(1.上海昌泰求实电力新技术有限公司上海200093;
2.国网重庆市电力公司经济技术研究院重庆401120;
3.广东水利电力勘测设计研究院重庆分院重庆401120)
摘要:面向供电可靠性的发展目标,使得电网公司投资与效益越来越面临巨大压力。本文建立了配电网投资效益评价体系,构建了配电网投资效益评价模型,实现配电网投资效益评价指标的量化评价,直观表征配电网投资评价结果。最后,以工业区、商业区、政治区、农村区四类区域为实例,验证了论文方法模型的正确性和实用性。
关键词:配电网;投资效益;总体评价
0.概述
配电网投资效益评价,和配电网规划建设具有矛盾和协调统一。一方面随着社会发展和人民生活水平提高,电力用户对配电网的供电可靠性要求越来越高,使得配电网建设逐步以供电可靠性为导向,必然导致投资大大增加。另一方面,当前配电网建设资金有限,难以满足每个电力用户的高可靠性要求,配电网建设仍然需要针对不同供电区域建设标准,按照该供区电网差异化的建设标准来建设。
本论文通过收集可能影响配电网投资效益的各项指标[1-3],按照完整性、实用性、独立性和唯一性的原则,建立配电网投资效益评价体系,使其能够全面、准确、有效地反映配电网投资状态,研究配电网投资评价方法、评价标准,构建配电网投资效益评价模型,通过配电网投资评价指标的约简、归一化、适当权重,实现配电网投资评价指标的量化打分及综合得分,直观表征配电网投资评价结果。最后,以工业区、商业区、政治区、农村区四类区域为例,验证了论文方法模型的正确性和实用性。
1.投资评价指标体系构建
1.1构建原则
在全面分析与研究重庆电网近年来建设投资规模、构成以及电网建设成效的基础上,遵循“完整性、实用性、独立性和唯一性”的原则,构建配电网投资评价体系。
●完整性:指标体系覆盖面广、能够全面反映影响电网投资效益的各种因素,结构明晰、点面结合,从整体和局部的不同角度系统的反映电网投资的效益;
●实用性:指标体系要便于为投资效益进行比较分析,含义明确,指标数据可以获取且能够准确度量,可操作性强,便于实践应用;
●独立性:指标体系中同层次的指标相互独立,保证相互之间无重复或过渡重复,尽可能减少各指标之间的关联度,消除指标间的相互依赖关系;
●唯一性:指标定义要明确,其数据来源、统计口径、计算方法要唯一。
1.2指标体系结构
投资方面,配电网投资首先基于配电网现状规模,由该区域配电网投资需求基础决定。典型的代表指标:供电可靠率、负荷密度、供电面积、负荷增长率、A+、A、B、C、D比例。其次是投资金额,包括初始投资和运维费用两部分。为了使配电网投资和效益具有可比性,指标分析时可将配电网项目投资费用折算为等年值。
效益方面,主要包括显性效益、隐性效益和其它效益。显性效益包括通过提高电网供电能力增加的售电量效益,以及增加负荷后,未来由于负荷增长而进一步产生的用电量增加;隐性效益体现为电网网架优化、设备提升后,配电网供电可靠性提升减少停电时间的用电收益,以及配电网综合线损率降低而带来的售电收益;其它效益为社会效益和环境效益。
另外,由于电网系统性特点,投资效益是增量资产和存量资产共同产生的,因此指标体系既要体现增量资产效益,还要体现存量资产效益。为了从不同角度反映资产的利用效率,文中设立了变电容量、线路长度的效益指标。建立的配电网投资效益评价指标体系如表1所示:
表1建立的配电网投资效益评价指标体系
2.投资评价模型构建
指标体系中的各指标分别从不同角度反映了电网企业的投资效益,评价模型就是要把各指标的评价数据通过数学的方法综合为一个能整体反映电网投资效益的量化结果。通常评价模型由以下几部分组成。
2.1指标约简模型
采用相关性分析法对投资效益评价指标进行约简。假设有m个电网企业投资效益评价指标这m个评价指标分为k类:
2.2指标归一模型
指标的归一化方法有最大值法、差值法、模糊数学法等,各种方法归一化计算结果一般不影响评价结论,都满足要求,本文综合采用以上方法。其基本步骤是:
(1)确定各指标的阈值范围
不失一般性,假设有m个投资效益评价指标,有n个评价对象,X为原始数据矩阵,其中xij为第i个对象的第j个指标的数值。
根据历史数据和实际经验确定各个指标的阈值,也即上下限值。在无确定的极值时,选取本指标数组中的最大、最小值作为该指标的上下限。
(2)确定各指标的隶属度函数类型
电网投资总额与电量需求在短期内的关系可用多种函数表示,可以是线性的,也可以是非线性的。随着配电网建设发展的深入,很多指标值的改进将会越来越困难,或者每一点的改进所需要的投入将更多,采用二次函数作为该电网现阶段电量需求与电网投资总额的关系函数。即有:,其中,a,b分别为二次、一次项系数,c为随机误差项。
(3)指标体系的算法实现
对指标数据进行无量纲化归一处理,采用常用的百分制,即取值结果在0-100之间。可假定最大值对应100分,标准差对应70分,最小值对应0分,由三个坐标点确定二次函数曲线,计算出n个评价对象的m个评价指标的各单项分值。
2.3权重计算模型
本文采用组合权重计算方法,选择变异系数法、德尔菲法、熵权法3种赋权方法来计算组合权重。具体的处理过程:将这三种赋权方法得出的某一指标的权重相乘,然后进行归一化处理,得到组合权重。
2.4综合评分模型
选用模型汇总各指标归一化指标值,得到综合评分[4],使评价结果更加直观。结合相关计算公式,即可对配电网投资相关指标进行打分,综合得分采用AHP层次累计法,公式如下:
3.投资效益评价实例验证
选取国网重庆市电力公司辖区的江北供电公司、南岸供电公司、渝中供电公司、万州供电公司四个典型供电公司,作为工业区、商业区、政治区、农村区四类典型区域配电网算列,应用前文建立的配电网投资效益评价体系及构建的模型,对2016年度配电网总体投资效益进行评价。不同区域投资效益评价指标基础数据,如表2所示,几种权重计算方法结果,如表3所示,总体投资评价综合得分,分别为76.39、98.92、75.33、72.86,如表4所示。
表2不同区域投资效益评价指标基础数据
表3几种权重计算方法结果
表4不同分区投资效益评价得分
4.结语
本文按照完整性、实用性、独立性和唯一性的原则,建立配电网投资效益评价体系,研究配电网投资评价分析方法、评价标准,构建配电网投资效益评价模型,对各供电公司配电网总体投资情况量化评价。实例对四类典型区域配电网投资效益评价,综合得分分别为工业区76.39、商业区98.92、政治区75.33、农村区72.86。本文提供的配电网投资效益评价指标体系、模型和方法,可以为配电网建设投资资金分配提供决策支持。
参考文献:
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