摘要：目前配電網評估分析工作主要由人工完成，效率低下，容易出錯。本文針對配電網規劃評估過程現有的問題設計了地區中壓配電網規劃評估分析系統。評估分析系統采用層級結構，從網絡結構水平、負荷供應能力、裝備技術水平3個方面將配電網評估過程分解為基本統計指標層、網架分析指標層和現狀網評估結果3個層級，能有效地評估分析出配電網的現狀特征。實現基礎統計數據在數值與拓撲等方面的相關校驗，改進了配電網接線模式識別算法和專供能力計算算法。最后，通過實驗結果表明，評估分析系統能取得良好的效果。

引言

　　配電網具有結構復雜、設備數量龐大、改造建設頻繁等特點^[1]，在進行配電網規劃時，準確的現狀網評估與分析是必不可少的基礎環節^[2]，通過詳細的分析與評估計算，能有效發現配電網現存的問題，以便在規劃中有的放矢，合理高效地提出解決方案。我國目前的現狀網評估分析工作主要是人工完成，這一現象在中低壓配電網的建設改造中尤為突出，不僅耗時長且準確率低，造成了資金的巨大浪費。再加上缺乏對統計錯誤的校驗機制，使得配電網的評估與分析存在諸多問題，因此計算機規劃輔助決策系統是現代城市電網規劃必不可少的工具^[3-4]。雖然已經有了諸如PSASP^[5]、EDSA Technical 等相關配電網規劃輔助軟件，能夠在提高電網規劃設計水平，減輕規劃人員勞動強度方面發揮作用，但這些軟件并不是針對配電網統計評估的專用軟件，對于現狀網評估分析部分的設計較為粗糙，難以反映基層網架結構的實際情況，并且使用起來較為復雜，難以調動基層工作人員參與到配電現狀網評估分析的工作中來。

　　隨著計算機技術以及城市電網規劃理論的逐步發展，很多研究者己經對城市電網規劃輔助決策系統進行了嘗試性的研發工作，并取得了很多好的成果^[6-11]，但采用的數據庫技術缺乏針對配電網相關規劃指標的評估功能，尤其是諸如接線模式分析，轉供率計算等拓撲相關的分析功能，并不能直接應用于配電網規劃的評估與分析工作。同時由于缺乏系統、科學的電網分析評估軟件，對電網現存和即將出現的問題不能定量給出問題的嚴重程度與問題出現的具體位置，這將直接影響配電網規劃改造工作的順利進行。

　　本文針對傳統條件下配電網評估中存在的諸多問題，分析對配電網規劃的評估、分析系統的相關需求，開發相應的配電網統計與評估系統。實現數據庫錄入數據的數值與拓撲校驗，盡可能保證原始統計信息的正確性，實現基于數據庫的網架拓撲分析和接線模式識別，完成現狀網評價中相關指標的計算，并生成標準化的分析報表，方便配電網規劃人員的使用。

1 中壓配電網評估分析過程及方法

1.1 中壓配電網評估分析過程

　　中壓配電網評估與分析過程包括前期數據收集、數據校驗與糾錯、評估與分析共3個步驟。

　　(1)數據收集：數據收集可以分為統計數據收集和運行數據收集。其中統計數據的收集主要來源于生產管理信息系統(PMS系統)和企業資源管理系統(ERP系統)，主要包括負荷信息、線路信息、設備信息、用電信息等。運行數據主要來源于調度系統，包括電流、電壓、功率、開關位置、設備運行情況等信息。

　　(2)數據校驗與糾錯：首先，對每個數據字段建立數據完整性規則;其次，建立數據字段間的關聯和依存規則;再次，對導入到數據庫中的數據依據規則進行校驗和糾錯，使數據庫完整可靠。

　　(3)評估與分析：根據建立的評估指標體系，對中壓配電網分層級進行單項評估、綜合分析，得出中壓配電網的網架特征和問題所在，從而形成對配電網規劃具有指導意義的評估結果。

1.2 區域中壓配電網評估分析體系

　　從圖1中可知，本文將中壓配電網統計評價體系分為A網絡結構水平、B負荷供應能力、C裝備技術水平三個大類，其中，每個大類下又分為許多具體的指標。A網絡結構水平可分為：A1長度不合格線路比例、A2環網化率、A3分段數合格線路比例;B1到B5共5個指標構成B負荷供應能力大類;C1到C4共4個指標構成C裝備技術水平大類。

2 配電網規劃分析系統

2.1 配電網規劃分析系統層次結構

　　從圖2中可以看出配電網分析系統包括基本統計指標、網架分析指標和現狀網評估結果三個層次。基本統計指標包括類別判斷型統計和數值求解型統計，類別判斷型統計主要是判斷線路是主干或分支以及網架是電纜或架空;數值求解型統計主要是統計線路的長度、截面積、公變、專變重載過載數目以及聯絡開關和分段開關與饋線連接的位置和數目等。

　　合理的指標體系對于提高評價效率和評價效果會產生直接的影響，本文提出的指標體系為三層結構，聚合度高、結構簡單，能夠全面刻畫配電網建設發展過程中的特征，具有較好的整體性和適應性。各項底層指標意義明確，計算所需的指標值通過數據搜集后統計獲取，數據來源方便且計算方法簡單。

　　網架分析指標包括拓撲類分析指標和數值類分析指標，拓撲類分析指標主要是識別接線模式，以便規劃人員進行修改、分析線路可否轉供，衡量供電可靠性;數值類分析指標主要是統計各分區主干線路長度、線路負載率、絕緣線長度等。

　　基于配電網現狀網的相關評價標準，以及網架分析指標層的統計和分析結果，從網絡結構水平，負荷供應能力，裝備技術水平三大項指標進行評價指標計算，并根據需求按照供電分區或所屬變電站進行評價結果的分類整理與規范化輸出。

2.2 關鍵算法實現

2.2.1 配電接線模式識別算法

　　基于計算機算法的配電網接線模式識別一直是配電網統計評估軟件面臨的技術難題，尤其是對于開關站型或兩個獨立單環網型的雙環網接線模式識別，已有配網統計評估軟件都未能正確辨識。由于配電網接線模式識別流程龐大，此處僅對識別架空線的主要流程進行說明，電纜線接線模式識別流程圖以附錄形式給出。