張鵬 于溪龍 吳亮 劉書劍

摘要：傳統(tǒng)的配電網(wǎng)評估主要針對供電的安全性、可靠性、質量等進行單項指標的技術可行性評估，可從不同側面、不同程度評價配電網(wǎng)的技術水平，但缺乏對配電網(wǎng)運行效率的整體性把握，即對電網(wǎng)綜合供電效率評估還欠不足，為此采用基于數(shù)據(jù)包絡分析的方法對配電網(wǎng)運行效率進行綜合評價，以提高配電網(wǎng)供電效率。

關鍵詞：數(shù)據(jù)包絡分析;配電網(wǎng);供電效率

1、引言

內蒙古東部地區(qū)毗鄰黑吉遼、京津冀，與俄羅斯、蒙古國接壤，區(qū)位獨特，能源資源豐富，電網(wǎng)及新能源發(fā)展速度較快，并作為國家風能等新型能源基地。截至2016年底，蒙東地區(qū)新能源裝機容量為2913萬千瓦，占全部裝機容量的35.53%;其中風電裝機為932萬千瓦，占總裝機容量的31.99%;太陽能裝機99萬千瓦，占總裝機容量的3.54%。2017-2020年，蒙東電網(wǎng)規(guī)劃新增風電裝機265萬千瓦，光伏裝機199萬千瓦。當前，內蒙古電網(wǎng)新能源單日發(fā)電量超過2億千瓦時，新能源最大電力達到1156萬千瓦，占比達到全網(wǎng)實時發(fā)電出力的46.77%，其中風電最大發(fā)電負荷突破1000萬千瓦，達到1038萬千瓦，最大占比達到全網(wǎng)實時出力的42.02%。

大量分布式電源如風能、太陽能等具有波動性和隨機性的電源接入配電網(wǎng)后會給配電網(wǎng)運行帶來不確定性，這會較大的降低配電網(wǎng)供電效率，不能發(fā)揮當前配電網(wǎng)供電潛力。而隨著配電網(wǎng)負荷的增加，配電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)面臨卡脖子的窘境，這使得相關設備被提前拆換，造成供電企業(yè)資產的浪費。

2、數(shù)據(jù)包絡分析理論

美國著名的運籌學家A.Charnes和W.W.Cooper及其助手于1978年創(chuàng)立數(shù)據(jù)包絡分析理論（DEA）以來，因為其具有所需要的指標少、不需要預先估算參數(shù)，而評價結果的靈敏性和可靠性高的特點被廣泛應用于金融企業(yè)、機械生產制造、醫(yī)院和政府部門等用來評價運作有效性。DEA根據(jù)歷史數(shù)據(jù)對不同決策單元之間的相對有效性進行評價，因此可以避免過多主觀因素的加入，所以在復雜系統(tǒng)有效性評價方面有著很大的優(yōu)勢。數(shù)據(jù)包絡分析理論應用于電力行業(yè)主要是被用來分析和計算電網(wǎng)公司的相對生產率[92]，對配電網(wǎng)、發(fā)電廠技術效率和生產效益進行評價[1-3]，電網(wǎng)規(guī)劃 [4.5]以及電網(wǎng)黑啟動方案的選擇[6.7]等。

在數(shù)據(jù)包絡分析理論中，被評價對象的特性是由決策單元（Decision Making Unit，DMU）決定的，每個決策單元都包含有輸入量和輸出量。各個決策單元通過對輸出量和輸入量的比值進行處理來實現(xiàn)各自的決策目標。

在 模型中，DEA有效指的是對應決策單元的綜合有效性，綜合有效性包含規(guī)模有效和技術有效。規(guī)模有效性指的是隨著投入輸入量的繼續(xù)增多，則相應的輸出量也在增多而不是減少;技術有效性指的是在投入同等的輸入量，技術有效性高的可以獲得更多的輸出量或者是在同等產出的情況下，技術有效性高的可以投入更少的輸入量。

3、應用具有非阿基米德無窮小的BC2模型對內蒙配電網(wǎng)供電能力評估的探索

當前我國的電力市場激勵機制尚未形成，因此通過市場調節(jié)的方法難以產生企業(yè)降低成本、提高資源利用效率的激勵，容易忽視資源利用效率，不能充分發(fā)揮現(xiàn)有配電網(wǎng)供電潛力。因此可靠準確的評價地區(qū)配電網(wǎng)供電效率效率，進而提高配電網(wǎng)資源配置效率和管理效率，是蒙東電網(wǎng)配網(wǎng)電力規(guī)劃和評估的重要課題。

對于如何提高配電網(wǎng)供電效率，目前國內各高校及相關生產單位將研究重點集中在配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃上。目前，在理論上提出以人工智能方法為主的配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃模型和方法，可以較好地解決了一些較大規(guī)模問題的求解。然而，由于需要將各種非經濟因素進行量化，比如利潤、安全性、環(huán)境影響等因素，這些模型和方法難以得出有效結論;在實踐上則是以滿足預測負荷下各種技術導則和規(guī)程并結合經濟評價結果來判斷配電網(wǎng)建設程度的。這種分析判斷方法所得結論大部分為定性的，定量分析計算比較少，無法提供更多的指導意見，造成當前配電網(wǎng)建設有過度投資的傾向，難以充分發(fā)揮有限資金的作用。

蒙東電網(wǎng)配網(wǎng)供電效率評估的重點在于如何可靠合理的將利潤、安全性、環(huán)境影響等各種非生產的、經濟性因素考慮到評估體系中進行量化評估。蒙東電網(wǎng)電源作為國家級新能源基地，大量的分布式能源接入給當?shù)嘏潆娋W(wǎng)運行將帶來的不確定性會使得配電網(wǎng)供電效率評估更加困難。因此，研制準確、客觀、有效的配電網(wǎng)供電效率評估系統(tǒng)，對于指導配電網(wǎng)規(guī)劃建設、實時掌握配電網(wǎng)運行狀況具有重要意義。

4、結語

傳統(tǒng)的配電網(wǎng)評估對電網(wǎng)綜合供電效率評估還欠不足，為此采用基于數(shù)據(jù)包絡分析的方法對配電網(wǎng)運行效率進行綜合評價，以提高配電網(wǎng)供電效率是可行的，可以通過此評估結果能夠幫助電網(wǎng)管理者提高對地區(qū)配電網(wǎng)的運作管理水平，對地區(qū)配電網(wǎng)的規(guī)劃及投資具有明確、指導、監(jiān)督和控制作用。

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