韩旭君，何奉禄

（1.海南电网有限责任公司文昌供电局，海南文昌 571300；2.广州市奔流电力科技有限公司，广州 510630）

0 引言

配电网处于电网末端，有着电能分配的功能，其运行状态的好坏不仅影响终端用户的体验，还影响整个电网的稳定性。智能配电网是智能电网的关键环节之一，成为当今配电网的发展方向[1-3]。配电网的契合程度影响智能配电网的可靠性和经济性。

在高中压配电网层级目前有较多的文献集中研究网架、容量规划及源网协调等方面的内容。阮永丽[4]提出以空间负荷分布水平划分供电区域的分区研究思想，提出了基于电网转供电能力评估的网架结构优化研究方法。林茂盛[5]为解决中压配电网络结构选择问题，建立了中压配电网典型网络结构集合，并研究了影响网络结构选择的影响因素。覃芸等[6]基于SMART准则提出了一套适合评估规划的差异化建设电网的指标体系，对构建的差异化建设电网进行决策评估。肖峻等[7]为有效地减少储能投资，优化整个电网的经济效益，提出了一种储能容量和位置优化方法。穆永铮等[8]从可靠性均衡的角度，提出一种利用虚拟机组进行源网协调规划的方法。张玥等[9]基于Copula理论提出了考虑风电相关性的源网协调规划方法，并探讨风电相关性对规划方案的影响。

上述研究都集中在网络结构、容量优化规划、源网协调等方面，对高压与中压配电网之间契合问题的研究重视程度稍显欠缺，因此本文根据电网实际情况构建高中压电网契合度评估指标体系，并利用层次分析法提出契合度综合评估指标评分方法。

1 契合度综合评估指标体系

1.1 契合度评估指标选取

评估指标体系应避免耦合并且需尽可能高程度地表述出实际的情况。按照上述原则选取110 kV 变电站负载率、110 kV 变电站关联度、110 kV 变电站中压出线合理度3 个指标来衡量高中压电网的契合程度，其中110 kV 变电站中压出线合理度包括间隔利用率、线路重载率、不可转供率、主干过长率指标。具体定义如下。

（1）110 kV变电站负载率

式中：Pi,max为变电站i的实际最大负荷；Si为变电站i的实际容量。

（2）110 kV变电站关联度

式中：Si为变电站i 的实际容量；Sj为变电站i 所带的第j 台配变的容量。

（3）110 kV变电站中压出线合理度

式中：ri为110 kV 变电站中压出线合理度；Lspace,i′为110 kV变电站i 的间隔利用率；Lhigh,i为该变电站中压出线重载率；Lno-turn,i为该变电站中压出线不可转供率；Llong,i为该变电站中压出线主干过长率；ρ1、ρ2、ρ3、ρ4分别为每一项的权重，满足ρ1+ρ2+ρ3+ρ4=1。

（4）间隔利用率

式中：ai为变电站i的间隔利用率；Vuse为已利用间隔数；Vi为总间隔数。

（5）线路重载率

式中：bi为变电站i的线路重载率；Wh为重载线路数；Wi为线路总数。

（6）不可转供率

式中：ci为不可转供率；Yu为不可转供线路数；Yi为线路总数。

（7）主干过长率

式中：ei为主干过长率；Zl为主干过长线路数；Zi为线路总数。

1.2 契合度评估指标分类

按照指标取值对配电网协调性的影响可将指标进行分类，如表1所示。

表1 契合度评估指标分类

根据实际运行情况结合式（1）～（7）判断可知，110 kV变电站中压出线合理度为正性指标；线路重载率、不可转供率、主干过长率为负性指标；110 kV 变电站负载率、110 kV变电站关联度、间隔利用率为中间性指标。

1.3 契合度评估指标体系

根据前述指标建立高中压配电网契合程度综合评估的指标体系如下：

式中：Ti为110 kV 变电站i 的负载率；di为该变电站的关联度；ri为该变电站的中压出线合理度；wi为该变电站的契合系数。

2 契合度综合评估指标评分方法

2.1 评估指标权重设置

本文利用层次分析法[10]对契合度评估指标体系的指标进行权重求解，得到式（8）的权重矩阵结果如下。

即Ti、di、ri三者指标权重分别为 0.56、0.32、0.12。

另外，本文视组成110 kV 变电站中压出线合理度的间隔利用率、线路重载率等4个指标权重相同。因此，高中压配电网契合度综合评估指标权重结果如表2所示。

表2 高中压配电网契合性综合评估指标权重

2.2 指标评分标准确定

在同类指标值中选取最优值，取为满分100，选取最劣值，取为0分，计算公式如下：

式中：mi为指标i的百分制得分；f100为待评价同类指标中的最优值；f0为待评价同类指标中的最劣值；fi为评价指标i的指标值。

中间值指标可根据地区统计情况选取指标的平均值为最优值，选取与平均值差值绝对值的最大值为最劣值。

此外，本文设置了契合度评估等级划分标准如表3所示。

表3 高中压配电网契合度评估等级划分标准

由于电网有着复杂的内在联系，出现某一项短板也会影响电网整体性能，因此本文在划分标准中增加设定只要某一项指标“不及格”也会使最终指标的等级评为“不及格”。

3 仿真实例

3.1 参数设置

以某地区的6 个110 kV 变电站为例，根据具体运行情况如表4所示。

表4 实例参数表

该地区110 kV 变电站负载率平均值为40.1%、最小值为3.3%、最大值为83.4%；110 kV 变电站关联度平均值为1.21、最小值为0.04、最大值为2.71；间隔利用率平均值为0.65，最小值为0.1，最大值为1。

3.2 算例结果及分析

按照算例参数结合式（8）～（10）计算得到结果如表5所示。由表可知，算例给出的6 个站，最终评定等级如下：A1 站为良好，A5 站为中等，A2～A4、A6 为不合格。A1 站评分最高，主要是关联度评分较好，A3站评分最低，其负载率评分也最低，要改善综合评分，可考虑从负载率指标入手。A6站评分也较低，主要是其110 kV变电站关联度过高，达到了2.32，意味着若该变电站出现故障情况，将影响很大范围的下层电网。

表5 某地区6个变电站高中压配电网契合度评分结果

由此可见，该评分结果表不仅可以清晰量化地看出各变电站高中压配电网契合的程度，还可以根据单项指标的评分优劣去进行改造，提升配电网的总体契合程度。

4 结束语

智能配电网是电网建设的重要部分，能明确清晰评估出高中压电网的契合程度并进行针对性地改造，对构建智能配电网具有明显作用。本文根据电网实际情况确定了契合度评估指标的选取原则，选取了110 kV变电站负载率、110 kV变电站关联度、110 kV 变电站中压出线合理度3 个指标来衡量高中压电网的契合程度，进而构建了契合度评估指标体系，利用层次分析法提出了契合度综合评估指标评分方法，该方法不仅可以清晰量化地看出各变电站高中压配电网契合的程度，还可以根据单项指标的评分优劣去进行改造，提升配电网的总体契合程度。

值得提出的是在指标评分标准的确定中，对于中间值指标，本文根据地区统计情况选取指标的平均值为最优值，选取与平均值差值绝对值的最大值为最劣值。如认为平均值无法代表本指标的最优值，可另外选取。