城市配电网发展策略探讨

黄志伟， 葛少云， 罗俊平， 刘 洪， 韩震焘， 王浩鸣

(1.中国南方电网有限责任公司， 广州 510623； 2.智能电网教育部重点实验室(天津大学)， 天津 300072)

城市配电网发展策略探讨

黄志伟1， 葛少云2， 罗俊平1， 刘 洪2， 韩震焘2， 王浩鸣2

(1.中国南方电网有限责任公司， 广州 510623； 2.智能电网教育部重点实验室(天津大学)， 天津 300072)

鉴于目前缺少针对区域电网框架内有效指导城市配电网发展工具的问题，提出基于鱼骨图分析法的城市配电网发展策略研究，给出适用于区域电网角度下分析城市配电网发展特点及薄弱环节的工具。首先采用鱼骨图分析法找出能够表征配电网发展水平的宏微观指标，并通过对比法分析各项指标可以找出城市配电网的薄弱环节；在此基础上选取某一区域电网内典型城市配电网作为案例进行具体分析，找出该区域内不同类型城市配电网的薄弱环节，并提出针对性指导意见。文中所提方法能够合理反映配电网发展状况，有效指导配电网的建设发展。

鱼骨图分析法； 区域电网； 发展策略

配电环节作为电力系统到用户的最后一环，与用户的关系最为紧密，对系统的整体性能效率和用户供电质量的影响也最为直接。但长期以来配电网发展问题没有受到足够重视，导致我国配电网可靠性水平较低，网损较高，与发达国家先进电网相比还有较大差距。因此，如何指导城市配电网发展成为诸多研究学者关心的问题，也是电网公司高级管理部门亟需解决的问题。以往在这方面的研究，大多仅仅是提出几点建议[1，2]，或者针对单一的内容提出建设意见，如城网可靠性[3]等，缺少系统的分析手段与方法。而针对配电网现状评价分析的研究也往往是单一内容的评价，如可靠性[4，5]、电能质量[6]等等。文献[7]针对地区配电网的建设规模提出模糊综合评价方法，没有涉及其他方面的评价。文献[8]提出针对城市中压配电网的评价体系，能够较好的进行某一城市配电网评价，但是由于评价指标较细而不具备广泛适用性。

造成上述问题的部分原因是缺少能够从区域电网角度来分析配电网发展水平的工具，以指导电网公司高级管理部门来制定配电网发展策略。本文提出基于鱼骨图分析法的城市配电网发展策略研究，采用鱼骨图分析法找出可以表征配电网发展水平的宏微观因素，并从宏微观因素出发分析配电网的发展存在的薄弱环节，从而针对这些薄弱环节提出相应的发展策略建议。

1 鱼骨图分析法简介

1.1 鱼骨图的基本形式

鱼骨图分析法(Fish Bone Diagram)[9]，是将问题的特性与受影响的因素，按相互关联性整理而成的层次分明、条理清楚，并标出重要因素的图形，因其形状如鱼骨，所以又叫鱼骨图，是一种透过现象看本质的分析方法。包括问题型鱼骨图、原因型鱼骨图和对策型鱼骨图三种。

问题型鱼骨图是将某一问题细分为多个子问题进行分析，各要素与特性值间不存在原因关系，而是结构构成关系，对问题进行结构化整理，其基本形式如图1所示。

图1 问题型鱼骨图基本形式

其中xi∈P(i=1，2，…，n)表示问题P的第i个子问题。

原因型鱼骨图将某一问题或现象分解成若干方面(或方向)来寻找原因，它往往是在问题型鱼骨图基础上进行分解，如图2所示。

图2 原因型鱼骨图基本形式

其中Rij表示问题P的第i个子问题的第j个原因。

对策型鱼骨图列举出要改善某一现状或达到某一目标可能需要的若干对策，其基本形式类似于原因型鱼骨图，如图3所示。

图3 对策型鱼骨图基本形式

其中Sij表示问题P的第i个子问题的第j个对策。

以上三种鱼骨图各自作用较简单，本文综合运用这三种鱼骨图对配电网发展策略进行分析。

1.2 鱼骨图分析法的步骤

鱼骨图分析法一般分为分析问题原因和结构、鱼骨图的绘制和使用两个步骤。

分析问题原因和结构包括：(1)针对问题点，选择层别方法，对各层别、类别找出所有可能的要素；(2)将找出的各要素进行归类、整理，明确其从属关系，分析选取重要因素。如果某种原因可能同时归属于两种或两种以上因素，应以关联性最强者为准。

骨图的绘制和使用包括：(1)查找要解决的问题，把问题写在鱼骨的头上；(2)召集共同讨论问题出现的可能原因，尽可能多的找出问题；(3)把相同的问题分组，在鱼骨上标出，根据不同问题征求大家的意见，总结出正确的原因；(4)拿出任何一个问题，研究产生的原因，并针对问题的答案再问为什么，并持续深入；(5)当认为无法继续进行时，列出这些问题的原因，并列出解决方法；(6)找出重要要素，并进行圈选。

由于鱼骨图分析法是通过整理问题与它的原因的层次来标明关系，能很好的描述定性问题，但该方法的实施要求进行问题诊断的专家应具有丰富的指导经验，整个过程中尽可能使所有的意见都能得到表达，同时也要防止将原因、现象、对策互相混淆，从而保证鱼骨图层次清晰。

2 城市配电网发展策略分析

2.1 配电网发展水平宏观表征指标

配电网发展的目标和根本任务，就是要不断满足客户、社会、供电企业自身等主要利益相关者的需求。配电网发展建设水平的高低，可以通过其满足客户、社会、供电企业自身需求与期望程度来衡量。为满足客户的需求，配电网应提供安全、可靠、优质、经济的电能；为满足社会的需求，配电网生产过程应节能环保；为满足供电企业自身追求，配电网建设应有利于提高经营效益。通过鱼骨图分析可以找出表征这些目标的结果性指标，具体内容如图4所示。

图4 表征城市配电网发展水平结果性指标

这些结果性指标中，供电可靠率、综合电压合格率、综合线损率以及设备利用率对配电网的发展影响更加深刻。因此本文选取供电可靠率、综合线损率、综合电压合格率和设备利用率(以下简称“四率”)这几个关键因素作为衡量城市配电网发展水平的宏观指标。

2.2 配电网发展水平微观表征指标

单纯从电网规划建设环节看，可把影响“四率”的因素划分为三大类，分别为网络结构水平、负荷供应能力和装备技术水平。通过鱼骨图可以分析出影响“四率”的具体微观因素。这些微观因素反映了影响配电网发展结果的基本建设方面，相对于结果性指标更加具体。

影响供电可靠率、综合线损率、电压合格率和设备利用率的微观因素如图5～8所示。

图5 影响供电可靠率的微观因素

图6 影响综合线损率的微观因素

图7 影响综合电压合格率的微观因素

图8 影响设备利用率的微观因素

根据以上分析，可以找到影响城市配电网发展的微观因素，如图9所示。

图9 城市配电网发展微观指标

鱼骨图成功完成后，影响问题的原因一般能详尽的列出。可采用对比法进一步确定主要原因和次要原因，并给出发展建议。

3 鱼骨图分析法的应用

选取某一区域电网内的典型城市，与国内外先进城市配电网进行对比，可以了解该区域电网的城市配电网发展状况，并从中找出目前区域电网内城市配电网发展的薄弱环节，进而提出相应的建议。本文选取5座典型城市广州、昆明、海口、茂名以及毕节分别代表一线城市(广州)、省会及重要城市(昆明和海口)以及普通地级市(茂名和毕节)。由于篇幅限制对比过程仅以几项指标为例。

3.1 宏观指标对比

宏观因素包括供电可靠率、综合线损率、综合电压合格率以及设备利用率，通过对比分析可得到如下结论：在供电可靠性方面该区域电网仍有较大的差距，即使是一线城市供电可靠率仍较低；综合线损率方面发展水平则参差不齐，个别城市比较接近国际先进水平；综合电压合格率方面所有城市均超过98%，但是相较国内其他先进配电网城市仍有较大差距；设备利用率方面虽然总体可以满足导则要求，但是相较国外城市配电网容量裕度仍较大。图10、图11为国内外城市配电网供电可靠率与综合线损率比较。

图11 国内外城市配电网综合线损率对比

3.2 微观指标分析

宏观指标均具有较广泛的适用性，通过对比分析等方法就可以找到配电网发展的微观影响要素，进而全面评价城市配电网的发展水平，并找出区域电网内城市配电网所存在的普遍问题，使得高级管理部门可以依据这些分析结果进行决策，研究制定下一步该区域配电网的发展策略，对所给城市进行微观影响因素分析，可发现该区域电网内城市配电网存在的共性问题，如图12中黑体所示。

图12 城市配电网微观指标分析共性问题

3.3 城市配电网发展建议

通过上述分析，可以看出我国的城市配电网仍存在诸多不足，根据本文选定案例的分析结果，并借鉴国内外先进城市配电网发展经验，提出城市配电网发展的一些建议：

(1)积极借鉴国外配电网先进接线方式，提高高、中压配电网典型接线模式的比例，加强中压站间联络建设，提高网络负荷转供能力。

(2)通过合理增加站点来优化变电站供电范围，减少主变重载情况的存在，同时提高需求侧管理水平，大力推进分布式电源接入等新兴技术研究应用，缩小峰谷差，提高城市配电网设备利用率。

(3)加快配电网GIS系统、生产管理系统等信息系统的推广应用，提高信息化水平；大力推进配电网配电自动化建设，满足一线城市以及重点城市的高可靠率要求。

(4)加快推进配电网新技术发展，开展配电网协调规划和智能配电网研究试点，建设结构合理、运行灵活、经济高效的智能配电网。

4 结语

本文提出基于鱼骨图分析的区域电网角度下城市配电网发展策略研究，主要工作如下：

(1)采用鱼骨图分析法，得到适用于区域电网高级管理部门分析评价配电网发展水平的主要因素，用以分析配电网发展薄弱环节，制定相应发展策略；

(2)针对某一区域电网，通过与国际先进城市配电网进行对比分析，找出该区域电网内城市配电网发展所存在的普遍问题。

(3)针对前文分析所总结得出的城市配电网存在问题，提出相应配电网发展策略的建议，实现指导配电网发展的目的。

通过案例验证，本文所提出的方法能够作为高级管理部门分析决策的有效手段，制定出具有针对性的配电网发展策略。

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DiscussiononDevelopmentStrategyofUrbanDistributionNetworks

HUANG Zhi-wei1， GE Shao-yun2， LUO Jun-ping1， LIU Hong2， HAN Zhen-tao3， WANG Hao-ming3

(1.China Southern Power Grid Corporation, Guangzhou 510623, China； 2.Key Laboratory of Smart Grid(Tianjin University), Ministry of Education, Tianjin 300072, China)

Contrary to the problems about lacking effective tool to guid city distribution power system development within the framework of area power grid, a kind of fish bone diagram of city distribution power system development strategy research was proposed in the paper, which gives a tool of city distribution power system development characters and weakness analysis adapt to area power grid. Fish bon diagram is used to find out the macro and micro index that can show power distribution system development level, and each index to find out weakness is analyzed with contrast analysis method. A typical city distribution system case is presented, and verifies that the proposed method could reasonably reflect development status of distribution system, and effectively guide its construction development.

fish bone diagram； area power grid； development strategy

2011-02-10；

2011-10-20

U491

A

1003-8930(2011)06-0111-05

黄志伟(1973-)，男，博士，高级工程师，主要从事配电网自动化、规划研究及运行技术管理等方面工作。Email:huangzw@csg.cn 葛少云(1964-)，男，博士，教授，博士生导师，研究方向为配电系统规划、配电自动化、智能电网。Email:syge@tju.edu.cn 罗俊平(1981-)，男，学士，工程师，主要从事配电网及输电技术管理等工作。Email:luojp@csg.cn