配電網(wǎng)智能化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究

馮語(yǔ)晴，楊建華，黃磊，陳登明，張靚

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院，北京 100083；2.國(guó)網(wǎng)北京電力公司，北京 100031）

配電網(wǎng)智能化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究

馮語(yǔ)晴1，楊建華1，黃磊2，陳登明2，張靚2

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院，北京 100083；2.國(guó)網(wǎng)北京電力公司，北京 100031）

對(duì)配電網(wǎng)的智能化水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以有效促進(jìn)智能配電網(wǎng)建設(shè)。介紹了智能電網(wǎng)的特點(diǎn)及發(fā)展優(yōu)勢(shì)，闡述了智能配電網(wǎng)的特性，結(jié)合當(dāng)前智能配電網(wǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的研究情況，從配電網(wǎng)智能化建設(shè)狀況入手，提出了配電網(wǎng)智能化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，指標(biāo)體系主要體現(xiàn)在智能電表安裝與數(shù)據(jù)利用情況、智能終端、智能變電站、智能診斷、光纖到配變、高級(jí)量測(cè)體系和地理信息系統(tǒng)平臺(tái)覆蓋等方面。采用主成分分析法對(duì)不同地區(qū)的配電網(wǎng)智能化建設(shè)狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)和分析，得出了與智能配電網(wǎng)建設(shè)相關(guān)性較高的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

智能配電網(wǎng)；智能化建設(shè)；評(píng)價(jià)指標(biāo)；主成分分析

智能電網(wǎng)具有可靠、優(yōu)質(zhì)、高效、兼容、互動(dòng)等特點(diǎn)，是現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展方向[1]。通過(guò)應(yīng)用電力電子技術(shù)、通信信息技術(shù)、分布式發(fā)電技術(shù)、高效儲(chǔ)能裝置等先進(jìn)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自動(dòng)化、信息化、互動(dòng)化和智能化，這已經(jīng)成為世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的共同訴求，也代表著未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的最新動(dòng)向[2-3]。智能配電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分，但是作為電能發(fā)、輸、配、用一體化的終端環(huán)節(jié)，其建設(shè)水平相對(duì)落后。隨著我國(guó)建設(shè)智能電網(wǎng)步伐的不斷加快，智能化配電網(wǎng)的建設(shè)變得日益重要和迫切。在智能配電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程中，需要加大投資，突出基礎(chǔ)設(shè)備更換工作。同時(shí)采用先進(jìn)技術(shù)、集成可視化信息系統(tǒng)、允許各種分布式電源的接入、建設(shè)雙向通信系統(tǒng)，鼓勵(lì)用戶與電網(wǎng)互動(dòng)，通過(guò)智能化控制實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)配電網(wǎng)到智能配電網(wǎng)的蛻變，建設(shè)具有高度自動(dòng)化功能的智能配電網(wǎng)[4]。因此，為保證配電網(wǎng)高效、安全、穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行智能化建設(shè)水平的評(píng)價(jià)具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。

目前對(duì)智能電網(wǎng)的評(píng)價(jià)研究主要集中在風(fēng)險(xiǎn)和基本特性方面。文獻(xiàn)[5]介紹了美國(guó)智能電網(wǎng)的評(píng)價(jià)體系，對(duì)我國(guó)發(fā)展智能電網(wǎng)具有一定的啟發(fā)性。文獻(xiàn)[6]結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，提出了堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的綜合評(píng)估指標(biāo)體系，從智能電網(wǎng)的規(guī)模發(fā)展水平、技術(shù)支撐能力和發(fā)展效果3方面進(jìn)行評(píng)估。文獻(xiàn)[7]利用智能電網(wǎng)的自愈特性進(jìn)行電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)控制，總結(jié)了智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的異同點(diǎn)，提出了智能電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的著重點(diǎn)。文獻(xiàn)[8]從政策風(fēng)險(xiǎn)、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、安全風(fēng)險(xiǎn)和管理風(fēng)險(xiǎn)5個(gè)方面梳理出發(fā)展智能電網(wǎng)過(guò)程中面臨的各類風(fēng)險(xiǎn)，并對(duì)其進(jìn)行了評(píng)價(jià)。文獻(xiàn)[9-10]提出了在電力市場(chǎng)的環(huán)境下，發(fā)展智能電網(wǎng)應(yīng)該考慮的風(fēng)險(xiǎn)因素。文獻(xiàn)[11]從可靠性和電能質(zhì)量、發(fā)展靈活性、協(xié)調(diào)性和互動(dòng)性、設(shè)備利用率和技術(shù)裝備水平以及經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)效益幾個(gè)方面構(gòu)建了智能配電網(wǎng)三級(jí)評(píng)估指標(biāo)體系的初步框架，并給出了部分重要評(píng)估指標(biāo)的定義和量化公式。這些研究成果對(duì)配電網(wǎng)的智能化評(píng)價(jià)有一定的借鑒意見(jiàn)，但沒(méi)有充分考慮配電網(wǎng)的智能化特點(diǎn)和發(fā)展規(guī)律。

本文在認(rèn)真吸取國(guó)內(nèi)外智能配電網(wǎng)評(píng)價(jià)研究的基礎(chǔ)上，分析了我國(guó)建設(shè)智能配電網(wǎng)的核心價(jià)值、主要特性和關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，結(jié)合國(guó)內(nèi)外智能配電網(wǎng)研究和建設(shè)的最新發(fā)展趨勢(shì)，充分考慮到我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)智能配電網(wǎng)的實(shí)際需求，強(qiáng)調(diào)智能配電網(wǎng)的“智能化”建設(shè)特點(diǎn)，提出了配電網(wǎng)智能化建設(shè)狀況的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并采用主成分分析法對(duì)幾個(gè)區(qū)域的配電網(wǎng)智能化建設(shè)狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)和分析。

1 配電網(wǎng)智能化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系基本構(gòu)架

智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的區(qū)別在配電網(wǎng)上有更加明確的體現(xiàn)。智能配電網(wǎng)是以配電網(wǎng)高級(jí)自動(dòng)化技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)應(yīng)用和融合先進(jìn)技術(shù)，集成各種具有高級(jí)應(yīng)用功能的信息系統(tǒng)，利用智能化的開(kāi)關(guān)設(shè)備、配電終端設(shè)備等，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)在正常運(yùn)行狀態(tài)下可靠的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制和優(yōu)化，并在非正常運(yùn)行狀態(tài)下具備自愈控制功能，最終為電力用戶提供安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的電力供應(yīng)和其他附加服務(wù)[12]。

配電網(wǎng)具有電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、負(fù)荷分散等特點(diǎn)，智能電網(wǎng)技術(shù)在配網(wǎng)側(cè)可以發(fā)揮更為顯著的作用。因此，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行智能化改造建設(shè)，安裝智能通訊、智能監(jiān)測(cè)等設(shè)備，逐步解決配電網(wǎng)目前殘留問(wèn)題，確保配電網(wǎng)可靠、優(yōu)質(zhì)、高效的電能供應(yīng)是配電網(wǎng)建設(shè)的重中之重。在建設(shè)智能配電網(wǎng)時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題[1-2，13]：

1）支持大量分布式電源的接入。

2）良好的兼容性。

3）較強(qiáng)的雙向互動(dòng)能力。

4）可視化信息系統(tǒng)的集成。

5）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方操控和試驗(yàn)。

為了能夠準(zhǔn)確、有效地反映配電網(wǎng)的“智能化”建設(shè)特點(diǎn)，在指標(biāo)體系的構(gòu)建中，要突出智能配電網(wǎng)與傳統(tǒng)配電網(wǎng)的區(qū)別，掌握智能配電網(wǎng)的核心價(jià)值，深入具體的把握智能配電網(wǎng)的主要特性。在建立智能化建設(shè)狀況指標(biāo)體系時(shí)，應(yīng)遵循系統(tǒng)性、科學(xué)性、獨(dú)立性、適應(yīng)性和可比性的原則，使指標(biāo)具有涵義明確、計(jì)算簡(jiǎn)單和易于比較等特點(diǎn)，保證指標(biāo)體系的完整性和指標(biāo)間的相互獨(dú)立性。

配電網(wǎng)直接面向用戶，是控制、保障用戶用電的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文從智能化角度出發(fā)，提出了評(píng)價(jià)配電網(wǎng)智能化建設(shè)狀況的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如圖1所示。

圖1 配電網(wǎng)智能化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Fig.1 The evaluation index system of intelligent distribution network

2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定

在圖1所示的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，包含有大約50個(gè)配電網(wǎng)智能化建設(shè)狀況的評(píng)價(jià)指標(biāo)，其中的幾個(gè)智能化評(píng)價(jià)指標(biāo)為智能電表安裝率、智能電表信息利用率、智能終端覆蓋率、電力光纖連接至配變比例、智能診斷準(zhǔn)確率、智能變電站比率、高級(jí)量測(cè)體系比例、配電GIS平臺(tái)覆蓋率和可再生能源滲透率。

2.1 智能電表安裝率

智能電表是智能電網(wǎng)的智能終端，它已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的電能表。智能電表除了具備傳統(tǒng)電能表基本用電量的計(jì)量功能以外，為了適應(yīng)智能電網(wǎng)和新能源的使用，它還具有用電信息存儲(chǔ)、雙向多種費(fèi)率計(jì)量功能、用戶端控制功能、多種數(shù)據(jù)傳輸模式的雙向數(shù)據(jù)通信功能、防竊電功能等智能化的功能，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程送電和斷電，大大提高用電管理和服務(wù)水平。智能電表代表著未來(lái)節(jié)能型智能電網(wǎng)最終用戶智能化終端的發(fā)展方向。安裝智能電表可以方便用戶和電網(wǎng)的信息互動(dòng)，便于管理等。智能電表普及率越高，一定程度上說(shuō)明了智能配電網(wǎng)的普及程度。

作為用電客戶與電力公司的實(shí)時(shí)交互工具，智能電表主要有2大功能[14]：

1）可提高網(wǎng)絡(luò)側(cè)的自動(dòng)化和控制性能，滿足客戶的需求側(cè)管理和能量管理應(yīng)用的要求。

2）它是營(yíng)銷、停電、電能質(zhì)量管理等功能模塊的信息來(lái)源，它將整個(gè)營(yíng)配系統(tǒng)的故障定位及電能監(jiān)控深入到供電末端。

加上集成的地理信息系統(tǒng)及專家系統(tǒng)，電力企業(yè)就能更直觀、更迅速地處理各種事件和狀況，大大提高運(yùn)營(yíng)效率。智能電表安裝率計(jì)算公式為

2.2 智能電表信息利用率

通過(guò)智能電表收集到的用戶用電信息，只有對(duì)其加以利用，才能達(dá)到安裝智能電表的最終目的。因此，從智能電表獲取的信息，應(yīng)該在網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)管理平臺(tái)層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和綜合分析，比如可以用來(lái)計(jì)算所評(píng)價(jià)區(qū)域中各個(gè)供電所的網(wǎng)損，以便用作配電網(wǎng)設(shè)備更新、規(guī)劃改造等的依據(jù)；也可以從中總結(jié)用戶的用電量和主要用電時(shí)段，以便于調(diào)度人員安排用戶合理用電，并實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排[15-16]。對(duì)于低壓配電網(wǎng)，智能電表信息利用率計(jì)算公式為

對(duì)于中、高壓配電網(wǎng)，智能電表信息利用率為

2.3 智能終端覆蓋率

該指標(biāo)是評(píng)價(jià)配電網(wǎng)中具有“兩遙”及“三遙”功能的開(kāi)關(guān)的應(yīng)用情況，也是評(píng)價(jià)配電自動(dòng)化實(shí)施情況的指標(biāo)。配電自動(dòng)化終端指具備“兩遙”及“三遙”功能的開(kāi)關(guān)，“兩遙”指遙信和遙測(cè)，“三遙”指遙信、遙測(cè)和遙控。智能終端覆蓋率公式為

2.4 光纖連接至配變比例

光纖連接至配電變壓器（簡(jiǎn)稱配變）是智能配電網(wǎng)的標(biāo)志性技術(shù)之一，它可以采用光纖復(fù)合電纜[16]，也可以將光纖隨電力線敷設(shè)，實(shí)現(xiàn)光纖由變電站連接至配電變壓器，以便承載用電信息采集、智能用電雙向交互和“三網(wǎng)融合”等業(yè)務(wù)，以滿足智能電網(wǎng)用電環(huán)節(jié)信息化、自動(dòng)化和互動(dòng)化的需求。

光纖連接至配變比例是所評(píng)價(jià)區(qū)域中實(shí)現(xiàn)光纖連接到配變的配變數(shù)量占該區(qū)域配變的比例。光纖連接至配變比例為

2.5 智能診斷準(zhǔn)確率

電力設(shè)備故障診斷主要是對(duì)設(shè)備潛伏性故障通過(guò)各種技術(shù)手段找出它的故障規(guī)律，這與瞬時(shí)性的、繼電保護(hù)動(dòng)作之后的故障判斷是1個(gè)問(wèn)題的2個(gè)方面。繼電保護(hù)并不能解決隱藏的、潛伏性的前期故障。在測(cè)量、控制、信號(hào)、保護(hù)和遠(yuǎn)動(dòng)等綜合自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，如能融合電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，必將推動(dòng)配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化向前發(fā)展，實(shí)現(xiàn)智能診斷可以大大縮短停電修復(fù)時(shí)間，提高供電可靠性，這對(duì)提高我國(guó)配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化水平具有重要意義。智能診斷準(zhǔn)確率公式為

2.6 智能變電站比率

智能變電站是配電網(wǎng)建設(shè)中實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)化和控制的核心平臺(tái)之一。在智能變電站中，傳統(tǒng)的電纜接線不再被工程所應(yīng)用，取而代之的是光纖復(fù)合電纜[17]，在各類電子設(shè)備中大量使用了高集成度且功耗低的電子元件。此外，傳統(tǒng)的充油式互感器被電子式互感器取而代之。不管是各種設(shè)備還是接線手段的改善，都有效地減少了能源的消耗和浪費(fèi)，不但降低了成本，而且切實(shí)降低了變電站內(nèi)部的電磁、輻射等污染對(duì)人們和環(huán)境形成的傷害，在很大程度上提高了環(huán)境質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了變電站性能的優(yōu)化，使之對(duì)環(huán)境保護(hù)的能力更加顯著。智能變電站在實(shí)現(xiàn)信息的采集和分析功能之后，不但可以將這些信息在內(nèi)部共享，而且還可以將其和網(wǎng)內(nèi)更復(fù)雜、高級(jí)的系統(tǒng)之間進(jìn)行良好的互動(dòng)。智能變電站具有高度的可靠性，在滿足了客戶需求的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)的高質(zhì)量運(yùn)行。智能變電站比率公式為

2.7 高級(jí)量測(cè)體系比例

高級(jí)量測(cè)體系（Advanced Metering Infrastructure，AMI）在智能電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)中是一個(gè)不可缺少的部分。美國(guó)聯(lián)邦能源管理委員會(huì)指出，AMI是在智能表計(jì)與企業(yè)系統(tǒng)間的通信硬件和軟件及相關(guān)的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理軟件共同形成的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，并具備為公共事業(yè)單位、客戶、零售商等其他機(jī)構(gòu)收集傳遞數(shù)據(jù)信息的功能，是一個(gè)用來(lái)測(cè)量、收集、儲(chǔ)存、分析和運(yùn)用用戶用電信息的完整的網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)，通過(guò)用戶入口能夠?qū)崿F(xiàn)用戶側(cè)設(shè)備和電力服務(wù)組織之間的雙向通信[18]。AMI增強(qiáng)了用戶參與電網(wǎng)的主動(dòng)性和積極性，通過(guò)AMI技術(shù)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制用戶周邊的分布式發(fā)電和儲(chǔ)能裝置，用戶可根據(jù)價(jià)格信息調(diào)整負(fù)荷或?qū)⒛茉摧斔徒o電網(wǎng)[19]。我國(guó)部分地區(qū)能源豐富，發(fā)展分布式電源、微電網(wǎng)等模式可以有效解決目前能源、環(huán)境等問(wèn)題，AMI技術(shù)可以促進(jìn)智能配電網(wǎng)的更趨成熟化發(fā)展。高級(jí)量測(cè)體系比率公式為

2.8 配電臺(tái)區(qū)GIS平臺(tái)覆蓋率

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）利用電力設(shè)備地理空間的唯一性作為唯一的關(guān)鍵索引，把配電網(wǎng)各個(gè)部分聯(lián)系起來(lái)，并利用其強(qiáng)大的空間分析能力，可對(duì)配電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、繼電保護(hù)、運(yùn)行方式工作提供強(qiáng)有力的空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持，提高配電網(wǎng)管理水平，增強(qiáng)電網(wǎng)對(duì)客戶和內(nèi)部的服務(wù)，保證電網(wǎng)調(diào)度實(shí)施系統(tǒng)安全。配電臺(tái)區(qū)GIS平臺(tái)覆蓋率計(jì)算式為

2.9 可再生能源滲透率

對(duì)于可再生能源豐富的地區(qū)及遠(yuǎn)距離輸配電建設(shè)成本較高地區(qū)，可綜合考慮各方面因素，積極采取分布式發(fā)電、微電網(wǎng)等方式供電[20-21]。建設(shè)光伏、風(fēng)力、生物質(zhì)等分布式發(fā)電可充分利用自然資源，減少網(wǎng)損和環(huán)境污染，改善配電網(wǎng)末端電壓質(zhì)量[22]。可再生能源滲透率是體現(xiàn)智能電網(wǎng)發(fā)展能力的主要指標(biāo)，其計(jì)算公式為

3 評(píng)價(jià)方法

主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）也稱主分量分析，是一種數(shù)學(xué)變換方法，其主旨是設(shè)法將原有的多項(xiàng)指標(biāo)化為少數(shù)幾個(gè)相互無(wú)關(guān)的綜合指標(biāo)，同時(shí)根據(jù)實(shí)際需要從中選取較少的綜合指標(biāo)以盡可能多地反映原有指標(biāo)信息的統(tǒng)計(jì)分析方法[23]。由于主成分是原始變量的線性組合，包含了絕大部分原始變量的信息，并且PCA是一種降維的方法，便于分析問(wèn)題，因此在諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

用主成分分析法進(jìn)行計(jì)算的具體步驟為

1）標(biāo)準(zhǔn)化。設(shè)有n個(gè)樣品，P個(gè)指標(biāo)，得到的原始資料矩陣為

將收集的原始數(shù)據(jù)按照式（2）進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，消除變量之間在數(shù)量級(jí)上或量綱上的差異。變換公式為

樣本標(biāo)準(zhǔn)差：

2）對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)求樣本間的相關(guān)系數(shù)，得到相關(guān)矩陣：

3）求相關(guān)系數(shù)矩陣R的特征值和特征向量。解特征方程：

求出特征值λi（i=1，2，…，p），并使其按大小順序排列，即λ1≥λ2≥…≥λp≥0；分別求出對(duì)應(yīng)于特征值λi的特征向量ei（i=1，2，…，p）。這里要求‖ei‖=1，即：

式中：eij為向量ei的第j個(gè)分量。

4）選擇主成分。一般選取累計(jì)貢獻(xiàn)率在 85%以上，并且要求特征值大于1的前m（m＜p）個(gè)主成分F1，F(xiàn)2，…，F(xiàn)m。

5）構(gòu)造綜合評(píng)價(jià)函數(shù)：

式中：αi為標(biāo)準(zhǔn)化后第i個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率，將每個(gè)樣本的主成分得分代入評(píng)價(jià)函數(shù)，計(jì)算出每個(gè)樣本的綜合函數(shù)得分，依據(jù)一定的準(zhǔn)則，可對(duì)樣本進(jìn)行排序。

4 實(shí)例分析

現(xiàn)以本文所提的配電網(wǎng)智能化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，結(jié)合3個(gè)地區(qū)的配電網(wǎng)智能化建設(shè)情況，運(yùn)用主成分分析法進(jìn)行評(píng)估。表1詳細(xì)列舉了3個(gè)地區(qū)9項(xiàng)指標(biāo)的得分情況。

表1 指標(biāo)得分情況Tab.1 Index scores

利用表1的數(shù)據(jù)建立矩陣為

式中：x1為智能電表安裝率；x2為智能電表信息利用率；x3為智能終端覆蓋率國(guó)；x4為光纖連接至配變比例；x5為智能診斷準(zhǔn)確率；x6為智能變電站比率；x7為高級(jí)量測(cè)體系比例；x8為配電臺(tái)區(qū)GIS平臺(tái)覆蓋率；x9為可再生能源滲透率。

在進(jìn)行主成分分析之前，如果各變量的數(shù)量級(jí)和量綱等存在較大的差異，則需要首先進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，計(jì)算相關(guān)矩陣X的特征值及單位特征向量。對(duì)各指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，其分析結(jié)果見(jiàn)表2、表3。

由表2的數(shù)據(jù)可以看到第一主成分和第二主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率已經(jīng)達(dá)到100%，因此選擇前2個(gè)主成分構(gòu)造綜合評(píng)價(jià)函數(shù)。

第一主成分：

第二主成分：

表2 各主成分特征根、貢獻(xiàn)率及累積貢獻(xiàn)率Tab.2 The characteristic value，contribution rate and cumulative contribution rate of each principal component

綜合評(píng)價(jià)函數(shù)：

依據(jù)評(píng)價(jià)數(shù)值，可進(jìn)行排序，得到的評(píng)價(jià)結(jié)果如表4所示。

從表4看以看出，地區(qū)C的得分最高，地區(qū)A次之，地區(qū)B的得分最低，說(shuō)明地區(qū)A的智能化建設(shè)情況最好，地區(qū)C最差。通過(guò)分析也可以得出配電網(wǎng)的智能化建設(shè)情況與高級(jí)量測(cè)體系比例、可再生能源滲透率、配電臺(tái)區(qū)GIS平臺(tái)覆蓋率、光纖連接至配變等指標(biāo)關(guān)系較大，與智能終端覆蓋率、智能變電站比率等指標(biāo)關(guān)系較弱。

表3 每個(gè)指標(biāo)在各主成分中的相應(yīng)權(quán)重Tab.3 The corresponding weight of each index in each principal component

表4 評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.4 Evaluation result

5 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)步驟的逐漸落實(shí)，我國(guó)的智能電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入全面建設(shè)階段，配電網(wǎng)作為智能電網(wǎng)極為重要的一部分，對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)已經(jīng)迫在眉睫。通過(guò)評(píng)估工作可以更為深入地了解當(dāng)前配電網(wǎng)的建設(shè)情況，并為下一步的工作重點(diǎn)提供有力支撐。在進(jìn)行配電網(wǎng)智能化評(píng)價(jià)時(shí)，首先就要建立全面、完善的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，其次確定評(píng)估方法，最后得出評(píng)估的結(jié)果。本文從“智能化”角度出發(fā)，著重強(qiáng)調(diào)配電網(wǎng)智能化建設(shè)情況，論述了適用于配電網(wǎng)智能化評(píng)價(jià)的多項(xiàng)指標(biāo)，并運(yùn)用主成分分析法進(jìn)行了指標(biāo)評(píng)價(jià)、比較和分析，得出了與智能配電網(wǎng)建設(shè)相關(guān)性較高的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

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Study on Evaluation Index System of Intelligent Distribution Networks

FENG Yuqing1，YANG Jianhua1，HUANG Lei2，CHEN Dengming2，ZHANG Liang2
（1.College of Information and Electrical Engineering，China Agricultural University，Beijing 100083，China；2.State Grid Corporation Beijing Electric Company，Beijing 100031，China）

The scientific evaluation of intelligent distribution networks can effectively promote the construction of smart distribution network.This paper firstly introduces the features and development of the smart grid，with stress on characteristics of the smart distribution network.Based on the current situation in the studies of the evaluation index system for the smart distribution network，a new evaluation index system for the intelligent construction of the distribution network is proposed.The evaluation index system is mainly characteristic of smart meter installation and data utilization，intelligent terminal，intelligent dispatching center，intelligent diagnosis，advanced distribution automation，advanced measurement system，geographic information system platform coverage and so on.The conditions and the data of the intelligent construction of the smart distribution networks in three areas are evaluated and analyzed using the principal component analysis method.The results of the evaluation and analysis show that the intelligent construction of the smart distribution network is closely associated with the advanced measurement system，renewable energy penetration，the distribution area of the geographic information system platform coverage，and the ratio of optical fiber being connected to the distribution transformers.The paper provides useful reference for further implementation of the smart distribution network.

smart distribution network；intelligent construction；evaluation index；principal component analysis

2016-02-09。

馮語(yǔ)晴（1992—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)橹悄芘潆娋W(wǎng)與微電網(wǎng)評(píng)估；

（編輯 董小兵）

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51377162）；國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目（EPRIPDKJ〔2012〕3185）。

Project Supported by the National Natural Science Foundation of China（51377162）；the Science and Technology Project of SGCC（EPRIPDKJ〔2012〕3185）.

1674-3814（2017）03-0084-04

TM732

A

楊建華（1963—），男，雙碩士學(xué)位，教授，主要研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)規(guī)劃與仿真、新能源發(fā)電技術(shù)和智能微電網(wǎng)等。