解锁电力网格划分新策略：贪心算法显神威

导语

党的二十大报告中提出“完善网格化管理、精细化服务、信息化支撑的基层治理平台，健全城乡社区治理体系”，对推进社会治理体系和治理能力现代化作出了明确要求。电力企业亟需打造“供电服务网格”融入“政府综合治理网格”的政电网格融合服务新模式，推动企业力量和社会资源融合联动，更好服务日益多样化和个性化的用电需求。

（来源：微信公众号"朗新研究院"  作者：罗华菁、李永定）

本文综合服务对象、服务场景、服务目标、服务内容、服务载体等要素，构建低压供电服务网格划分模型，为电力企业建设数字化供电服务网格提供参考借鉴，助力政电网格融合服务模式深化升级。

正文：

为响应政府健全城乡社区治理体系的政策要求，各电力企业正积极开展台区经理服务管理，将台区经理服务融合到社区网格化管理中，借助政府平台及社会群体的力量，快速响应社区供电服务需求，实现客户诉求一次性解决的目标，为客户提供及时、精准、优质、便捷、低成本的卓越供电服务。

电力网格是电网企业内部按照台区或线路划分的最小服务单元，为了推进营配调协同融合，打造出的高效协同供电服务前端。政府综治网格是政府部门将城市管理辖区按照一定的标准（街道、社区、小区等）划分成为单元网格，通过加强对单元网格的部件和事件巡查，建立一种监督和处置互相分离的形式。

两种网格分属主体不同，在人员协同、信息互通、资源共享等方面亟需进一步协调完善。要保障供电网格有效融入城市综合治理网格，首先要解决的问题就是“织网”。如何才能织一张符合即供电实际又适应社区治理需求的网？是两网融合面临的主要挑战之一。

供电服务网格划分思路

本文梳理影响网格划分的服务对象、服务场景、服务目标、服务内容、服务载体等要素，建立网格划分的指标体系，优化设计链式归并供电服务网格划分算法，形成三级“网格+电力格”融合共建服务体系架构。有效安排资源，保障电力网格经理员工健康和工作质效，为客户提供精准化、差异化的优质服务。

具体构建思路如下:

图1  网格划分模型构建思路

网格划分指标体系构建

配电台区作为面向电力用户供电的“核心单元”，是电力系统中电能分配和供应的最小单元。本文以配电台区为基础单元，设计构建城区低压客户供电服务网格划分模型的指标体系。

（一）政电网格融合

进行供电服务网格划分时，需结合区域内已有政府综合治理网格的划分情况，按照各个配电台区在和社区的实际地理位置数据，优先将属于同一个社区的配电网格进行合并，形成政电网格，同时保障同一政电网格内的社区相邻。

（二）服务半径

网格的半径直接关系到服务人员到达客户现场的时间长短，对服务及时性具有直接影响，综合国网公司供电服务“十项承诺”，针对该区域的地域特征与拥堵情况，若设定城区内平均车速不超过25公里/小时，保障网格员45分钟到达现场的时间要求，则网格中心点到达网格最远点的半径R为9.38公里。

图2  网格服务半径示意

（三）客户服务强度指数

综合网格内客户规模、客户敏感度、设备健康情况和供电可靠性，构建客户服务强度指数（Customer Service Intensity Index），简称CSII，对客户服务强度进行量化分析，测算供电服务网格内客户服务强度。

1、客户规模

综合辖区内行政区、街道、社区、低压客户数量和供电企业电力网格员数量，按照每名网格员对接不超过3个社区以及最多服务1万户的原则作为网格内客户规模的初始数据。同时客户规模需要综合考虑未来1年内新建小区、商业数量。

2、客户敏感度

通过挖掘分析供电企业近一年线上线下渠道数据，从客户投诉、用电咨询、业务办理、问题反馈四个方面构建客户敏感度指数(Customer sensitivity index)。客户投诉工单数设定为x₁。咨询工单数设定为x₂。营业厅、网上国网等全渠道业务办理工单数设定为x₃。问题反馈工单数量设为x₄。利用熵权法赋予每个指标权重，客户敏感度指数的计算为：

3.供电设备健康指数

综合衡量供电设备运行状况、健康等级和使用寿命等，以设备投入年份为基础构建供电设备健康指数，本文以英国EA公司的设备健康指数公式为依据，以数值的形式来量化表现供电设备健康状况。健康指数公式如下：

其中，T为当前或未来年份；T₀为设备初始投运年份；B为老化系数；HI₀为投运时初始的健康指数；HI为当前年或未来年对应的健康指数。

将设备健康指数取值范围设为[0,100]，并将健康等级标准划分为健康状态、亚健康状态、注意状态、异常状态、危机缺陷五个等级。

4、供电可靠性指数

根据《用户供电可靠性评价指标导则》，供电可靠性由供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数三个指标来衡量。

供电可靠率是指在统计期间内，对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值，记作ASAI；用户平均停电时间指的是供电系统用户在统计期间内的平均停电小时数，记作 SAIDI（h/户）；供电系统用户在统计期间内的平均停电次数，记作 SAIFI（次/户）。

通过熵权法为三个指标赋予权重，供电可靠性指数为：

5、客户服务强度指数

综上，客户服务强度指数CSII指标体系如下：

表1  客户服务强度指数计算模型

利用熵权法赋予每个指标权重，量化每个指标对网格服务强度的影响度，通过四个指标和权重加权求和，网格服务强度指数的计算为：

网格划分算法设计

贪心算法（Greedy Algorithm）是一种寻找最优解问题的常用方法。本文基于贪心算法的基本思路，设计链式归并网格划分方法，从问题的某个初始解出发，通过一系列的局部最优选择，得到全局最优解。

图3  供电服务网格划分算法流程

供电服务网格划分算法详细步骤如下：

步骤1：首先确定待划分区域的范围,依据该区域的用电户数量num估算网格划分个数，方法如下：

其中，grip_up、grip_down分别代表划分网格数量的上限和下限。

步骤2：以台区作为最小研究单元，将属于一个社区的台区进行预先合并，进行一级划分形成小网格。然后利用经纬度计算一级划分形成小网格区域中心点。

步骤3：在待划分区域内随机选取K个小网格：

步骤4：计算K个小网格中每个小网格的网格服务强度，选取服务强度最小的网格作为起始点优先划分，将该网格与其距离最近的网格进行归并，形成一个新的网格，避免网格划分后形成重叠。

步骤5：计算新形成的网格的服务强度，继续从新形成的K个小网格中选取服务强度最小的网格与其最近的网格进行归并，形成新的网格，并检查新形成的网格中，网格半径是否小于9.38公里，如果是则网格归并成功，如果否则去除新归并的小网格。

步骤6：去除划分好的网格，将剩余未划分好的网格按照步骤5的方法继续进行归并，直到所有客户划分完毕。

步骤7：将划分好的网格利用经度和纬度进行可视化分析，不同的网格利用不同的颜色进行表示，检验各个网格之间是否有重叠现象，如没有，则本次网格划分成功，反之则重新选取网格划分的数量K，按照算法流程重新划分网格。

图4  供电服务网格划分示意图

网格划分结果应用

根据网格划分算法模型，划分出服务强度相当的网格，每个网格对应一名电力网格员。基于电力网格融合客户经理制和设备主人制，形成三级“网格+电力格”融合共建服务体系架构和“1+X+N+N”的网格化运营服务模式。

营销部统筹运营领导，统一管理客户服务诉求和配网运维检修工作，以行政区为边界，组建各区低压客户经理班，作为供电公司一级供电服务网格，对辖区网格服务进行统一调度分配；

以街道为单位，选派客户经理和设备主人融合后形成的一岗制作业人员的电力网格经理，负责统筹所在街道网格内电力服务工作的协调处理及负责街道下属社区电力网格员工作的监督管理；

以社区为单元，安排电力网格员，负责网格内具体电力服务工作的执行以及向上级网格经理报送网格内无法解决的服务诉求，实现城区低压客户营销服务需求和配电设备运维检修工作在网格内“一站式”“一体化”综合服务。

图 5  “1+X+N+N”的网格融合划分运营服务模式

结语

随着经济社会快速发展和新一轮电力体制改革深化开展，供电服务需求已经向多元化、个性化转变，政电网格融合是电力企业提升市场竞争和服务客户能力，打造高效协同供电服务前端的重要手段。

合理划分城区低压供电网格能推动政府与电力企业资源联动，减少各项重复人力资源投入，有助于公司利用政府综治网格资源开展社区用电服务，降低电力服务成本投入，提升网格服务人员工作效率。

本文可以为电力企业城区低压供电网格划分提供参考借鉴，同时也可以将模型固化到系统中，实现供电服务网格数字化管理。

【参考文献】

[1] 詹晓明：供电服务网格布局优化-包围式智能网格划分模型的应用[J].朗新研究院，2021年8月10日.

[2] 《根据经纬度计算地球上两点之间的距离——Haversine公式介绍及计算步骤》.https://blog.csdn.net/gaocuisheng/article/details/126060795.

[3] 《供电服务规范》/gzdt/att/att/site1/20091205/0011431e80bc0c83fdd601.pdf.

[4] 马威. 基于健康指数的配电设备状态评估研究[D]. 西安理工大学, 2021.