葉東東*，郭 煥

（1.國網(wǎng)西藏電力有限公司拉薩公司，西藏 拉薩；2.國網(wǎng)西藏電力有限公司信息通信公司，西藏 拉薩）

1 電力通信運行過程分析

電力通信網(wǎng)是為了支撐電力系統(tǒng)正常運行的實體網(wǎng)絡，主要由兩部分組成，包括線路和設備，為了保障電力系統(tǒng)中的通信業(yè)務運行正常，各線路設備交互運行，共同完成通信任務[1]。電力通信網(wǎng)運行質量的影響因素眾多，一方面與通信網(wǎng)硬件系統(tǒng)的建設程度、網(wǎng)絡架構以及建設質量有關，另一方面也與業(yè)務能力以及網(wǎng)絡可靠性有關[2]。由于現(xiàn)有的生產制造水平基本穩(wěn)定，所以硬件系統(tǒng)的質量一般與通信線路以及通信設備的建設程度相關，當然，建設的合理性也是其中重要的部分，合理的網(wǎng)絡架構是高效通信的重要前提。通信業(yè)務是通信網(wǎng)的最終目的，只有業(yè)務能力過關，才能保證通信網(wǎng)成為電力系統(tǒng)的支撐保障。整個電力通信網(wǎng)運行模式如圖1 所示。

圖1 電力通信網(wǎng)運行模式

根據(jù)對電力通信網(wǎng)運行模式的分析，影響運行質量的因素大致包括電力通信網(wǎng)建設內容、運行方式管理、日常運維規(guī)模以及業(yè)務狀態(tài)等。根據(jù)影響因素的原理可以將其分為兩大類，管理類和技術類，其中管理類多與組織機構以及人為管理因素有關，相對來說不易量化，而且此部分影響因素一般都是間接對電力通信網(wǎng)運行質量產生影響。而技術類影響因素一般與電力通信網(wǎng)運行質量直接相關，多為本體因素，本文涉及的運行質量評價因素均為技術類。

2 構建多維度電力通信網(wǎng)運行質量指標體系

2.1 電力通信網(wǎng)運行質量指標選取原則

為了使得電力通信網(wǎng)運行質量評價工作科學合理的進行，電力通信網(wǎng)運行質量評價指標選取是一項重要工作，指標并不是越多越好，可能有些指標并不適合用來評價電力通信網(wǎng)運行質量，也可能有些指標會出現(xiàn)冗余現(xiàn)象，有一部分指標則不好統(tǒng)計，難以分析，也不便用來作為評價標準[3]。本文確定指標選取的原則如下。

2.1.1 全面原則

選取的評價指標能夠系統(tǒng)全面反映評價目標，這是對指標體系整體的要求，本文通過對電力通信網(wǎng)整體運行模式的分析，從設備運行狀態(tài)，線路運行狀態(tài)，業(yè)務運行狀態(tài)以及運維支撐質量四個方面對電力通信網(wǎng)運行質量進行評價。

2.1.2 簡明原則

指標并不是越多越好，指標數(shù)量過多會導致指標出現(xiàn)重復，指標之間出現(xiàn)相關性，會影響權重計算，因此指標體系需要簡潔明了。

2.1.3 可計算原則

選取的指標應盡可能準確反映問題，因此，這些指標也需要可以計算出來，這樣才使得評價結果更為合理，選取技術類指標既能充分全面反映運行質量，也能進行客觀計算。

2.2 電力通信網(wǎng)運行質量評價指標體系構建

本文將應用層次分析法來（AHP）初步構建電力通信網(wǎng)運行質量評價指標體系[4]。根據(jù)上文對電力通信網(wǎng)運行模式的分析，將電力通信網(wǎng)運行質量評價按照該層次結構分解，分解成設備運行狀態(tài)，線路運行狀態(tài)，業(yè)務運行狀態(tài)以及運維支撐質量四個維度的問題，對于層次分析法來說，電力通信網(wǎng)運行質量是目標層，上述四個維度是準則層，指標層即為各個維度下的指標，我們稱之為三級指標[5]。

綜合以上四個方面，初步選出評價指標，如表1所示。

表1 電力通信網(wǎng)運行質量評價指標體系

2.3 指標權重計算

由于不同指標對于評價結果影響程度不同，因此評價時需要給不同指標賦予不同的權重，從而使得評價結果更加準確。本文通過將模糊法與AHP 法的優(yōu)勢結合起來形成FAHP，F(xiàn)AHP 法具體實現(xiàn)過程如下：

首先，采用1-9 標度法進行賦值，構建模糊一致性矩陣，矩陣元素aij的賦值規(guī)則如表2 所示。

表2 模糊一致性矩陣賦值規(guī)則

通過建立的模糊一致性矩陣，指標權重計算公式如下

其中，aij為一致性矩陣的元素，i，j=1，2，…，k。但是，上式的wsi需要進行歸一性處理

其中，wi為第i 項指標的歸一化主觀權重。

3 評價指標基本效用函數(shù)設計

通過對收集到的電力通信網(wǎng)運行質量評價指標進行分析，首先利用計算方法的不同將指標類型分為4 種，包括規(guī)模類、故障類、比例類及時間類。為了方便對這些指標進行量化，通過設計效用函數(shù)來對這些指標值進行計算。

3.1 規(guī)模類指標效用函數(shù)

規(guī)模性類指標用來表征電力通信網(wǎng)中運行設備及線路的規(guī)模。例如，“設備數(shù)量”指標的取值一般是大于1 的整數(shù)；其數(shù)量大小與通信網(wǎng)所屬單位的規(guī)模大小呈正相關關系。為了對規(guī)模類指標進行有效評價，采用線性效用函數(shù)表達為

其中，xl和xr為效用區(qū)間的兩個邊界值，取評價目標中的最小值和最大值。

3.2 故障類指標效用函數(shù)

故障類指標表示電力通信網(wǎng)發(fā)生故障的概率。例如，“設備故障率”指標的取值一般小于1，指標值越小，說明網(wǎng)絡運行越穩(wěn)定。故障類指標呈現(xiàn)出無規(guī)律性，故采用Sigmoid 效用函數(shù)表示。故障類指標效用函數(shù)的基本形式為

其中，nf為指標x 進行對數(shù)變換的結果；a、b 為有效區(qū)間，通過人為經(jīng)驗確定。

3.3 比例類指標效用函數(shù)

比例類指標是指通過百分比來統(tǒng)計的指標。例如，光纖覆蓋率、高負載光纜占比、通信直流電源雙重化率等。此類指標的取值范圍為[0，1]，指標之間大部分都是相互影響的，且多為效益增長型，采用線性效用函數(shù)表達為

其中，xl和xr為效用區(qū)間的兩個邊界值，取評價目標中的最小值和最大值。

3.4 時間類指標效用函數(shù)

時間類指標利用時間來衡量該項指標的好壞程度。例如，“故障間隔時間”表示為故障發(fā)生的間隔時間，時間越短系統(tǒng)穩(wěn)定運行能力越強，否則，穩(wěn)定運行能力越差。時間類指標取值范圍為[0，+∞]，效用函數(shù)表示為

其中，nf為指標值x 經(jīng)對數(shù)變換后的結果；a 和b為待定參數(shù)，有效用區(qū)間來確定。

4 算例分析

為了驗證上述方法可靠性，計算指標權重后，利用效用函數(shù)及評價目標的邊界值進行統(tǒng)計計算，統(tǒng)計7 個評價對象（S1，S2，...，S7），與傳統(tǒng)標準化評價矩陣法對比結果如圖2 所示。

圖2 評價結果對比

由圖2 可知，效用函數(shù)法評價出的結果與傳統(tǒng)的標準化矩陣法基本一致，但是效用函數(shù)法較為靈活，為電力通信運行質量評價中較為復雜的評價環(huán)境提供了便利。而且效用函數(shù)中的邊界值取決于當前評價目標，使得評價結果更為貼近當前目標，也使得效用函數(shù)評價結果更適用于電力通信網(wǎng)運維單位之間的等級劃分。

5 結論

綜上所述，從設備運行、線路運行、業(yè)務支撐以及運維保障四個方面構建電力通信網(wǎng)運行質量評價指標體系，利用層次分析法進行指標權重計算，通過7個評價對象進行統(tǒng)計計算對比，驗證本文所構建的指標體系能夠全面綜合反映電力通信網(wǎng)的運行狀態(tài)，對于電力通信網(wǎng)運行質量評價來說具有實際意義，為電力通信網(wǎng)運行管理提供依據(jù)。