李明洋 張利軍

【摘要】 本文旨在對電力光傳輸網進行評估，以電力光傳輸網可靠性為重點。在電力通信光傳輸網評估模型中，評價指標的選取以及評價算法的研究將直接影響評價結果。本文選取節(jié)點設備以及傳輸光纜兩方面的可靠性指標，通過模糊綜合評價方法 對指標進處理，經過實例分析，得出算法的可行性。

【關鍵詞】 電力光傳輸網 可靠性 糊評價

一、引言

電力通信光傳輸網是電力系統(tǒng)的重要基礎設施之一，以確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。在現代電網中，電力通信光傳輸網扮演著越來越重要的角色。隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，信息技術不斷的滲透到電力行業(yè)建設中，信息網絡與電力網絡之間相互結合的趨勢越來越明顯[1]。

同時由于電網建設不斷的發(fā)展，電力通信光傳輸網中的節(jié)點數量不斷增加，網絡結構變的更加復雜，各類業(yè)務的接入需求也在逐年增加。電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行越來越依賴電力通信光傳輸網絡，電力系統(tǒng)的建設也越來越依賴電力通信光傳輸網[2]。所以對電力通信光傳輸網進行綜合性的評估，是勢在必行的。

通過對電力通信網可靠性的研究來提高電力通信網的可靠運行，同時能夠更好的服務于電力系統(tǒng)，確保電力網絡的安全可靠。國內外研究人員對電力通信光傳輸網的評估已經進行了多年的研究，并取得了一定的研究成果。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，智能電網追求更高的自動化水平，從而使得電力光通信在電力系統(tǒng)中的作用越來越大。本文從可靠性為切入點，選取光傳輸網絡可靠性指標，同時本文運用模糊綜合評價算法對可靠性指標進行處理，得出電力光傳輸網可靠性量化值。

二 指標體系建立

本文旨在對電力光傳輸網可靠性進行評估，從可靠性方面招手選取指標。

2.1 指標選取原則

（1）系統(tǒng)全面性原則：設計的指標應該盡可能的反映電力光傳輸網的可靠性；

（2）指標獨立性原則：設計的指標之間應該避免重復，相互獨立。

（3）靈活可操作性原則：設計的指標數據應該能夠很容易的獲得和分析。

2.2 模型建立

電力光傳輸網中各部件的故障運行是影響可靠性的主要因素。本文主要從電力光傳輸網的設備和光纜角度對電力光傳輸網可靠性進行評價。 通過進一步分析，評價模型由三層體系組成，目標層為電力光傳輸網可靠性，準則層為站點設備可靠性和傳輸光纜可靠性。如圖1指標遞階層次結構模型所示。其中U為電力光傳輸網可靠性評價指標，U1、U2分別是站點設備可靠性以及傳輸光纜可靠性。

本文選取了兩個方面的指標作為準則層，分別是站點設備和傳輸光纜。主要通過光設備可用性、光設備成環(huán)率、光設備雙備率、光設備冗余度、百臺光設備缺陷率對站點設備進行評估；通過復合光纜占比、百公里光纜故障率、高負載光纜比例對傳輸光纜進行評估。

2.2.1 站點設備

（1）光設備可用性 U11

光設備可用性指的是光設備在任意時刻可以完成功能的能力，可以用平均無故障時間（MTBF）以及平均故障修復時間（MTTR）來表示11=MTBF/（）UMTBFMTTR+。

（2）光設備成環(huán)率U12

光設備成環(huán)率指的是在環(huán)上的節(jié)點設備數量與總的節(jié)點設備數量的比值，為了統(tǒng)計光傳輸網節(jié)點成環(huán)保護情況；

（3）光設備雙備率U13

光設備雙備率指的是有備份設備的數量與總設備數量的比值，對實現雙重化的節(jié)點傳輸設備進行量化評價；

（4）光設備冗余度U14

光設備冗余度指的是網絡中實現冗余的設備數與總設備數的比值。

（5）百臺光設備缺陷率U15

百臺光設備缺陷率指的是每百臺光設備發(fā)生各類缺陷的次數與總設備的比值，對設備運行狀況進行量化評價。

2.2.2 傳輸光纜

（1）復合光纜占比U21

復合光纜占比指的是使用復合光纜的里程數與所有使用光纜的比值；

（2）百公里光纜故障率U22

百公里光纜故障率可以用每百公里光纜發(fā)生故障發(fā)生的次數與總光纜的比值。

（3）高負載光纜比例U23

當光纜纖芯使用率超過75%就可以認為是高負載光纜，高負載光纜比例指的是纖芯使用超過75%的光纜里程數與總里程數的比值。

可靠性評估指標如表1所示，主要有準則層、指標層、指標代碼、計量單位以及指標屬性組成。其中指標屬性它表示的是指標變動對評價結果的影響?！?”表示有利影響，指標變化方向和綜合評價結果的方向是一致的；“-”表示有弊影響，指標變化方向和綜合評價結果的方向是相反的[6]。

三、算例分析

本文采用模糊綜合評價算法對指標進行處理，從而達到對電力光傳輸網的可靠性評估。模糊評價算法是一種基于模糊數學的綜合評標方法，它是模糊數學的一個重要研究成果，它在很多領域都有重要的應用。

它把難以評價的定性評價內容轉換為容易量化的定量評價，是一種使用模糊數學把受到多種因素和指標影響的對象或者事物做一個定量的評價。它的結果比較清晰，系統(tǒng)性非常強。

選取三個地市作為研究對象，對其數據進行分析，驗證了算法的可行性。

1）通過層次分析法確定權重W。

3）計算模糊關系矩陣R，R體現了指標體系U 與評語等級V之間的關系，矩陣R中的元素rij體現了指標體系中的第i個元素對應到評語等級V中的第j個等級的一個隸屬程度。根據10位專家給出的評價數據，按照模糊評價矩陣的建立原則，我們得出A市、B市、C市模糊關系矩陣如下圖2所示。分別為矩陣R1，R2，R3。

從計算結果可以得出，可靠性A市表現的更加優(yōu)秀，B市變現相對較差，總體來說表現都在0.9分左右，表現都比較優(yōu)秀。證明了算法的可行性。

四、總結

通過對電力通信網可靠性的研究來提高電力通信網的可靠運行，同時能夠更好的服務于電力系統(tǒng)，確保電力網絡的安全可靠。對電網以及電力通信網絡的發(fā)展具有一定的促進意義。本文從可靠性的兩個方面，節(jié)點設備以及傳輸光纜出發(fā)選取評價指標，采用模糊數學中的模糊評價發(fā)對指標進行處理，評價結果具有較高的可信度。

參 考 文 獻

[1]任柳明， 何光宇， 沈沉， 等. IECSA 項目介紹[J]. 電力系統(tǒng)自動化， 2006， 30（13）： 99-104.

[2]蘇波， 齊苗苗. 一種電力通信網可靠性綜合評價方法[J]. 電力系統(tǒng)通信， 2010， 31 （215）： 5-8.

[3]許雪燕. 模糊綜合評價模型的研究及應用 [D]. 西南石油大學， 2011 （6）.

[4]苑津莎， 高會生， 孫逸群， 等. 電力光纖通信網的安全性評估指標體系[J]. 高電壓技術， 2009， 35（4）： 960-964

[5]李杰， 李綱， 陳希， 等. 電力通信網可靠性模型及仿真[J]. 電力系統(tǒng)通信， 2012， 33（1）： 23-27.

[6]李冶文， 孟洛明， 亓峰. 基于運行統(tǒng)計的網絡管理系統(tǒng)連接質量模糊評價[J]. 電子學報， 2003， 31（5）： 747-750.