配变智能终端覆盖率(％)＝配置智能配变终端的在运公用配变数量(台)÷统计区域内 在运公用配变总数量(台)×100％。

所述配电自动化实用化运行指标，包含遥控使用率、遥控成功率和遥信动作正确率3项 三级指标。

所述三级指标遥控使用率为定量指标，指报告期内实际遥控次数与报告期内可遥控次数 的比值的百分数，体现FA应用水平。计算公式为：遥控使用率(％)＝报告期内实际遥控次数 ÷报告期内可遥控次数(台)×100％。

所述三级指标遥控成功率为定量指标，指报告期内遥控成功次数与报告期内遥控次数的 比值的百分数，体现FA应用水平。计算公式为：

遥控成功率(％)＝报告期内遥控成功次数÷报告期内遥控次数(台)×100％。

所述三级指标遥信动作正确率为定量指标，指报告期内遥信正确次数与报告期内遥信正 确次数加遥信拒动、误动次数的比值的百分数，体现配电自动化应用水平。计算公式为：

遥信动作正确率(％)＝报告期内遥信正确次数÷报告期内遥控次数(台)×100％。

其中：遥信正确次数＝遥信变位与事件顺序记录(SOE)对应、并且时间间隔小于15s总次 数。遥信拒动、误动次数＝遥信变位丢失、SOE丢失、变位与SOE时间间隔大于15s次数。

所述供电可靠性水平指标，从一二次融合配电网的设备水平和运维水平两个方面评估对 供电可靠性的影响，包含设备水平指标和运维水平指标2项二级指标。

所述设备水平指标，包含保护装置合理率、二次设备有效感知率和二次设备后备电源可 靠率3项三级指标。

所述三级指标保护配置合理率为定量指标，指统计区内开关设备保护配置达标率，体现 保护配置对供电可靠性的影响。计算公式为：

保护配置合理率(％)＝统计区内保护配置合理的开关设备数(台)÷统计区内配置保护 装置的开关设备总数(台)×100％。

所述三级指标二次设备有效感知率为定量指标，指统计区二次终端设备在主站系统中的 在线率，体现一二次融合配电网中终端设备本体、通信接入网两个方面的可靠性。计算公式 为：

二次设备有效感知率(％)＝统计区内在线二次设备数(台)÷统计区内二次设备总数(台) ×100％。

所述三级指标二次设备后备电源可靠率为定量指标，指统计区二次终端设备后备电源健 康、可靠的程度，体现一二次融合配电网中终端设备后备电源可靠性的影响。计算公式为：

二次设备后备电源可靠率(％)＝统计区内后备电源健康可靠的二次设备数÷统计区内二 次设备总数×100％。

所述运维水平指标，包含集中式FA线路平均故障处理时间、就地式FA线路平均故障处 理时间、智能分布式FA线路平均故障处理时间和故障监测线路平均故障定位时间4项三级指 标。

所述三级指标集中式FA线路平均故障处理时间为定量指标，指统计区集中式FA线路从 故障发生到完成非故障区域恢复供电所需时间的平均水平，体现FA线路故障处理水平。计算 公式为：

集中式FA线路平均故障处理时间＝统计区内集中式FA线路从故障发生到完成非故障区域 恢复供电所需时间的平均值(分钟)。

所述三级指标就地式FA线路平均故障处理时间为定量指标，指统计区就地式FA线路从 故障发生到完成非故障区域恢复供电所需时间的平均水平，体现FA线路故障处理水平。计算 公式为：

就地式FA线路平均故障处理时间＝统计区内就地式FA线路从故障发生到完成非故障区域 恢复供电所需时间的平均值(分钟)。

所述三级指标智能分布式FA线路平均故障处理时间为定量指标，指统计区智能分布式 FA线路从故障发生到完成非故障区域恢复供电所需时间的平均水平，体现FA线路故障处理 水平。计算公式为：

智能分布式FA线路平均故障处理时间＝统计区内智能分布式FA线路从故障发生到完成非 故障区域恢复供电所需时间的平均值(分钟)。

所述三级指标故障监测线路平均故障定位时间为定量指标，指统计区故障监测线路从故 障发生到完成故障定位所需时间的平均水平，考核实现正确故障定位的事件，评价故障监测 线路故障处理水平。计算公式为：

智能分布式FA线路平均故障处理时间＝统计区内智能分布式FA线路从故障发生到完成非 故障区域恢复供电所需时间的平均值(分钟)。

所述协调性水平指标，考虑到配电自动化规划建设应遵循与配电网同步原则，即配电网 规划设计与建设应同步考虑配电自动化建设需求，配电终端、通信等应与配电网实现同步规 划、同步设计、同步建设。基于同步原则，协调性水平评价主要考察配电自动化与配电网、 通信网建设协调程度，包含二次与一次网架协调性指标和二次与通信接入网协调性指标2项 二级指标。

所述二次与一次网架协调性指标，包含路线转供能力与FA策略匹配率、标准化馈线覆盖 率和新建工程同步建设率3项三级指标。

所述三级指标线路转供能力与FA策略匹配率为量化指标，针对统计区内应用FA策略的 线路，计算10kV线路转供能力能否支持FA命令的执行的协调程度，体现一次线路转供能力 与二次策略协调程度。计算公式为：

线路转供能力与FA策略匹配率(％)＝满足N-1校验的应用FA策略线路数÷应用FA策略 的总线路数×100％。

所述三级指标标准化馈线覆盖率为量化指标，指统计区内实现标准接线及终端配置数量、 位置合理的标准化馈线覆盖水平，体现一次网架与二次终端配置标准化建设情况，一次网架 标准接线与二次终端合理配置宜同步完成。计算公式为：

标准化馈线覆盖率(％)＝满足一次标准接线和二次终端配置合理两个条件的线路数÷统 计区内总线路数×100％。

所述三级指标新建工程同步建设率为量化指标，指统计区内新建工程一次电网、二次终 端、通信接入网同步建设执行情况，体现一二次配电网协调性规划建设水平。计算公式为：

新建工程同步建设率(％)＝统计区内实现一次电网、二次终端、通信接入网同步建设的 工程项目数÷统计区内工程项目总数×100％。

所述二次与通信接入网协调性指标，包含三遥终端通信方式匹配率和二遥终端通信方式 匹配率2项三级指标。

所述三级指标三遥终端通信方式匹配率为量化指标，指统计区内三遥终端采用满足安全 防护要求的通信方式的比例，体现三遥终端在安全防护方面与通信接入网的协调性。计算公 式为：

三遥终端通信方式匹配率(％)＝统计区采用光纤通信和无线专网通信的三遥终端数÷统 计区内三遥终端总数×100％。

所述三级指标二遥终端通信方式匹配率为量化指标，指统计区内二遥终端采用满足安全 防护要求的通信方式的比例，体现二遥终端在安全防护方面与通信接入网的协调性。计算公 式为：

二遥终端通信方式匹配率(％)＝统计区采用光纤、无线公网、无线专网通信的二遥终端 数÷统计区内二遥终端总数×100％。

所述经济社会效益指标，采用基于全寿命周期成本的投入产出计算方法分析一二次融合 项目投资经济性和社会效益，评价企业投入产出比和全社会投入产出比，一般投入产出比越 大，工程建设的经济性和社会效益越好，包含社会效益指标和经济效益指标2项二级指标。

所述社会效益指标，包含优质服务满意度和清洁能源接入减排效益2项三级指标。

所述三级指标优质服务满意度为量化指标，指故障报修到达现场时间兑现率、供电方案 答复期限兑现率、客户接电期限兑现率、客户投诉处理及时率、电能表答复期限内校验完成 率。综合反映供电优质服务质量。计算公式为：

优质服务满意度(％)＝故障报修到达现场时间兑现率×0.2+供电方案答复期限兑现率× 0.2+客户接电期限兑现率×0.2+客户投诉处理及时率×0.2+电能表答复期限内校验完成率× 0.2。

所述三级指标清洁能源接入减排效益为量化指标，指一二次融合配电网接纳清洁能源折 算成传统火力发电的耗煤量及二氧化碳排放量。用于体现电网公司支持新能源发展的社会责 任。计算公式为：

工业生产能源消费量(吨标煤)＝统计区内年度清洁能源上网电量(万千瓦时)×电力折 标系数(1.229吨标煤/万千瓦)

二氧化碳减排量(万吨)＝工业生产能源消费量×标煤折二氧化碳系数(2.6)

所述经济效益指标，包含企业投入产出比、延缓投资效益、电动汽车充电服务效益和用 户用能管理服务效益4项三级指标。

所述三级指标企业投入产出比为量化指标，采用全寿命周期成本的投入产出计算方法分 析一二次融合配电网项目投资经济性。计算公式为：

企业投入产出比＝(全寿命周期内产出+设备残值)÷全寿命周期投入。

所述三级指标延缓投资效益为量化指标，将参与削峰填谷的可控负荷、分布式电源出力 考虑到电力平衡环节，计算与常规电力平衡延缓的投资效益。计算公式为：

延缓投资效益＝(参与削峰填谷的可控负荷+参与平衡的分布式电源可信出力)÷单位投 资增供负荷。

所述三级指标电动汽车充电服务效益为定性指标，考虑引导服务费、广告收益。

所述三级指标用户用能管理服务效益为定性指标，考虑用户用能分析优化建议服务费、 楼宇综合用能管理服务费、广告收益。

所述S2中，具体包含以下步骤：

S21、结合主观赋权法和层次分析法，确定各项一级指标和三级指标的相对重要程度，形 成判断矩阵；

S22、利用和积法计算权重；所述权重为各项一级指标相对整个评价体系重要程度或者各 项三级指标相对所属一级指标重要程度；

S23、计算各项三级指标综合权重；

S24、根据指标评价方法计算各项三级指标成效评分；

S25、采用基于指标差距的评分方法和定性评分方法计算各项三级指标评分。

S21中所述结合主观赋权法和层次分析法，确定各项一级指标和三级指标的相对重要性， 形成判断矩阵，具体为根据层次分析法(AHP)设计调差问卷，采用主观赋权法根据多为专家 经验统计数据计算出个层级指标权重。衡量尺度划分为9个等级，其中9、7、5、3、1的竖 直分别对应绝对重要、十分重要、比较重要、稍微重要、同样重要，8、6、4、2表示重要程度介于相邻的两个等级之间。不同层级分别统计，且权重独立计算。根据S1中所述评价指标体系，形成5份独立调查问卷，包含一份归属于整个评价体系的一级指标问卷和4份归属于各一级指标的三级指标问卷；每份独立调差问卷单独统计并计算，各指标权重之和为1。

S21中所述判断矩阵为：

其中a

S22中所述和积法计算指标权重，具体为先将判断矩阵A列向量归一化处理得到b

然后对行求和值进行归一化处理得到c

进而而得到权重矩阵W，权重矩阵W为：

w＝[c

所述权重矩阵，对于一级指标权，各项一级指标权重之和为1，对于三级指标，所属同 一一级指标下的三级指标权重之和为1。

S23中所述计算各项三级指标综合权重，具体为将三级微观指标权重值W

w

S24中所述根据各项三级指标的指标评价方法计算三级指标成效得分，具体为利用S1中 所建立的指标体系中三级指标的评价方法与收集到的基础数据计算各项三级指标成效得分。

S25中所述采用基于指标差距的评分方法和定性评价方法计算各项三级指标评分，所述 基于指标差距的评分方法包含上升型指标差距评分公式、下降形指标差距评分公式，所述定 性评分方法通过计算结果结合相关经验和专家讨论得出，评价结果定性为差(0分)、一般 (50分)、较好(75分)、优秀(100分)。根据指标特点选择评分方法。

所述三级指标中，选用上升型指标差距评分方法的有：是否新型主站、配电主站年平均 运行率、中压设备异动同步更新率、线路有效覆盖率、开关设备终端覆盖率、配变智能终端 覆盖率、遥控使用率、遥控成功率、遥信动作正确率、保护装置合理率、二次设备有效感知 率、二次设备后备电源可靠率、线路转供能力与FA策略匹配率、标准化馈线覆盖率、新建工 程同步建设率、三遥终端通信方式匹配率、二遥终端通信方式匹配率、优质服务满意度。上 升型指标差距评分公式为：

其中x为建设方案三级指标成效评分；m为目标得分；j为基准得分。

所述三级指标中，选用下降型指标差距评分方法的有：集中式FA线路平均故障处理时间、 就地式FA线路平均故障处理时间、智能分布式FA线路平均故障处理时间、故障监测线路平 均故障定位时间。所述下降型指标差距评分公式为：

其中，x为建设方案三级指标成效评分，m为目标得分，j为基准得分。

所述上升型指标差距评分方法和所述下降型指标差距评分方法中的m和j根据三级指标 特点，因地制宜确定。

所述三级指标中，选用定性评分的方法有：清洁能源接入减排效益、企业投入产出比、 延缓投资效益、电动汽车充电服务效益、用户用能管理服务效益。

所述S2中，S21、S22和S23组成确定权重步骤，依次完成，S24和S25组成确定评分步骤，依次完成。确定权重步骤和确定评分步骤相互独立，互不影响，可以同时进行。

所述S3中基于多级模糊评价方法综合指标评分和权重，完成整体指标综合评价，具体为 各三级指标评分f(x)乘以该三级指标综合权重W

Y＝∑f(x)×w

S4中所述根据综合评价结果，给出规划建设整体评价，具体为根据综合评价以及各项宏 观指标、分类指标和微观指标得分情况，提出建设亮点，总结薄弱环节，给出改进意见。

以上所述仅为本发明的较加实施例及技术原理，并非因此限制本发明的专利范围，在不 脱离本发明基本思路的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，或直接或间接运用在其他 相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。