張其全 黃健

【摘要】 按照國家十三五規(guī)劃建設(shè)全面小康的要求，農(nóng)村地區(qū)的發(fā)展尤為重要，農(nóng)村地區(qū)對(duì)電力可靠性的要求也越來越高。建立一個(gè)農(nóng)網(wǎng)可靠性評(píng)價(jià)模型對(duì)農(nóng)網(wǎng)改造升級(jí)很有必要。本文分析了農(nóng)村地區(qū)的現(xiàn)狀，找出了農(nóng)網(wǎng)供電可靠性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立模糊綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)農(nóng)村地區(qū)的供電可靠性進(jìn)行評(píng)估。幫助農(nóng)網(wǎng)有針對(duì)性地進(jìn)行改造升級(jí)。

【關(guān)鍵字】 農(nóng)網(wǎng) 供電可靠性 模糊綜合評(píng)價(jià) 熵值法

一、研究背景及意義

改革開放30多年以來，經(jīng)濟(jì)水平大大提高，人民生活水平日益改善。人們對(duì)于配電系統(tǒng)可靠性的要求也越來越高。但是我國農(nóng)村地區(qū)供電系統(tǒng)仍然存在許多問題，有些偏遠(yuǎn)地區(qū)供電嚴(yán)重不足，電能質(zhì)量低下，難以滿足人們工作生活用電需求，農(nóng)網(wǎng)改造的問題亟待解決。于是對(duì)農(nóng)網(wǎng)供電可靠性評(píng)估就顯得十分有必要了，其意義在于能夠定量區(qū)別各農(nóng)網(wǎng)供電的好壞程度，使農(nóng)網(wǎng)改造能夠有目標(biāo)有針對(duì)性地進(jìn)行，避免資源浪費(fèi)。

二、研究方法

配電網(wǎng)評(píng)價(jià)方法主要有解析法，模擬法等。解析法是最常用的評(píng)價(jià)方法，主要包含故障后果分析法、網(wǎng)絡(luò)等值法、最小路法等[1]。

考慮到農(nóng)網(wǎng)供電可靠性不僅涉及確定性問題，還涉及隨機(jī)和不確定性問題，還有許多模糊性問題。如用戶對(duì)供電的滿意程度，元件的故障率、老化率都具有模糊性質(zhì)，于是考慮采用模糊理論等人工智能方法對(duì)于供電可靠性評(píng)估具有較好的實(shí)際意義。

針對(duì)農(nóng)網(wǎng)供電可靠性評(píng)估，只需對(duì)多種影響因素進(jìn)行綜合評(píng)估，評(píng)估效果即可達(dá)到要求，于是采用模糊綜合評(píng)估理論的方法是可行的。

三、模糊綜合評(píng)價(jià)模型

對(duì)農(nóng)網(wǎng)可靠性評(píng)估最重要的就是要找到可靠性指標(biāo)，由文獻(xiàn)[1]知道典型的可靠性指標(biāo)有：用戶平均停電頻率、用戶平均停電持續(xù)時(shí)間、系統(tǒng)平均停電頻率、系統(tǒng)平均停電持續(xù)時(shí)間、平均供電（不）可用率、期望缺供電能量等。

模型建立[2]：

1.確定因素集U：U={u1，u2，…，un}

農(nóng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)較為簡單，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)網(wǎng)為評(píng)估對(duì)象，此處選取幾項(xiàng)重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)：供電可靠率u1，系統(tǒng)關(guān)鍵元件老化率u2，平均停電頻率（次/戶.年）u3，平均停電持續(xù)時(shí)間（時(shí)/戶.年）u4，平均電壓偏移率u5。

2.確定評(píng)語集V：V={v1，v2，…，vm}

我們可以將農(nóng)網(wǎng)供電可靠性評(píng)估分為五個(gè)等級(jí)（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ），其中Ⅰ等級(jí)表示可靠性能最高，依次降低，Ⅴ代表可靠性最低。

3.相對(duì)隸屬度確定[3]

我們將評(píng)語分為5個(gè)等級(jí)，而評(píng)價(jià)指標(biāo)一般可以分為效益型指標(biāo)、成本性指標(biāo)、固定型指標(biāo)、偏離型指標(biāo)、區(qū)間型指標(biāo)和偏離區(qū)間型指標(biāo)。由實(shí)際情況可知，供電可靠性的評(píng)價(jià)指標(biāo)屬于指標(biāo)值越接近某個(gè)固定區(qū)間越好的指標(biāo)，故為區(qū)間型指標(biāo)，可設(shè)其隸屬度函數(shù)如下：

式中：ri j表示因素論域中U中第i個(gè)因素對(duì)應(yīng)于等級(jí)域V中第j個(gè)等級(jí)vj的相對(duì)隸屬度，a表示評(píng)價(jià)因素分級(jí)指標(biāo)下某一指標(biāo)和各等級(jí)的取值區(qū)間。

4.因素域與等級(jí)域之間進(jìn)行隸屬度分析建立模糊關(guān)系矩陣

5.熵值法確定權(quán)重系數(shù)W

以往確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重時(shí)，一般采用主觀權(quán)重的方法，如層次分析法等。而主觀因素會(huì)使評(píng)價(jià)結(jié)果出現(xiàn)偏差。文獻(xiàn)[3]采用了信息論的方法 ，可用信息熵評(píng)價(jià)系統(tǒng)所獲信息的有序度及其效用，即由評(píng)價(jià)指標(biāo)值構(gòu)成的判斷矩陣來確定指標(biāo)的權(quán)重，從而盡量消除個(gè)別指標(biāo)權(quán)重的認(rèn)為干擾，使評(píng)價(jià)結(jié)果更符合實(shí)際.由于篇幅有限，故省略其計(jì)算步驟。

6.模糊綜合評(píng)價(jià)

其中，P是與W維度相同的向量，Pimax所對(duì)應(yīng)的i就是評(píng)價(jià)結(jié)果（第i等級(jí)）。至此，評(píng)估過程完成。

四、總結(jié)

模糊綜合評(píng)價(jià)具有很好的實(shí)際意義，應(yīng)用起來也方便快捷，適用于農(nóng)網(wǎng)供電可靠性評(píng)估。通過調(diào)查評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)據(jù)，結(jié)合本文相關(guān)算法，編寫計(jì)算機(jī)程序能方便快捷地評(píng)估某一地區(qū)農(nóng)網(wǎng)供電可靠性的情況。根據(jù)評(píng)估等級(jí)，有關(guān)部門可以更加針對(duì)性地對(duì)農(nóng)村地區(qū)電網(wǎng)進(jìn)行施工改造，確保農(nóng)村地區(qū)用電的可靠性逐漸提高。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]袁明軍.配電系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法與應(yīng)用研究.山東大學(xué)博士學(xué)位論文，2011.

[2]司守奎，孫璽菁.數(shù)學(xué)建模算法與應(yīng)用.北京：國防工業(yè)出版社，2011.

[3]羅軍剛，解建倉，阮本清.基于熵權(quán)的水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合評(píng)價(jià)模型及應(yīng)用.水利學(xué)報(bào).2008.39（9）.