引言：
随着电力系统规模不断扩大，电气设备的选型与优化配置日益复杂，合理的设备选型不仅关系到工程投资效益更直接影响电力系统的安全稳定运行，当前电气设备选型普遍存在重视初投资而忽视全寿命周期成本、设备配置与实际需求不匹配等问题，因此深入研究电气设备选型与优化配置方法具有重要的理论意义和实用价值。
一、电气设备选型基本原则与方法
电气设备选型过程中需重点关注设备的额定容量、额定电压、短路电流、绝缘水平等技术参数指标，通过分析负荷功率因数、负荷曲线特性、谐波含量等运行数据，结合电压偏差、温升限值、过载能力等性能要求，建立设备选型的技术指标评价体系。同时采用等年值法对设备一次性投资、年运行维护费用、年电能损耗费用等经济指标进行量化计算，综合考虑设备使用寿命、折旧年限、贴现率等因素，构建设备全寿命周期成本模型，为设备选型提供经济性分析依据，在此基础上电气设备选型须严格遵循安全性、可靠性、经济性三项基本原则，满足相关技术标准和规范要求，根据工程实际情况，建立包含电气参数、环境条件、安装空间在内的约束条件模型。其中电气参数约束包括额定电压、额定电流、短路开断能力等；环境条件约束包括海拔高度、温度范围、湿度范围、污秽等级等；安装空间约束包括设备外形尺寸、通道距离、防护等级等，通过引入惩罚函数法处理约束条件，建立基于模糊层次分析的设备综合评价模型，实现多约束条件下的设备优选，该方法能够有效平衡技术要求与经济效益，为电气设备选型提供科学依据[1]。
二、电气设备优化配置策略
（一）基于负荷特性的配置优化
基于负荷特性的电气设备配置优化需充分考虑负荷的动态变化规律和用电特征，通过采集并分析年度负荷曲线、日负荷曲线、季节性负荷波动等历史数据，建立负荷预测模型。运用时间序列分析方法对负荷数据进行分解，提取负荷变化趋势、周期性波动和随机波动成分，结合负荷密度、负荷分布、功率因数等特征参数，构建基于负荷特性的设备容量优化配置模型，在变压器选型配置中采用改进粒子群算法对变压器容量进行优化，通过设定最大负载率、经济运行电压等约束条件实现变压器经济运行区间的优化，对于配电线路，基于负荷分布密度建立网络拓扑优化模型，采用蚁群算法求解最优布线方案，确定导线截面、杆塔架设等关键参数，实现配电网络的经济性、可靠性目标。
（二）基于运行环境的配置优化
电气设备运行环境直接影响设备的安全性能和使用寿命，基于运行环境的配置优化需综合考虑自然环境和电气环境因素，针对自然环境因素，建立包含温度湿度、盐雾、粉尘、海拔等环境参数的评价指标体系，采用模糊综合评价法确定环境影响程度，结合设备防护等级要求，选择适应性强的设备类型和防护措施。在高海拔地区考虑空气绝缘强度随海拔升高而降低的特性，对设备额定电压和绝缘配合进行修正，针对电气环境因素，重点分析系统短路容量、谐波含量、电压波动等参数，建立基于电气环境约束的设备选型模型，通过引入神经网络算法建立环境参数与设备性能的映射关系，实现设备配置方案的智能优化，在易发生雷电地区加强绝缘配合和防雷保护设计，选用具有较高绝缘水平和防雷性能的设备。
（三）基于经济效益的配置优化
电气设备配置优化必须兼顾技术可行性和经济合理性，通过建立全寿命周期成本分析模型实现经济效益最大化，设备全寿命周期成本包括初始投资成本、运行成本、维护成本和报废处理成本等，采用净现值法对各项成本进行折现计算，建立基于经济效益的目标函数，在变电站主变压器配置中通过计算不同容量组合方案的年度等值成本，结合负荷增长预测，确定最佳的容量配置方案。对于开关设备，综合考虑设备价格、安装成本、运维成本和可靠性指标，建立多目标优化模型，引入遗传算法求解帕累托最优解集，为决策者提供多个可选方案，在配电线路优化中通过计算线路损耗成本与导线投资成本之和确定经济截面，同时考虑设备检修维护策略对全寿命周期成本的影响，建立预防性维护周期优化模型，实现维护成本最小化。在经济效益评估过程中，还需充分考虑电能质量、供电可靠性等技术指标对经济效益的影响，建立基于故障损失成本的可靠性评价模型，通过敏感性分析确定影响设备配置经济性的关键因素，采用蒙特卡洛模拟方法评估投资风险，为设备配置决策提供全面的经济性分析依据，最终通过综合平衡投资成本与运行效益，选择经济性最优的设备配置方案[2]。
三、电气设备选型与配置的综合评价
（一）模糊综合评价模型构建
1.评价指标体系构建与权重确定
模糊综合评价模型通过建立多层次评价指标体系，采用定量与定性相结合的方法进行综合评价。首先构建包含设备技术性能、经济效益、环境适应性、运行可靠性等多层次指标体系，涵盖设备选型与配置的各个关键方面，运用德尔菲法组织专家对各级指标进行评分，采用三角模糊数描述评价指标的不确定性，通过层次分析法计算各指标权重，针对不同类型指标特点，分别采用相对隶属度法和模糊统计法建立模糊隶属度函数，实现评价指标的标准化处理。
2.模糊综合评价过程与结果优化
在标准化指标体系基础上建立模糊关系矩阵，采用加权平均型模糊合成算子进行多层次模糊综合评价。通过矩阵运算得到各评价方案的综合评分并进行方案排序，为提高评价结果的准确性，引入变权重系数法，建立基于评价指标重要度的动态权重调整机制，结合专家知识库和历史运行数据，建立评价结果的修正反馈机制，采用迭代优化方法不断调整模型参数，提升模型的实用性和适应性，通过实际案例验证该评价方法能够有效反映各方案的综合性能。
（二）多目标优化算法应用研究
电气设备选型与配置的多目标优化问题涉及投资成本最小化、运行效率最大化、可靠性最优化等多个相互冲突的目标，针对多目标优化问题的特点，采用改进的NSGA-Ⅱ算法进行求解。在优化过程中采用基于拥挤度的非支配排序策略，保持种群的多样性；引入自适应交叉和变异算子，提高算法的收敛性能，通过设计基于违约惩罚的约束处理方法确保优化结果满足工程实际约束条件，为提高算法的局部搜索能力，将模拟退火算法与NSGA-Ⅱ算法进行混合，构建具有全局搜索和局部寻优能力的混合优化算法。采用MonteCarlo仿真方法对优化结果进行不确定性分析，验证优化方案的稳健性，最终得到一组满足工程实际需求的Pareto最优解集，为决策者提供多个可选方案，通过在实际工程中的应用验证该优化算法能够有效平衡多个优化目标，为电气设备的选型与配置提供科学的决策依据，该方法在计算效率和优化效果方面均表现出良好的性能，具有较强的工程实用价值[3]。
结束语：
通过对电气设备选型与优化配置的系统研究，建立了一套完整的设备选型评价体系和优化配置方法。该方法充分考虑设备全寿命周期成本、负荷特性、运行环境等多维度因素，采用模糊综合评价和多目标优化算法进行方案优选，研究成果在实际工程应用中取得良好效果，显著提高了设备配置的科学性和经济性，实现投资效益最大化，未来研究方向将着重于智能化选型决策支持系统的开发，结合大数据分析和人工智能技术，进一步提升电气设备选型与配置的自动化水平。
参考文献
[1]徐则诚,欧阳友,杨麟,等.高海拔环境对西藏扎拉水电站电气设备选型的影响研究[J].水利水电快报,2023,45(06):99-102.
[2]谭友成.火力发电厂电气设备选型与节能技术分析[J].今日科苑,2015,(04):101.
[3]潘登.电气设备选型及安装探析[J].机电信息,2013,(18):54-55.
