基于綜合權(quán)重優(yōu)劣解距離法模型的配電網(wǎng)調(diào)度模式評(píng)估方法

曲紹杰，呂奕波，高重暉，王騰志，林俐

（1.國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司，吉林省 長(zhǎng)春市 130000；2.新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（華北電力大學(xué)），北京市 昌平區(qū) 102206）

0 引言

配電網(wǎng)作為電網(wǎng)的末端，服務(wù)的前端，直接面向電力用戶[1]，擁有遠(yuǎn)多于主網(wǎng)的設(shè)備，其復(fù)雜程度、感知難度和調(diào)度管理難度遠(yuǎn)超主網(wǎng)。近些年來(lái)隨著城市群的發(fā)展、農(nóng)網(wǎng)改造的進(jìn)程加速，配電網(wǎng)一直在不斷地改造和擴(kuò)建，國(guó)網(wǎng)公司系統(tǒng)內(nèi)大多數(shù)縣級(jí)以上配電網(wǎng)的規(guī)模都已達(dá)到百條饋線以上[2]。然而，由于歷史原因和投資水平，同一省配電網(wǎng)管理有“一縣兩公司”、“一縣一公司”，調(diào)度方式有“調(diào)控一體化”、“地縣一體化”，導(dǎo)致配電網(wǎng)管理標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備自動(dòng)化水平存在差異，數(shù)據(jù)的采集和共享存在困難，多數(shù)地區(qū)仍處于“盲調(diào)”狀態(tài)，制約了調(diào)度管理水平的提高。同時(shí)，隨著分布式電源、電動(dòng)汽車以及增量配電網(wǎng)的大量接入，配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了巨大的變化，負(fù)荷側(cè)增加了大量不確定性電源[3]，對(duì)配電網(wǎng)調(diào)度管理提出了更高的要求。因此，在地區(qū)實(shí)際配電網(wǎng)發(fā)展水平的基礎(chǔ)上，充分考慮配電網(wǎng)調(diào)度部門和供電用戶的需求，對(duì)配電網(wǎng)調(diào)度管理模式進(jìn)行評(píng)估，選擇合適的調(diào)管模式，成為配電網(wǎng)調(diào)度管理部門亟需開(kāi)展的一項(xiàng)工作。

由于配電網(wǎng)調(diào)度管理模式一直采用歷史延續(xù)方式，相關(guān)評(píng)估研究很少，相近的研究多是關(guān)于配電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)行可靠性等方面的評(píng)估，例如：文獻(xiàn)[3]建立了含有分布式電源配網(wǎng)運(yùn)行可靠性指標(biāo)的評(píng)估體系；文獻(xiàn)[4]提出電網(wǎng)規(guī)劃綜合評(píng)判決策方法；文獻(xiàn)[5]基于差異化全壽命周期理論，對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評(píng)估；文獻(xiàn)[6]在考慮配電網(wǎng)效益等級(jí)邊界信息的模糊性和隨機(jī)性的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了配電網(wǎng)規(guī)劃綜合效益評(píng)估體系；文獻(xiàn)[7]基于層次分析法建立了一套實(shí)用型配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估指標(biāo)體系。但是，先進(jìn)配電網(wǎng)的建設(shè)除了需要設(shè)備和技術(shù)的支撐外，還需要有相應(yīng)的調(diào)度管理作為保障，而當(dāng)前針對(duì)調(diào)度管理水平方面的評(píng)估體系研究還很少，北美電網(wǎng)通常是采用用戶平均停電時(shí)間來(lái)反映調(diào)度管理水平[8]。為了規(guī)范和加強(qiáng)調(diào)度人員的管理工作，文獻(xiàn)[9]構(gòu)建了以通用能力和業(yè)務(wù)能力為一級(jí)指標(biāo)的調(diào)度人員能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，用于反映調(diào)度部門的調(diào)管水平。從已發(fā)表的文獻(xiàn)來(lái)看，目前還沒(méi)有關(guān)于配電網(wǎng)調(diào)度管理模式評(píng)估方面的研究。

關(guān)于綜合評(píng)估方法，目前常用的有主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法。其中，主觀賦權(quán)法主要有層次分析法（analytic hierarchy process，AHP）及其改進(jìn)方法。文獻(xiàn)[10]在用層次分析法獲得權(quán)重的基礎(chǔ)上，結(jié)合模糊綜合評(píng)判法對(duì)電網(wǎng)的多種屬性進(jìn)行綜合量化評(píng)估；文獻(xiàn)[11]針對(duì)單一方法賦權(quán)易失準(zhǔn)的問(wèn)題，基于改進(jìn)層次分析法，結(jié)合幾何平均法、算術(shù)平均法等多種計(jì)算方法，綜合評(píng)估配電網(wǎng)的運(yùn)行水平；文獻(xiàn)[12]考慮到指標(biāo)間相互影響的關(guān)系，采用網(wǎng)絡(luò)層次分析法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行的發(fā)展水平進(jìn)行評(píng)估，尋找配電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)和供電瓶頸。層次分析法簡(jiǎn)潔實(shí)用，側(cè)重于定性的分析和判斷，對(duì)數(shù)據(jù)的要求較低，但過(guò)于依賴專家的主觀意見(jiàn)，為此，也有采用客觀賦權(quán)法進(jìn)行評(píng)估?？陀^賦權(quán)法主要有熵權(quán)法。文獻(xiàn)[13]利用熵權(quán)法確定各指標(biāo)權(quán)重，通過(guò)模糊綜合評(píng)價(jià)方法評(píng)估新能源高滲透率電網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)，可以避免人為因素造成的偏差。但是客觀賦權(quán)法對(duì)客觀數(shù)據(jù)的要求較高，當(dāng)客觀數(shù)據(jù)不足時(shí)難以采用。

據(jù)此，本文構(gòu)建一套配電網(wǎng)調(diào)度管理模式評(píng)估指標(biāo)體系；采用層次分析法確定主觀權(quán)重、熵權(quán)法確定客觀權(quán)重，并加權(quán)得到綜合權(quán)重，進(jìn)而建立基于優(yōu)劣解距離法的評(píng)估模型；采用某實(shí)際電網(wǎng)數(shù)據(jù)，完成配電網(wǎng)調(diào)度管理模式的評(píng)估與分析。

1 配電網(wǎng)調(diào)度管理模式現(xiàn)狀及未來(lái)集約化模式

根據(jù)資產(chǎn)管理歸屬和所屬區(qū)域，配電網(wǎng)可以劃分為城區(qū)配網(wǎng)、城郊配網(wǎng)、縣域配網(wǎng)和縣域農(nóng)網(wǎng)等。以縣級(jí)配電網(wǎng)為例，目前主要有2種配電網(wǎng)調(diào)度管理模式。

1.1 “一縣兩公司”模式

“一縣兩公司”模式是指一個(gè)縣域配電網(wǎng)中存在供電服務(wù)指揮中心（配調(diào)）和縣供電局（縣調(diào)）兩個(gè)調(diào)度管理部門，同一電壓等級(jí)的配電網(wǎng)絡(luò)，城區(qū)部分歸屬配調(diào)統(tǒng)一管理；農(nóng)村配網(wǎng)歸屬縣調(diào)統(tǒng)一管理。在這種模式下存在一些特殊的調(diào)管線路—躉售線路。以北方某縣級(jí)配電網(wǎng)為例，結(jié)合電力工業(yè)部發(fā)布的《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》對(duì)躉售方式的規(guī)定，將躉售線路分為出口躉售線路和T接躉售線路。出口躉售線路如圖1所示，66 kV變電站及線路出口開(kāi)關(guān)Q11屬于配調(diào)調(diào)管，開(kāi)關(guān)Q21及其以下設(shè)備屬于縣調(diào)調(diào)管；T接躉售線路如圖2所示，分接開(kāi)關(guān)Q21及其以下設(shè)備屬于縣調(diào)調(diào)管，圖中其他設(shè)備屬于配調(diào)調(diào)管。

出于歷史和發(fā)展的原因，“一縣兩公司”模式目前普遍存在于各縣級(jí)供電企業(yè)。通常采用這種調(diào)管模式的配電網(wǎng)發(fā)展水平極不平衡，由于同一電網(wǎng)分屬兩個(gè)公司調(diào)管，配網(wǎng)中的接線模式、配電設(shè)備類型和自動(dòng)化程度等技術(shù)層面差異非常大，調(diào)度員的素質(zhì)以及調(diào)度規(guī)范等管理層面也存在差異。并且由于同一地區(qū)存在兩個(gè)調(diào)度部門，在調(diào)度管理工作中存在調(diào)度指令傳遞效率低、部分區(qū)域盲調(diào)、責(zé)任劃分不清、人力資源利用不充分等問(wèn)題。但是這種調(diào)度管理模式比較切合該地的實(shí)際情況，且實(shí)施成本較小，可以避免調(diào)管區(qū)域過(guò)大、調(diào)管標(biāo)準(zhǔn)不同帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 地區(qū)大集中模式

地區(qū)大集中模式是指將配電網(wǎng)調(diào)度和管理向上集約化，即將該地區(qū)配電網(wǎng)調(diào)度權(quán)集中至地區(qū)調(diào)控中心（地調(diào)），由地區(qū)供電局集中、統(tǒng)一調(diào)度。考慮到主網(wǎng)、配網(wǎng)特性不同、調(diào)度管理目標(biāo)不同，在地調(diào)設(shè)專門的調(diào)度機(jī)構(gòu)——配電網(wǎng)調(diào)控中心進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理。這種模式適用于城區(qū)、各縣配電網(wǎng)發(fā)展比較均衡，裝備水平和管理水平相差較小，并且調(diào)管區(qū)域不大的地市供電局，也是適應(yīng)未來(lái)城市集群化、城鎮(zhèn)一體化的模式，可以實(shí)現(xiàn)一縣一調(diào)度的目標(biāo)，提高配網(wǎng)業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)效率，解決部分盲調(diào)的問(wèn)題。但是，改變調(diào)度管理模式不僅僅是調(diào)度流程和調(diào)度系統(tǒng)的改變，還涉及到部門人員重組的問(wèn)題。部門重組勢(shì)必會(huì)造成大量職工下崗轉(zhuǎn)崗，帶來(lái)負(fù)面的社會(huì)影響，重組后調(diào)度員人均調(diào)管范圍和業(yè)務(wù)量都會(huì)增加，調(diào)管效率就會(huì)隨之下降。改變調(diào)管模式帶來(lái)的另一個(gè)問(wèn)題是經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，為了與大集中模式相適應(yīng)，需要增加改造建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)的投資。

因此，考慮配電網(wǎng)歷史沿革以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，選擇配電網(wǎng)調(diào)度管理模式，需要建立全面、客觀的評(píng)估指標(biāo)體系，對(duì)配電網(wǎng)調(diào)度管理模式進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析影響管理模式優(yōu)劣的主要因素，為配網(wǎng)調(diào)度管理的未來(lái)發(fā)展提供參考。

2 配電網(wǎng)調(diào)度管理模式評(píng)估指標(biāo)體系

2.1 配電網(wǎng)調(diào)度管理模式評(píng)估指標(biāo)體系的構(gòu)建

隨著未來(lái)規(guī)?；植际诫娫础㈦妱?dòng)汽車以及柔性負(fù)荷的接入，負(fù)荷側(cè)增加了大量不確定性源荷，配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)日益變化，同時(shí)隨著智能化和“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn)，對(duì)配電網(wǎng)調(diào)度管理提出了更高要求。電力公司根據(jù)《卓越績(jī)效評(píng)價(jià)準(zhǔn)則》（GB/T19580—2012）和《國(guó)調(diào)中心關(guān)于印發(fā)2019年配網(wǎng)調(diào)度控制管理工作意見(jiàn)的通知》（調(diào)技[2019]51號(hào)）文件，結(jié)合省內(nèi)10 kV配電網(wǎng)調(diào)度管理現(xiàn)狀，研究省域內(nèi)配電網(wǎng)調(diào)度管理模式的評(píng)估方案。其中評(píng)估指標(biāo)的確定是以上述兩個(gè)文件為目標(biāo)指導(dǎo)，根據(jù)國(guó)網(wǎng)公司對(duì)運(yùn)行管理和人才隊(duì)伍建設(shè)的要求，以及全域內(nèi)調(diào)度工作的過(guò)程管理、資源配置和社會(huì)責(zé)任履行等方面要求，總結(jié)得到高效性、協(xié)調(diào)性、經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)性4個(gè)一級(jí)指標(biāo)。由于影響調(diào)度管理模式的因素很多，有客觀和主觀因素，且涉及到多個(gè)部門和操作人員的權(quán)責(zé)，甚至關(guān)系到電力公司外部評(píng)價(jià)，難以進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的表征和量化。所以，本文結(jié)合調(diào)管工作的實(shí)際需求，給出二級(jí)指標(biāo)選取的基本原則：1）全面性，保證評(píng)估指標(biāo)能夠全面地反映一級(jí)指標(biāo)的優(yōu)劣；2）可獲取可量化，在現(xiàn)有體系中便于采集和處理，并得到較廣泛認(rèn)可；3）真實(shí)性，指標(biāo)計(jì)算所需數(shù)據(jù)是相關(guān)部門提供的日常統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，或能實(shí)地調(diào)查獲得，來(lái)源真實(shí)可信。由此確定12個(gè)二級(jí)指標(biāo)，共同構(gòu)成配電網(wǎng)調(diào)度管理模式評(píng)估指標(biāo)體系。具體如圖3所示。

2.2 評(píng)估指標(biāo)分析

2.2.1 高效性指標(biāo)

高效性表征整個(gè)區(qū)域配電網(wǎng)的調(diào)管效率，結(jié)合業(yè)務(wù)承載力理論與實(shí)際工作人員的經(jīng)驗(yàn)，高效性指標(biāo)分為間接性指標(biāo)和直接性指標(biāo)，其中間接性指標(biāo)反映調(diào)度員人均監(jiān)控的設(shè)備、分布式電源等數(shù)量，從側(cè)面反映調(diào)度運(yùn)行的高效性，包括：人均調(diào)管線路數(shù)量A1、人均調(diào)管配電容量A2、人均調(diào)管區(qū)域面積A3和人均調(diào)管新能源容量A4。直接性指標(biāo)為人均操作票數(shù)量A5，反映調(diào)度員人均擬票、審票的業(yè)務(wù)數(shù)量，直接反映調(diào)度員工作量水平。

這些指標(biāo)都是中間型指標(biāo)，其值越接近理想值評(píng)價(jià)得分越高。小于理想值，其值和評(píng)價(jià)值為正相關(guān)關(guān)系；大于理想值，其值和評(píng)價(jià)值為負(fù)相關(guān)關(guān)系。

定義各指標(biāo)的計(jì)算公式為

式中：Np為不同模式下配置的人員數(shù)量；Nl為配電網(wǎng)調(diào)管區(qū)域內(nèi)線路數(shù)量；Nt為配電網(wǎng)調(diào)管區(qū)域內(nèi)變壓器容量；Ns為配電網(wǎng)調(diào)管區(qū)域面積；Ne為配電網(wǎng)調(diào)管區(qū)域內(nèi)新能源容量；Nm為調(diào)度操作票總數(shù)。

2.2.2 協(xié)調(diào)性指標(biāo)

根據(jù)《國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司縣、配調(diào)調(diào)控管理規(guī)程（試行）》（吉電調(diào)[2019]63號(hào)）文件，梳理調(diào)控業(yè)務(wù)流程，并且由于電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中通常采用躉售線路數(shù)量反映各部門協(xié)同工作的情況，歸納總結(jié)得到的協(xié)調(diào)性指標(biāo)有2個(gè)：躉售線路比例和平均業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)時(shí)長(zhǎng)。一個(gè)反映協(xié)同調(diào)管的業(yè)務(wù)數(shù)量，另一個(gè)反映業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)所需的平均時(shí)間，通過(guò)這2個(gè)指標(biāo)即可表征不同調(diào)管模式的協(xié)調(diào)性能。

1）躉售線路比例。

由于躉售線路調(diào)度涉及到配調(diào)以及縣調(diào)2個(gè)單位，因此躉售線路比例可以反映同一配電網(wǎng)需要不同單位之間協(xié)同調(diào)度的線路比例，其值越高，需要協(xié)同調(diào)控的概率越大，定義如下

式中：Nls為配電網(wǎng)調(diào)管區(qū)域內(nèi)躉售線路數(shù)量。

2）平均業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)時(shí)長(zhǎng)。

不同調(diào)度模式下調(diào)度業(yè)務(wù)涉及的單位不同，調(diào)度指令流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)、流轉(zhuǎn)效率也不同。相比于無(wú)需協(xié)同的業(yè)務(wù)，需要協(xié)同的業(yè)務(wù)調(diào)度指令流轉(zhuǎn)的環(huán)節(jié)更多、時(shí)間更長(zhǎng)，更容易造成調(diào)度發(fā)錯(cuò)令、現(xiàn)場(chǎng)接錯(cuò)令、調(diào)度重復(fù)發(fā)令、調(diào)度誤發(fā)令等各種錯(cuò)誤，容易導(dǎo)致誤調(diào)度或者誤操作事故發(fā)生，嚴(yán)重威脅人身安全和電網(wǎng)安全。定義平均業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)時(shí)長(zhǎng)為

式中：Nb為調(diào)度業(yè)務(wù)總量；tq為第q個(gè)業(yè)務(wù)的流轉(zhuǎn)時(shí)間。

2.2.3 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)可分為2類：一類為設(shè)備成本，包括投資改造建設(shè)成本和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本；另一類為人力資源成本。

1）投資改造建設(shè)成本。

調(diào)管模式投資改造建設(shè)成本C1是指改變調(diào)度管理模式所需的部門改造、設(shè)備投資費(fèi)用，計(jì)算公式為

式中：Xk為建設(shè)所需增加的k類設(shè)備數(shù)量；Pk為k類設(shè)備的費(fèi)用；Nn為有新增數(shù)量的設(shè)備種類數(shù)。

2）運(yùn)行維護(hù)成本。

設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本是指配電網(wǎng)調(diào)度管理過(guò)程中對(duì)調(diào)控設(shè)備維護(hù)的費(fèi)用，采用年平均成本。

3）人力資源成本。

人力資源成本指標(biāo)C3為

式中：Wa為人員平均年薪。

2.2.4 社會(huì)性指標(biāo)

社會(huì)性指標(biāo)包括2個(gè)方面，對(duì)外表征用電用戶滿意度，對(duì)內(nèi)表征公司員工滿意度。

1）用戶滿意度。

根據(jù)95598獲得的滿意度數(shù)據(jù)，總結(jié)調(diào)管區(qū)域內(nèi)用戶對(duì)供電服務(wù)的滿意程度。

2）員工離職率。

改變調(diào)度管理模式需要對(duì)人員進(jìn)行重新配置，可能會(huì)造成部分職工下崗轉(zhuǎn)崗，產(chǎn)生逆向的就業(yè)效益，不利于社會(huì)穩(wěn)定和人民生活水平的提高，還會(huì)降低員工的工作積極性和社會(huì)對(duì)企業(yè)的信任度[14]。因此，員工離職率在一定程度上可以反映改變調(diào)管模式對(duì)社會(huì)和員工的影響，其值越高，負(fù)面影響就越大。員工離職率定義為

式中：Nd為改組過(guò)程中減少的員工數(shù)量；Npn為“一縣兩公司”模式下配置的人員數(shù)量。

3 配電網(wǎng)調(diào)度管理模式評(píng)估方法

3.1 權(quán)重選取方法

構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣X=(xij)m×n，其中，xij為第i個(gè)調(diào)度管理模式的第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果。

指標(biāo)的權(quán)重反映了各個(gè)指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)總目標(biāo)的影響程度，權(quán)重的選取是評(píng)估流程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，選取權(quán)重的方法直接影響到評(píng)價(jià)結(jié)果的合理性。本文采用組合賦權(quán)的方式，將主觀和客觀權(quán)重結(jié)合，既能滿足調(diào)度部門的主觀需求，又能充分利用客觀數(shù)據(jù)反映各指標(biāo)的重要性。

3.1.1 基于層次分析法的主觀賦權(quán)

如圖3所示，本文指標(biāo)體系共分為4層，采用自下而上的順序進(jìn)行賦權(quán)。為了體現(xiàn)主觀需求，采用“1~9”標(biāo)度法[15]結(jié)合專家判斷來(lái)對(duì)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)。流程如下：

1）根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)，將各個(gè)指標(biāo)按照重要度進(jìn)行組內(nèi)對(duì)比，分別建立準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的判斷矩陣Z=(zij)n′×n′，其中：zij表示指標(biāo)i相對(duì)于指標(biāo)j的重要度；n′表示一個(gè)指標(biāo)組內(nèi)指標(biāo)的個(gè)數(shù)。

2）求判斷矩陣Z的最大特征值λmax，以及λmax對(duì)應(yīng)的特征向量。然后將特征向量進(jìn)行歸一化處理，即可得到主觀權(quán)重向量Wsub。

3）檢驗(yàn)判斷矩陣的一致性[16]，公式為

D表征了判斷矩陣偏離一致性的程度，其值越大，偏離一致性越遠(yuǎn)。當(dāng)D不大于0.01時(shí)，認(rèn)為判斷矩陣具有較好的一致性；當(dāng)D大于0.01時(shí)，需要修正判斷矩陣，直到檢驗(yàn)結(jié)果滿足要求。

3.1.2 基于熵權(quán)法的客觀賦權(quán)

熵權(quán)法[17]是一種客觀的賦權(quán)法，根據(jù)指標(biāo)包含的信息量多少來(lái)確定每個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。在多指標(biāo)決策問(wèn)題中，一個(gè)指標(biāo)的熵值越小，其信息量越大，在模式綜合評(píng)價(jià)中的作用也就越大，該指標(biāo)權(quán)重也越大。采用熵權(quán)法可以避免主觀因素的影響，使計(jì)算出的權(quán)重更加客觀。

考慮到不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)有不同的量綱，需要對(duì)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。第i個(gè)調(diào)度管理模式，第j個(gè)指標(biāo)xij標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算公式為

第j個(gè)指標(biāo)的熵值計(jì)算公式為

第j個(gè)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)計(jì)算公式為

由此得到n個(gè)指標(biāo)的客觀權(quán)重向量為

3.1.3 組合賦權(quán)

綜合權(quán)重的計(jì)算公式為

式中：k1和k2分別為主觀和客觀權(quán)重的權(quán)重系數(shù)，這里取k1=k2=0.5。

3.2 基于優(yōu)劣解距離法的配電網(wǎng)調(diào)度模式評(píng)估模型

優(yōu)劣解距離法（technique for order preference by similarity to ideal solution, TOPSIS）是解決有限方案多目標(biāo)決策問(wèn)題常采用的方法，其基本原理是計(jì)算出各個(gè)被評(píng)方案與最優(yōu)方案之間的距離，并以此為依據(jù)進(jìn)行排序、擇優(yōu)。

根據(jù)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的屬性差異，可將指標(biāo)分為效益型指標(biāo)、成本型指標(biāo)和中間型指標(biāo)，其中效益型指標(biāo)值越大越好，成本型指標(biāo)值越小越好，中間型指標(biāo)值越接近某個(gè)理想值越好。為了統(tǒng)一指標(biāo)屬性，將各類指標(biāo)進(jìn)行正向化處理，得到正向化指標(biāo)fij，fij越大，表明指標(biāo)越優(yōu)。

本文建立的指標(biāo)體系中，屬于效益型指標(biāo)的有D1；屬于中間型指標(biāo)的有A1、A2、A3、A4和A5；屬于成本型指標(biāo)的有B1、B2、C1、C2、C3和D2。

對(duì)于效益型指標(biāo)，其正向化處理為

式中：xjmax為第j個(gè)指標(biāo)的最大值。

對(duì)于中間型指標(biāo)，其正向化處理為

式中：xbest為中間型指標(biāo)的理想值，本文參考先進(jìn)地區(qū)的人均人員工作量，并結(jié)合當(dāng)?shù)厝藛T實(shí)際的調(diào)控能力設(shè)置理想值。

對(duì)于成本型指標(biāo)，其正向化處理為

式中：xjmin為第j個(gè)指標(biāo)的最小值。

由式(17)—(19)可以得到正向化處理矩陣

根據(jù)式(15)和式(20)，可以得到加權(quán)正向化矩陣G為

設(shè)加權(quán)正向化矩陣的正理想解為P+=(p1，p2，···，pj，···，pn)T，其中，pj=max(g1j，g2j，···，gmj)，負(fù)理想解為P-=(0，0，···，0，···，0)T。

令Gi=(gi1，gi2，…，gin)T，則模式i相對(duì)于理想解的距離Ri為

Ri的值越小，表明模式i越接近于理想模式。根據(jù)R1，R2，···，Rm的大小對(duì)模式的優(yōu)劣進(jìn)行排序，從而選取最優(yōu)模式。

3.3 調(diào)度模式綜合評(píng)估流程

配電網(wǎng)調(diào)度管理模式評(píng)估計(jì)算流程如圖4所示，具體步驟為：

1）建立評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣。根據(jù)第2節(jié)確定的評(píng)估指標(biāo)體系以及各指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣；

2）主觀賦權(quán)。根據(jù)評(píng)估指標(biāo)體系，采用層次分析法，由專家對(duì)各個(gè)指標(biāo)重要性進(jìn)行打分，獲得主觀權(quán)重；

3）客觀賦權(quán)。以步驟1）建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣為基礎(chǔ)，采用熵權(quán)法計(jì)算各指標(biāo)客觀權(quán)重；

4）組合賦權(quán)。將客觀權(quán)重與主觀權(quán)重線性加權(quán)，獲得綜合權(quán)重；

5）評(píng)價(jià)。采用TOPSIS法，比較不同調(diào)度管理模式相對(duì)于理想模式的距離，將不同模式進(jìn)行優(yōu)劣排序，得到最終的模式評(píng)價(jià)結(jié)果。

4 算例分析

本文以北方某市配電網(wǎng)為例，由于歷史原因，其一直采用的調(diào)度管理模式為“一縣兩公司”模式。但是電網(wǎng)公司為了滿足國(guó)網(wǎng)5級(jí)調(diào)度的要求，同時(shí)由于該地區(qū)未來(lái)分布式電源、電動(dòng)汽車以及增量配電網(wǎng)的大量接入，預(yù)測(cè)負(fù)荷側(cè)會(huì)增加大量不確定性電源，這對(duì)配網(wǎng)調(diào)度管理提出了更高的要求。一些先進(jìn)地區(qū)已經(jīng)用大集中模式取代“一縣兩公司”模式，但考慮到不同地區(qū)配網(wǎng)發(fā)展水平存在差異，在選擇調(diào)度管理模式時(shí)，需要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際發(fā)展水平，對(duì)2種調(diào)度管理模式進(jìn)行評(píng)估，并選擇適合當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)公司的調(diào)管模式。

按照?qǐng)D3所示指標(biāo)體系和各指標(biāo)的定義，計(jì)算各指標(biāo)值如表1所示。

表1 評(píng)價(jià)指標(biāo)Table 1 Evaluation indices

采用所提方法分別確定主觀、客觀和綜合權(quán)重，結(jié)果如表2所示。

表2 指標(biāo)權(quán)重Table 2 Weights of indices

從主觀權(quán)重來(lái)看，協(xié)調(diào)性和高效性指標(biāo)權(quán)重較大，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)權(quán)重最?。粡目陀^權(quán)重來(lái)看，協(xié)調(diào)性、經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)性指標(biāo)權(quán)重較大，高效性指標(biāo)權(quán)重最小；從綜合權(quán)重來(lái)看，協(xié)調(diào)性和社會(huì)性指標(biāo)權(quán)重較大，高效性指標(biāo)權(quán)重最小。

對(duì)比主客觀權(quán)重可以看出2種賦權(quán)方法的計(jì)算結(jié)果存在明顯的差異。本文將2種賦權(quán)方法結(jié)合，避免了層次分析法依賴決策者主觀傾向的問(wèn)題，也避免了熵權(quán)法依賴客觀數(shù)據(jù)的問(wèn)題，評(píng)價(jià)更具可信度。

由式（21）可得加權(quán)正向化矩陣如表3所示。

表3 加權(quán)正向化指標(biāo)Table 3 Weighted forward alization indices

根據(jù)式（22）分別計(jì)算2種模式與理想模式的相對(duì)距離，得到R1=0.4179，R2=0.4949。因此，可以得到結(jié)論，在現(xiàn)有網(wǎng)架和經(jīng)濟(jì)條件下，“一縣兩公司”模式比大集中模式更有優(yōu)勢(shì)，且優(yōu)勢(shì)主要在經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)性這2個(gè)指標(biāo)上，所以當(dāng)?shù)嘏渚W(wǎng)沿用“一縣兩公司”調(diào)度模式更加合理。從評(píng)價(jià)結(jié)果還可以看出，調(diào)度管理模式并非越先進(jìn)越合適，調(diào)度模式選擇需要結(jié)合當(dāng)?shù)嘏渚W(wǎng)發(fā)展水平、人員承載力和社會(huì)影響等因素進(jìn)行綜合考量。

綜上可見(jiàn)，從一級(jí)指標(biāo)看，大集中模式具有高效性和協(xié)調(diào)性，但是2種調(diào)度模式的高效性指標(biāo)數(shù)值相差不大，影響評(píng)價(jià)結(jié)果的主要指標(biāo)是協(xié)調(diào)性、經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)性指標(biāo)。更進(jìn)一步，從二級(jí)指標(biāo)看，躉售線路比例、投資改造建設(shè)成本和員工離職率3個(gè)二級(jí)指標(biāo)對(duì)評(píng)估結(jié)果影響較大，在模式評(píng)價(jià)中具有關(guān)鍵作用。其中，躉售線路比例是影響“一縣兩公司”模式得分的負(fù)面指標(biāo)，因此，降低躉售線路比例是改善“一縣兩公司”調(diào)度模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

5 結(jié)論

1）結(jié)合主客觀權(quán)重和指標(biāo)數(shù)值可以看出，影響調(diào)度模式評(píng)估結(jié)果的主要因素是協(xié)調(diào)性、經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)性指標(biāo)。調(diào)度模式改進(jìn)對(duì)調(diào)度高效性影響不大。

2）從評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，地區(qū)大集中模式不一定優(yōu)于“一縣兩公司”模式，選擇合適的調(diào)管模式還需結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況。

3）降低躉售線路比例是改善“一縣兩公司”調(diào)度模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。