基于目標(biāo)差異化分解的智能配電網(wǎng)技術(shù)方案決策

何昌皓,張雪瑩,曾慶彬

(1.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司戰(zhàn)略規(guī)劃部, 廣東 廣州 510600；2.廣州市奔流電力科技有限公司，廣東 廣州 510635)

“十四五”是碳達(dá)峰的關(guān)鍵期和窗口期，推進(jìn)構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，進(jìn)一步拓寬了各種智能化技術(shù)在電網(wǎng)的創(chuàng)新應(yīng)用[1-2]。

配電網(wǎng)智能化主要依托分布式電源技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)等智能電網(wǎng)新技術(shù)，建設(shè)結(jié)構(gòu)合理、運(yùn)行靈活、經(jīng)濟(jì)高效的配電網(wǎng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)可靠、綠色、高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行[3-5]。目前，國(guó)內(nèi)外正逐步加快智能配電網(wǎng)的建設(shè)步伐[6-8]，如：歐盟一些國(guó)家重點(diǎn)開(kāi)展用戶側(cè)靈活資源的應(yīng)用，完善小型分布式電源接入配電網(wǎng)的管理[9]；美國(guó)部署了家庭顯示器、用戶網(wǎng)關(guān)，通過(guò)配電網(wǎng)用戶監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)智能用電管理[10]；我國(guó)則研發(fā)了智能配電終端、配電主站等配電自動(dòng)化技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的綜合可視化運(yùn)維。

為合理開(kāi)展智能配電網(wǎng)規(guī)劃決策，在智能配電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)導(dǎo)向方面：文獻(xiàn)[11]著眼于供電能力的最大化提升，構(gòu)建了智能配電網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化模型；文獻(xiàn)[12]考慮事故-經(jīng)濟(jì)重構(gòu)共同影響，聚焦綜合投資成本和安全運(yùn)行成本綜合，構(gòu)造了具備“三遙”功能的配電智能終端選址選型規(guī)劃模型；文獻(xiàn)[13-14]從配電網(wǎng)的供電可靠性、經(jīng)濟(jì)性、供電質(zhì)量、安全性、適應(yīng)性等多方面構(gòu)建綜合評(píng)估指標(biāo)體系，對(duì)待選規(guī)劃方案進(jìn)行比選擇優(yōu)。以上文獻(xiàn)以不同指標(biāo)發(fā)展為導(dǎo)向進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)方案決策，但指標(biāo)體系中未考慮地區(qū)經(jīng)濟(jì)和電網(wǎng)發(fā)展程度，以及對(duì)智能水平差異化發(fā)展的需求。

而在智能配電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展路線方面，現(xiàn)有文獻(xiàn)大多從技術(shù)的角度出發(fā)，論述智能配電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展前沿和發(fā)展路徑[15-17]，文獻(xiàn)[18]進(jìn)一步從技術(shù)適應(yīng)性角度對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃開(kāi)展評(píng)估。南方電網(wǎng)從供電區(qū)分類的角度，提出了配電網(wǎng)分層分類的技術(shù)發(fā)展原則。從目前工作看，配電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展分析更多著眼于宏觀研判，規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)路線相對(duì)統(tǒng)一，還未細(xì)化技術(shù)與指標(biāo)發(fā)展需求的關(guān)聯(lián)度。

本文著眼于智能配電網(wǎng)差異化建設(shè)指標(biāo)導(dǎo)向，基于指標(biāo)重要度和滿足度評(píng)估，研究配電網(wǎng)指標(biāo)分類和差異化建設(shè)目標(biāo)集。提出指標(biāo)導(dǎo)向-技術(shù)配置關(guān)聯(lián)矩陣，量化評(píng)估技術(shù)發(fā)展與指標(biāo)提升之間的關(guān)聯(lián)性。綜合配電地區(qū)差異、不同技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀，建立智能配電網(wǎng)的技術(shù)擇優(yōu)組合配置模型，以期為差異化制訂智能配電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略提供借鑒指導(dǎo)。

1 智能配電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)差異化分解

隨著“雙碳”目標(biāo)的提出，智能配電網(wǎng)基于信息可采、信號(hào)可傳、設(shè)備可控等智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)保障供電、優(yōu)質(zhì)供電的同時(shí)，還需實(shí)現(xiàn)清潔供電。圍繞清潔、優(yōu)質(zhì)、保障供電，總結(jié)梳理智能配電網(wǎng)建設(shè)指標(biāo)體系，見(jiàn)表1。

不同配電網(wǎng)基礎(chǔ)現(xiàn)狀具有差異性，對(duì)不同指標(biāo)提升需求程度不一。因此，本節(jié)提出指標(biāo)重要度和滿足度2個(gè)維度，對(duì)指標(biāo)進(jìn)行差異化分解。

1.1 指標(biāo)重要度分析

指標(biāo)重要度分析是指結(jié)合不同配電網(wǎng)的實(shí)際發(fā)展需求，對(duì)配電網(wǎng)指標(biāo)進(jìn)行重要度排序。基于表1的層級(jí)指標(biāo)結(jié)構(gòu)，結(jié)合專家評(píng)估，運(yùn)用層次分析法(analytic hierarchy process，AHP)[19-23]可量化計(jì)算獲得第2層各細(xì)化指標(biāo)的權(quán)重取值(權(quán)重取值在0～1之間)，具體計(jì)算方法詳見(jiàn)文獻(xiàn)[19]。指標(biāo)權(quán)重值越大，則認(rèn)為指標(biāo)重要度越大。

表1 智能配電網(wǎng)建設(shè)指標(biāo)體系

為進(jìn)一步將指標(biāo)按重要度分類，可對(duì)指標(biāo)權(quán)重值按從大到小進(jìn)行排序，位于α1之前為很重要，位于α2之后為重要度一般，其余為比較重要。α1和α2為設(shè)定的閾值，本文考慮相對(duì)均等化分，均設(shè)置為30%。

1.2 指標(biāo)滿足度分析

指標(biāo)滿足度是從配電網(wǎng)實(shí)際出發(fā)，評(píng)價(jià)配電網(wǎng)現(xiàn)狀與具體目標(biāo)的差距及提升空間的大小。

對(duì)于具有M個(gè)指標(biāo)的指標(biāo)體系(本文指表1所示的8個(gè)具體指標(biāo))，假定T(m)為第m個(gè)指標(biāo)的設(shè)定目標(biāo)值，S(m)為第m個(gè)指標(biāo)當(dāng)前狀態(tài)下的計(jì)算值，定義指標(biāo)滿足度C(m)計(jì)算公式如下：

a)對(duì)于越大越好型指標(biāo)，

(1)

b)對(duì)于越小越好型指標(biāo)，

(2)

式(1)、(2)中Imax(m)、Imin(m)分別為指標(biāo)m的最大值、最小值，二者之差反映目前電網(wǎng)建設(shè)水平下指標(biāo)可提升的最大幅度。由式(1)、(2)可知，滿足度計(jì)算值在0～1之間。

進(jìn)一步定義指標(biāo)滿足度的2個(gè)閾值β1和β2，且0<β1<β2<1。C(m)計(jì)算值為1表示指標(biāo)已完全滿足要求，當(dāng)其值小于1時(shí)，可以按需將C(m)分為3個(gè)區(qū)間：[0，β1)、[β1，β2)、[β2，1]。按區(qū)間將指標(biāo)分為低滿足度、適中滿足度、較好滿足度3類。本文3個(gè)區(qū)間設(shè)置為[0，0.3)、[0.3,0.7)和[0.7,1]。

1.3 差異化建設(shè)目標(biāo)集

綜合指標(biāo)重要度和滿足度的影響，以滿足度為橫軸，重要度為縱軸，形成指標(biāo)2維劃分區(qū)域，從重要度和滿足度2個(gè)維度反映配電網(wǎng)在某指標(biāo)項(xiàng)提升的迫切性。結(jié)合2維坐標(biāo)衡量體系，將指標(biāo)差異化劃分為亟待改善類、需要改善類、基本滿足類、完全滿足類4個(gè)檔次，如圖1所示。

圖1 指標(biāo)差異化劃分

結(jié)合指標(biāo)的差異化劃分，提出基礎(chǔ)方案目標(biāo)集、中級(jí)方案目標(biāo)集和高級(jí)方案目標(biāo)集如下：

a)基礎(chǔ)方案：考慮解決較為緊迫的目標(biāo)，因此目標(biāo)集僅包含將亟待改善指標(biāo)。

b)高級(jí)方案：考慮最大化建設(shè)需求，因此目標(biāo)集需涵蓋亟待改善、需要改善和基本滿足3類指標(biāo)。

c)中級(jí)方案：介于基礎(chǔ)方案和高級(jí)方案之間，在滿足基本需求的基礎(chǔ)上提升電網(wǎng)指標(biāo)，目標(biāo)集涵蓋亟待改善和需要改善2類指標(biāo)。

2 指標(biāo)導(dǎo)向-技術(shù)配置關(guān)聯(lián)矩陣

2.1 關(guān)聯(lián)矩陣含義

以指標(biāo)提升為導(dǎo)向，為匹配所需適宜技術(shù)，本節(jié)定義指標(biāo)導(dǎo)向-配置技術(shù)的關(guān)聯(lián)矩陣E=(Emj)M×J，矩陣元素的含義為在發(fā)展指標(biāo)m導(dǎo)向下，技術(shù)j(j=1,2,…,J)的綜合適應(yīng)性評(píng)分結(jié)果，為后文構(gòu)建技術(shù)方案差異化配置模型提供關(guān)鍵約束。

為獲取指標(biāo)導(dǎo)向-配置技術(shù)關(guān)聯(lián)矩陣中各個(gè)元素取值，本文采用評(píng)價(jià)分析常用的模糊綜合評(píng)價(jià)法[24-27]，通過(guò)多維度評(píng)價(jià)的途徑，綜合量化技術(shù)在指標(biāo)導(dǎo)向下的應(yīng)用適應(yīng)性，并以此量化結(jié)果作為關(guān)聯(lián)矩陣元素取值。

2.2 關(guān)聯(lián)矩陣構(gòu)建流程

根據(jù)模糊綜合評(píng)價(jià)方法的流程[28]，首先針對(duì)任一技術(shù)j，以發(fā)展指標(biāo)m為導(dǎo)向，構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)集SP和評(píng)語(yǔ)集SQ為：SP={技術(shù)可靠性，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，電網(wǎng)建設(shè)適應(yīng)性，運(yùn)維難度，建設(shè)目標(biāo)提升能力}，SQ={成熟階段，成長(zhǎng)階段，起步階段，萌芽階段}。

針對(duì)SP和SQ中的P個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)、Q個(gè)評(píng)語(yǔ)項(xiàng)，構(gòu)建評(píng)價(jià)值矩陣R=(rpq)P×Q，元素rpq為評(píng)價(jià)項(xiàng)p相對(duì)于評(píng)語(yǔ)項(xiàng)q的模糊隸屬度。

為獲得rpq，本文結(jié)合技術(shù)調(diào)研實(shí)際，基于量化的評(píng)分準(zhǔn)則，首先采用專家評(píng)分法獲得不同技術(shù)在評(píng)價(jià)項(xiàng)p方面的評(píng)分值Vp，將Vp代入所構(gòu)建的隸屬度函數(shù)中，形成rpq取值。其中，量化評(píng)分可按20分為總分計(jì)數(shù)，評(píng)分準(zhǔn)則見(jiàn)表2。評(píng)價(jià)項(xiàng)p對(duì)應(yīng)的4個(gè)階段可構(gòu)建梯形隸屬度函數(shù)，隸屬度函數(shù)的構(gòu)建參考文獻(xiàn)[29]。

表2 指標(biāo)的量化評(píng)分準(zhǔn)則

基于rpq，可計(jì)算以發(fā)展指標(biāo)m為導(dǎo)向下某技術(shù)j的綜合評(píng)估分?jǐn)?shù)

(3)

式中：gp為評(píng)價(jià)項(xiàng)p的權(quán)重值，若無(wú)特別偏重，則權(quán)值可取一致；*為模糊算子，一般可以采用加權(quán)平均型算子；bq為各評(píng)語(yǔ)對(duì)應(yīng)計(jì)算參量[28]。若某技術(shù)與某指標(biāo)的提升能力無(wú)關(guān)，則令相應(yīng)的Emj為0。

綜上，指標(biāo)導(dǎo)向-配置技術(shù)關(guān)聯(lián)矩陣構(gòu)建流程如圖2所示。

圖2 指標(biāo)導(dǎo)向-配置技術(shù)關(guān)聯(lián)矩陣的構(gòu)建流程

3 技術(shù)方案差異化決策

3.1 技術(shù)組合配置模型

技術(shù)組合配置立足于智能配電網(wǎng)指標(biāo)現(xiàn)狀，考慮智能配電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)需求，同時(shí)結(jié)合智能配電技術(shù)發(fā)展實(shí)際，為智能配電網(wǎng)建設(shè)配置1種或多種技術(shù)組合，制訂智能配電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略，為配電網(wǎng)智能化發(fā)展提供技術(shù)路徑參考。

具體地，針對(duì)1.3節(jié)所構(gòu)建的目標(biāo)集，為不失一般性，考慮目標(biāo)集中含有I個(gè)指標(biāo)(I≤M)。技術(shù)組合配置目的是選取1種或多種技術(shù)組合，使得目標(biāo)集中的指標(biāo)提升效果最好。

定義Fi為采用某技術(shù)組合方案下目標(biāo)集中指標(biāo)i(i=1,2,…,I)的綜合評(píng)分，考慮目標(biāo)集中所有指標(biāo)綜合分?jǐn)?shù)U最優(yōu)，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)

(4)

對(duì)于Fi，其綜合分?jǐn)?shù)主要與選取的技術(shù)類型和技術(shù)個(gè)數(shù)相關(guān)，定義變量Z為所選取技術(shù)組合方案中技術(shù)的種類個(gè)數(shù)。由于某種技術(shù)不可能提升所有指標(biāo)，為滿足目標(biāo)集中的所有指標(biāo)，存在一個(gè)最小的技術(shù)種類個(gè)數(shù)，定義為Zmin。Fi滿足約束如下：

(5)

(6)

式(5)、(6)中：yj為邏輯變量，若技術(shù)方案中選取了某技術(shù)j，則yj=1，反之yj=0；ξ為技術(shù)方案評(píng)分的折算系數(shù)。

折算系數(shù)ξ主要是考慮隨著技術(shù)種類個(gè)數(shù)的增加，投資效益可能存在衰減效應(yīng)。由于Zmin為滿足目標(biāo)集需求的最小技術(shù)種類解，故當(dāng)技術(shù)個(gè)數(shù)種類不大于Zmin時(shí)，可不考慮技術(shù)投資效益衰減。因此折算系數(shù)ξ可表示為

(7)

式中μ為衰減系數(shù)。一般地，若μ取0，則不考慮技術(shù)的投資效益衰減?？紤]到指數(shù)函數(shù)底數(shù)過(guò)大會(huì)帶導(dǎo)致折算系數(shù)變化過(guò)大，故衰減系數(shù)取值區(qū)間不宜過(guò)大，本文推薦值為0～0.3。從衰減系數(shù)的實(shí)際意義看，發(fā)展較完善的地區(qū)基礎(chǔ)配套建設(shè)的技術(shù)相對(duì)更完備，指標(biāo)現(xiàn)狀較優(yōu)，對(duì)后續(xù)新投入技術(shù)敏感度較低，因此對(duì)該類地區(qū)可設(shè)置較高的衰減系數(shù)，反之基礎(chǔ)較薄弱地區(qū)可設(shè)相對(duì)小的衰減系數(shù)。

3.2 模型求解

式(4)—(7)構(gòu)建了最大化目標(biāo)函數(shù)的混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型，其中折算系數(shù)ξ為分段函數(shù)非線性項(xiàng)，并且與Z和Zmin相關(guān)。由于Z為離散取值并有限，可將Z=1，2，…等離散值依次代入上述模型，獲取Z與技術(shù)組合方案評(píng)分U之間的關(guān)系，將模型轉(zhuǎn)化為一系列混合整數(shù)線性規(guī)劃求解。具體步驟為：

步驟1：初始化，令Z=1，ξ=1。

步驟2：求解混合整數(shù)線性規(guī)劃模型﹝式(4)—(6)﹞。

步驟3：若模型無(wú)解，則Z=Z+1，轉(zhuǎn)到步驟2；若模型有解，則此時(shí)Z的取值為Zmin。

步驟4：令Z=Z+1，基于式(7)求解ξ，并求解模型﹝式(4)—(6)﹞。

步驟5：判斷Z是否為最大待選技術(shù)個(gè)數(shù)。若是，則結(jié)束；若否，則轉(zhuǎn)到步驟4。

基于上述求解步驟，本文采用GAMS軟件建模并調(diào)用CPLEX求解器求解混合整數(shù)線性規(guī)劃模型﹝式(4)—(6)﹞，所求解模型主要變量為邏輯變量yj。

3.3 技術(shù)方案解的差異化選取

由模型求解步驟可知：當(dāng)確定技術(shù)個(gè)數(shù)Z的取值，可求解對(duì)應(yīng)的1個(gè)組合方案評(píng)分U及對(duì)應(yīng)的某個(gè)技術(shù)組合方案；對(duì)Z進(jìn)行逐個(gè)取值，可獲得對(duì)應(yīng)的一系列U和組合方案，并且由于技術(shù)評(píng)估分?jǐn)?shù)Eij非負(fù)，隨著Z增大，組合方案評(píng)分U亦隨著增加。為從Z與U對(duì)應(yīng)多組解中合理取得1組解，定義評(píng)估分?jǐn)?shù)提升率

(8)

式中：Umax、Umin分別為多組解關(guān)系中U的最大值、最小值；U(Z)為選擇技術(shù)個(gè)數(shù)為Z時(shí)對(duì)應(yīng)的評(píng)估分?jǐn)?shù)，反映U與Z的抽象函數(shù)關(guān)系。

結(jié)合1.3節(jié)所述，面向基礎(chǔ)、中級(jí)及高級(jí)方案不同的目標(biāo)集，可根據(jù)需求選取不同的評(píng)估分?jǐn)?shù)提升率閾值δfix，對(duì)應(yīng)技術(shù)方案為評(píng)估分?jǐn)?shù)提升率不小于δfix的最小技術(shù)個(gè)數(shù)所對(duì)應(yīng)的技術(shù)方案，即

(9)

4 算例分析

4.1 區(qū)域建設(shè)場(chǎng)景分析

選取廣東某地區(qū)配電網(wǎng)為實(shí)際算例進(jìn)行仿真分析。該地區(qū)以山地居多，季節(jié)性降雨明顯，水電和光伏等分布式發(fā)電資源豐富，區(qū)域以居民和工業(yè)負(fù)荷為主。受限于山區(qū)地形，區(qū)域供電網(wǎng)架較薄弱，線路供電半徑長(zhǎng)，因此供電的電能質(zhì)量差，供電可靠性也有待提高。同時(shí)，分布式能源開(kāi)發(fā)程度較低，需要進(jìn)一步提高區(qū)域節(jié)能環(huán)保水平。

按照差異化目標(biāo)集構(gòu)建思路，以該地區(qū)的配電網(wǎng)的指標(biāo)現(xiàn)狀及目標(biāo)值為基礎(chǔ)，得到區(qū)域建設(shè)目標(biāo)差異化分析結(jié)果，見(jiàn)表3。

表3 區(qū)域建設(shè)的差異化目標(biāo)集

結(jié)合調(diào)研情況，從源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)4個(gè)方面梳理可在該區(qū)域發(fā)展的技術(shù)類型，構(gòu)建指標(biāo)導(dǎo)向-技術(shù)配置關(guān)聯(lián)矩陣，量化技術(shù)投入與指標(biāo)提升之間的關(guān)系。具體根據(jù)指標(biāo)的量化評(píng)分準(zhǔn)則，基于專家評(píng)分法獲得技術(shù)在各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)上的評(píng)分權(quán)重和評(píng)分值，進(jìn)而得到在不同建設(shè)目標(biāo)上的綜合評(píng)分。

以饋線調(diào)壓器為例，根據(jù)專家評(píng)分，得到饋線調(diào)壓器各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)與發(fā)展階段的模糊關(guān)系，見(jiàn)表4。

表4 饋線調(diào)壓器評(píng)價(jià)指標(biāo)與發(fā)展階段的模糊關(guān)系

根據(jù)技術(shù)的各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)分和指標(biāo)權(quán)重，進(jìn)一步利用式(3)得到不同指標(biāo)導(dǎo)向提升的技術(shù)綜合評(píng)分，見(jiàn)表5。

表5 不同指標(biāo)導(dǎo)向下的技術(shù)綜合評(píng)分

4.2 差異化配置方案

根據(jù)基礎(chǔ)方案、中級(jí)方案和高級(jí)方案目標(biāo)集的劃分情況，基于本文提出的技術(shù)方案差異化決策模型，對(duì)實(shí)例配電網(wǎng)開(kāi)展差異化配置研究。本節(jié)分析中，技術(shù)衰減系數(shù)μ暫考慮為0，可繪制出技術(shù)方案?jìng)€(gè)數(shù)與技術(shù)方案評(píng)分的多組解關(guān)系曲線。結(jié)合技術(shù)方案解的差異化選取方法，基礎(chǔ)方案中δfix=0，中級(jí)方案中δfix=50%，高級(jí)方案中δfix=80%。技術(shù)方案的差異化配置方案如圖3所示，對(duì)應(yīng)技術(shù)方案見(jiàn)表6。

表6 配置技術(shù)方案

由圖3可知，基礎(chǔ)方案選取技術(shù)種類個(gè)數(shù)最小的方案，優(yōu)化配置后，共選取3種技術(shù)。根據(jù)亟待改善類指標(biāo)和區(qū)域能源特點(diǎn)，選用小型水電提升區(qū)域能源自給率，選用分布式自愈控制技術(shù)提升自動(dòng)化有效覆蓋率，選用智能配電房提高區(qū)域電能質(zhì)量。

圖3 差異化配置方案情況

相較于基礎(chǔ)方案，中級(jí)方案額外考慮分布式能源消納率和用戶年平均停電時(shí)間2個(gè)建設(shè)目標(biāo)，共選取8種技術(shù)進(jìn)行組合。在基礎(chǔ)方案選取的3項(xiàng)技術(shù)基礎(chǔ)上：選取光伏發(fā)電和電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)，優(yōu)化區(qū)域能源構(gòu)成和提高新能源消納率；通過(guò)智能換相和饋線調(diào)壓器，進(jìn)一步提高區(qū)域電能質(zhì)量；利用新型變壓器的有載調(diào)壓能力，降低計(jì)劃停電時(shí)間，提高供電可靠性。

高級(jí)方案配置共選取10種技術(shù)進(jìn)行組合：通過(guò)新增冰蓄冷儲(chǔ)能技術(shù)，和電化學(xué)儲(chǔ)能配合，滿足區(qū)域富余新能源的消納需求；引入有序充電，優(yōu)化電動(dòng)汽車用電行為，降低網(wǎng)損。

4.3 考慮投資成效衰減的差異化配置分析

本節(jié)分析投資成效衰減系數(shù)給配置方案選取帶來(lái)的影響?；A(chǔ)方案選取技術(shù)組合最小為配置方案，因此無(wú)需考慮技術(shù)的投資成效衰減。調(diào)整成效衰減系數(shù)μ，中級(jí)方案和高級(jí)方案的配置情況如圖4、圖5所示。

圖4 考慮衰減系數(shù)的中級(jí)方案配置

圖5 考慮衰減系數(shù)的高級(jí)方案配置

考慮投資成效的衰減后，隨著選取技術(shù)數(shù)量增多，后續(xù)選擇技術(shù)的綜合評(píng)分效益呈指數(shù)衰減趨勢(shì)，中級(jí)方案和高級(jí)方案的評(píng)分曲線均趨向平緩。同時(shí)，衰減系數(shù)越大，后續(xù)選擇技術(shù)的綜合成效增量越低，達(dá)到方案優(yōu)選解的速度越快。該曲線變化特性表明衰減系數(shù)越大時(shí)，技術(shù)投入后達(dá)到飽和的速度越快，因此選擇大的衰減系數(shù)，適用于配電網(wǎng)發(fā)展較完善、指標(biāo)相對(duì)較優(yōu)的地區(qū)，用以反映其對(duì)后續(xù)新投入技術(shù)敏感度較低的特性。

進(jìn)一步分析衰減系數(shù)對(duì)地區(qū)配置方案選取的影響。對(duì)比基礎(chǔ)方案、中級(jí)方案和高級(jí)方案的評(píng)分情況，見(jiàn)表7。

表7 差異化方案評(píng)分對(duì)比

由表7可知，隨著衰減系數(shù)增大，中級(jí)方案和高級(jí)方案的評(píng)分差距以及兩者與基礎(chǔ)方案的評(píng)分差距逐漸變小。以仿真所用的配電網(wǎng)實(shí)例為例，該建設(shè)區(qū)域處于山區(qū)，指標(biāo)現(xiàn)狀較差，技術(shù)投入之后指標(biāo)預(yù)期提升明顯，結(jié)合衰減系數(shù)所反映的技術(shù)投入飽和度，該山區(qū)配電網(wǎng)應(yīng)考慮較低的衰減系數(shù)。對(duì)比各級(jí)別方案的技術(shù)評(píng)分差異值可知，采用中級(jí)方案或高級(jí)方案帶來(lái)的投資成效更為顯著。

而對(duì)于配電網(wǎng)現(xiàn)狀指標(biāo)好、發(fā)展水平高的中心城區(qū)，選取較高衰減系數(shù)，偏向于采用“精準(zhǔn)建設(shè)”的基礎(chǔ)方案，解決最迫切需求，不盲目追求指標(biāo)全面提升，有效提升方案的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。

5 結(jié)論

本文基于指標(biāo)重要度和滿足度評(píng)估，建立地區(qū)差異化建設(shè)目標(biāo)集，構(gòu)建指標(biāo)導(dǎo)向-技術(shù)配置關(guān)聯(lián)矩陣，量化技術(shù)發(fā)展與目標(biāo)協(xié)同之間的關(guān)系，并構(gòu)建智能配電網(wǎng)技術(shù)方案差異化決策模型，以某配電網(wǎng)為實(shí)例進(jìn)行仿真分析。主要結(jié)論如下：

a)基于目標(biāo)差異化分解獲得差異化建設(shè)目標(biāo)集，以此選擇技術(shù)決策方案解可適應(yīng)配電網(wǎng)不同目標(biāo)和配置需求，增加方案決策的柔性和適應(yīng)性。

b)提出以指標(biāo)導(dǎo)向-技術(shù)配置的關(guān)系矩陣量化關(guān)系作為技術(shù)方案決策的關(guān)鍵約束，結(jié)合地區(qū)發(fā)展目標(biāo)差異，構(gòu)建技術(shù)方案選擇模型，可為配電網(wǎng)智能化路徑發(fā)展提供更具有針對(duì)性的指導(dǎo)意見(jiàn)。

c)技術(shù)方案模型中引入反映隨技術(shù)投入增加而成效趨飽和快慢的衰減系數(shù)，方案決策時(shí)，配電網(wǎng)發(fā)展較完善區(qū)域推薦采取較大衰減系數(shù)，其技術(shù)方案達(dá)到優(yōu)選點(diǎn)的速度趨快，反映發(fā)展較完善區(qū)域?qū)罄m(xù)新投入技術(shù)敏感度較低，避免盲目試點(diǎn)示范，造成冗余建設(shè)。反之，對(duì)于發(fā)展落后地區(qū)，推薦采用較小衰減系數(shù)，表明其以全面的技術(shù)路線達(dá)到全面提升區(qū)域指標(biāo)的效果。需說(shuō)明的是，衰減系數(shù)與各地配電網(wǎng)發(fā)展水平相關(guān)，具體衰減系數(shù)與區(qū)域發(fā)展現(xiàn)狀的量化關(guān)系有待進(jìn)一步研究。