基于組合權(quán)重的配電網(wǎng)設(shè)計工作的量化分析

許 鵬

（珠海新能電力設(shè)計院有限公司，廣東 珠海 519000）

0 引 言

在配電網(wǎng)設(shè)計工作中，方案簡明和成本經(jīng)濟是衡量設(shè)計質(zhì)量的重點。配電網(wǎng)設(shè)計工作的量化分析，是平衡配網(wǎng)設(shè)計工作的有效途徑[1]。目前，配電網(wǎng)設(shè)計工作量化分析方法的研究并不常見，仍停留在分析造價、線路長度以及裝機容量等較易獲得的近似數(shù)據(jù)階段，難以評估設(shè)計工作中的反復(fù)變更、多專業(yè)協(xié)調(diào)以及多方配合等工作。組合權(quán)重指的是當(dāng)無法定量分析時，根據(jù)評價指標(biāo)進行分層，也就是將某評價指標(biāo)再分為次級評價指標(biāo)，通過次級評價指標(biāo)的權(quán)重，考慮其在所有次級評價指標(biāo)中的權(quán)重分配，同時考慮該評價指標(biāo)在所有評價指標(biāo)中的權(quán)重分配，最終進行權(quán)重組合，以提高決策的準(zhǔn)確性。本文通過將組合權(quán)重引入配電網(wǎng)設(shè)計工作的量化分析，希望能夠通過組合權(quán)重提高配電網(wǎng)設(shè)計工作量化分析的精度，以便更好地指導(dǎo)配電網(wǎng)設(shè)計管理工作。

1 基于組合權(quán)重的配電網(wǎng)設(shè)計工作的量化分析方法

1.1 量化配電網(wǎng)設(shè)計工作

本文采用組合權(quán)重的方式量化分析配電網(wǎng)設(shè)計工作。設(shè)配電網(wǎng)設(shè)計工作為e，可以通過按類別劃分的基本工作量w和結(jié)合管理需要定量的調(diào)整系數(shù)t來表示：

式中，w為按類別劃分的基本工作量，如主要設(shè)備的數(shù)量，主要線路的長度以及主要工程實體的定量；t為結(jié)合管理需要定量的調(diào)整系數(shù)，如當(dāng)設(shè)備配置或土建實體套用典型設(shè)計圖集和需要設(shè)計人員自行完成圖紙時，應(yīng)該采用不同的調(diào)整系數(shù)。在量化配電網(wǎng)設(shè)計工作后，無量綱化處理得出的數(shù)據(jù)，以保證配電網(wǎng)設(shè)計工作刻度轉(zhuǎn)換量化的結(jié)果不會出現(xiàn)比例差異的變化。

e的無量綱化處理計算公式為：

式中，ey為無量綱化處理后得出的數(shù)據(jù)，xy為第y項指標(biāo)數(shù)據(jù)，mj為近似處理得出的極大型指標(biāo)，Mj為配電網(wǎng)設(shè)計工作的主觀權(quán)重值。處理后所得的ey為無量綱化的配電網(wǎng)設(shè)計工作標(biāo)準(zhǔn)量化數(shù)據(jù)[2]。

1.2 計算配電網(wǎng)設(shè)計工作組合權(quán)重

通過得出的配電網(wǎng)設(shè)計工作標(biāo)準(zhǔn)量化數(shù)據(jù)，賦權(quán)標(biāo)準(zhǔn)量化數(shù)據(jù)[3]。本文結(jié)合主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法，計算配電網(wǎng)設(shè)計工作的組合權(quán)重。設(shè)共有n個配電網(wǎng)設(shè)計工作標(biāo)準(zhǔn)量化數(shù)據(jù)和m項量化分析指標(biāo)，根據(jù)組合權(quán)重規(guī)則，越重要的量化分析指標(biāo)次序越靠前。計算配電網(wǎng)設(shè)計工作主觀權(quán)重值，從而確定相鄰量化分析指標(biāo)之間的相對重要程度[4]。設(shè)配電網(wǎng)設(shè)計工作主觀權(quán)重值為wk，計算公式為：

式中，ri為第i量化分析指標(biāo)的權(quán)重值。計算配電網(wǎng)設(shè)計工作的客觀權(quán)重值，通過客觀賦權(quán)，賦予該指標(biāo)更高的權(quán)重。

設(shè)配電網(wǎng)設(shè)計工作的量化分析指標(biāo)信息熵值為Ej，計算公式為：

式中，In為特征比重，pij為配電網(wǎng)設(shè)計工作的量化分析指標(biāo)中包含的信息量。根據(jù)得出的配電網(wǎng)設(shè)計工作的量化分析指標(biāo)信息熵值可知，信息熵值越大，證明配電網(wǎng)設(shè)計工作的量化分析指標(biāo)中包含的信息量越多，反之，則包含的信息量越少。

下面通過信息熵值計算配電網(wǎng)設(shè)計工作的客觀權(quán)重值。設(shè)客觀權(quán)重值為wj，其計算公式為：

式中，j為配電網(wǎng)設(shè)計工作標(biāo)準(zhǔn)量化數(shù)據(jù)個數(shù)，是實數(shù)。根據(jù)得出的主觀權(quán)重值和客觀權(quán)重值，計算配電網(wǎng)設(shè)計工作組合權(quán)重。指標(biāo)的差異性和對配電網(wǎng)設(shè)計工作的貢獻程度體現(xiàn)在組合權(quán)重pi中，可根據(jù)組合權(quán)重法計算pi的數(shù)值為：

通過式（6）可得配電網(wǎng)設(shè)計工作組合權(quán)重。pi值越大，證明該配電網(wǎng)設(shè)計工作的貢獻程度越高。

1.3 實現(xiàn)配電網(wǎng)設(shè)計工作的量化分析

在求得配電網(wǎng)設(shè)計工作組合權(quán)重的基礎(chǔ)上，量化分析配電網(wǎng)設(shè)計工作[5]。本文將配電網(wǎng)設(shè)計工作的量化分析指標(biāo)設(shè)為配電網(wǎng)設(shè)計工作的可靠性。采用組合權(quán)重方法量化分析時，可以將配電網(wǎng)設(shè)計工作在不同時期的貢獻程度分為高、中、低3個等級，然后根據(jù)貢獻程度判斷其可靠性。當(dāng)pi值大于80%時，貢獻程度高；當(dāng)pi值在50%～80%時，貢獻程度中；當(dāng)pi值小于50%時，貢獻程度低。配電網(wǎng)設(shè)計工作組合權(quán)重數(shù)值越大，證明該配電網(wǎng)設(shè)計工作的可靠性越高；反之，則證明該配電網(wǎng)設(shè)計工作的可靠性越低。

2 對比實驗

2.1 實驗步驟

在給出的基于組合權(quán)重的配電網(wǎng)設(shè)計工作的量化分析方法的基礎(chǔ)上，選擇某實際配電網(wǎng)試點，分別針對其10 kV電纜線路工程、10/0.4 kV變配電工程以及380 V低壓線路工程展開設(shè)計工作核算。對配電網(wǎng)設(shè)計工作數(shù)據(jù)3個節(jié)點設(shè)定參數(shù)，運用不同方法明確每年每個節(jié)點貢獻的字符數(shù)，單位以int/cust.yr表示。如表1所示，本次實驗內(nèi)容為本文方法和另外兩種量化分析方法的配電網(wǎng)設(shè)計工作貢獻程度測試結(jié)果。貢獻程度數(shù)值越大，證明該配電網(wǎng)設(shè)計工作的貢獻程度越高，證明該量化分析方法的分析性能越好。

表1 配電網(wǎng)設(shè)計工作數(shù)據(jù)貢獻度計算

將該配電網(wǎng)的設(shè)計工作分為10個步驟逐一實現(xiàn)，每個步驟的實際貢獻程度如表2所示。分別使用傳統(tǒng)的量化分析方法和本文設(shè)計的量化分析方法進行對比實驗，設(shè)置傳統(tǒng)的量化分析方法為實驗對照組，采用傳統(tǒng)計算方式得出配電網(wǎng)設(shè)計工作的貢獻程度。本文設(shè)計的量化分析方法采用式（6）計算配電網(wǎng)設(shè)計工作組合權(quán)重，得出配電網(wǎng)設(shè)計工作的貢獻程度。實驗中記錄得出的實驗結(jié)果，然后進行判斷和量化分析，發(fā)現(xiàn)本文方法下的貢獻程度最接近實際貢獻程度，說明此方法為效果更好的量化分析方法。

2.2 實驗結(jié)果分析與結(jié)論

通過表2可知，在相同的配電網(wǎng)設(shè)計步驟中，本文設(shè)計的量化分析方法對配電網(wǎng)設(shè)計工作貢獻程度相較于實驗對照組更接近實際貢獻程度，定量分析誤差更小，說明設(shè)計的量化分析方法的各項功能可以滿足設(shè)計要求，能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)設(shè)計工作的量化分析。

表2 配電網(wǎng)設(shè)計工作貢獻程度對比表

3 結(jié) 論

近年我國配網(wǎng)改造和增量配網(wǎng)項目發(fā)展迅速，設(shè)計工作的量化分析是提高工作效率和加強質(zhì)量管理的重要環(huán)節(jié)。配電網(wǎng)設(shè)計工作量化分析方法將促進配網(wǎng)設(shè)計工作進入新的發(fā)展階段。實驗證明，本文基于組合權(quán)重配電網(wǎng)設(shè)計工作量化分析的設(shè)計具有現(xiàn)實意義，可以應(yīng)用在配電網(wǎng)設(shè)計工作量化分析方面為配電網(wǎng)設(shè)計工作量化分析提供理論支持。組合權(quán)重作為量化分析配電網(wǎng)設(shè)計工作的核心方法，有必要加大配電網(wǎng)設(shè)計工作量化分析中該方法的應(yīng)用研究，為日后更好地開展配電網(wǎng)設(shè)計管理工作提供參考。