趙蕾,茍秦晉,潘聃,高彥騁,曹譽(yù)仁,周金程
(1.西安眾源電力設(shè)計(jì)院,陜西西安 710014;2.天津天大求實(shí)電力新技術(shù)股份有限公司,天津 300384)
目前配電網(wǎng)正處于大規(guī)模發(fā)展和建設(shè)時(shí)期,每年的投資項(xiàng)目支出金額十分龐大。一直以來(lái),許多地方的電網(wǎng)公司對(duì)于投資計(jì)劃都采用“切塊式”的粗放管理,缺少統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、綜合平衡。計(jì)劃與預(yù)算管理過(guò)程不統(tǒng)一、不協(xié)調(diào),管理手段較為粗放,針對(duì)性和操作性不強(qiáng),難以實(shí)現(xiàn)公司整體投資效益最大化。因此,需要建立一個(gè)比較全面、科學(xué)的項(xiàng)目評(píng)價(jià)體系與評(píng)價(jià)方法[1-2]。
本文將針對(duì)配電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目評(píng)價(jià)體系進(jìn)行深入研究,力爭(zhēng)構(gòu)建一套完整的指標(biāo)體系,實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)項(xiàng)目的評(píng)價(jià),指導(dǎo)于配電網(wǎng)建設(shè)中,更好地利用有限的建設(shè)資金滿足負(fù)荷發(fā)展的需要,為配電網(wǎng)的項(xiàng)目投資提供科學(xué)依據(jù),提升配網(wǎng)項(xiàng)目安排合理性,規(guī)范配網(wǎng)項(xiàng)目投資管理,減少盲目投資和短期行為,增強(qiáng)投資的全局觀念,從而達(dá)到提高公司整體投資效益的目的。
本文所建立的配電網(wǎng)項(xiàng)目評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,期望能夠多角度、全方位地評(píng)價(jià)配電網(wǎng)項(xiàng)目。由于影響配電網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)的因素(指標(biāo))很多,配電網(wǎng)項(xiàng)目評(píng)價(jià)其實(shí)是一個(gè)屬性眾多的綜合性評(píng)價(jià)問(wèn)題。
綜合評(píng)價(jià)[3](comprehensive evaluation,CE)是指運(yùn)用多個(gè)指標(biāo)對(duì)被評(píng)價(jià)對(duì)象所進(jìn)行的客觀、公正、合理的全面評(píng)價(jià)。將評(píng)價(jià)對(duì)象視為一個(gè)系統(tǒng),綜合評(píng)價(jià)問(wèn)題可以看作是一個(gè)抽象的問(wèn)題,在眾多系統(tǒng)中,怎樣確定各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),這種綜合判斷性問(wèn)題,即為多屬性(或多指標(biāo))綜合評(píng)價(jià)問(wèn)題。
對(duì)于配電網(wǎng)項(xiàng)目評(píng)價(jià)這種多屬性問(wèn)題,可以通過(guò)層次分析法[4-10](analytic hierarchy process,AHP)建立清晰的層次結(jié)構(gòu)來(lái)分解復(fù)雜問(wèn)題,它是評(píng)價(jià)中分析復(fù)雜問(wèn)題和建立評(píng)價(jià)體系的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。層次分析法是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家T.L.Saaty教授20世紀(jì)70年代提出的一種實(shí)用的在決策過(guò)程中對(duì)非定量事件作定量分析、對(duì)主觀判斷作客觀分析的多方案或多目標(biāo)決策方法。它將與決策始終相關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次,在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析。
本文的研究重點(diǎn)是構(gòu)建配網(wǎng)項(xiàng)目評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,在構(gòu)建體系之前,首先需要明確配電網(wǎng)建設(shè)的驅(qū)動(dòng)因素,以便明確配電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)關(guān)注方向,從而為配電網(wǎng)項(xiàng)目評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取提供依據(jù)。
配網(wǎng)建設(shè)的目的在于利用有限的資金滿足利益相關(guān)者的需求,達(dá)到利益最大化,實(shí)現(xiàn)共贏的目標(biāo)。對(duì)于配網(wǎng)來(lái)說(shuō),利益相關(guān)者包括電力用戶、社會(huì)和電力企業(yè)。這三者對(duì)于配網(wǎng)的需求各不相同,如圖1所示。配網(wǎng)建設(shè)的效果主要通過(guò)滿足電力用戶、社會(huì)和供電企業(yè)自身需求與期望的程度來(lái)反映。
圖1 配電網(wǎng)的發(fā)展需求Fig.1 The development demand of the distribution network
通過(guò)對(duì)電力用戶、電力企業(yè)和社會(huì)等利益相關(guān)者的需求分析,驅(qū)動(dòng)配網(wǎng)建設(shè)的主要宏觀驅(qū)動(dòng)因素有負(fù)荷增長(zhǎng)需求、供電可靠性、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、電能質(zhì)量以及社會(huì)效益。這5個(gè)因素可比較全面地反映配電網(wǎng)建設(shè)效果的主要方面。當(dāng)配電網(wǎng)項(xiàng)目滿足上述5個(gè)方面的要求時(shí),可以認(rèn)為該配電網(wǎng)項(xiàng)目是比較科學(xué)、合理的。
為了更好地分析出配電網(wǎng)建設(shè)的驅(qū)動(dòng)因素,對(duì)配電網(wǎng)建設(shè)的五大宏觀驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行進(jìn)一步分析,從而找出各項(xiàng)微觀驅(qū)動(dòng)因素,如圖2所示。
配電網(wǎng)建設(shè)的5個(gè)宏觀驅(qū)動(dòng)因素,其中供電可靠性下的微觀因素?cái)?shù)量較多,可依據(jù)配電網(wǎng)建設(shè)的改善效果繼續(xù)分為網(wǎng)架完善和安全供電兩大類。因此,可以主要從負(fù)荷增長(zhǎng)、網(wǎng)架完善、安全供電和電壓質(zhì)量4個(gè)方面對(duì)配電網(wǎng)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià),并將這4個(gè)指標(biāo)作為配電網(wǎng)項(xiàng)目評(píng)價(jià)的一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)。
圖2 配電網(wǎng)建設(shè)驅(qū)動(dòng)因素Fig.2 Drivers of distribution network construction
依據(jù)上述5個(gè)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)和配電網(wǎng)建設(shè)微觀驅(qū)動(dòng)因素,對(duì)影響配電網(wǎng)項(xiàng)目評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)進(jìn)行深入分析挖掘,對(duì)原有體系中的微觀評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行適當(dāng)修改與歸納,得到每個(gè)一級(jí)指標(biāo)下所對(duì)應(yīng)的主要二級(jí)指標(biāo),構(gòu)建配電網(wǎng)項(xiàng)目指標(biāo)體系,如表1所示。
表1 配電網(wǎng)項(xiàng)目指標(biāo)體系Tab.1 The index system of power distribution network project
配電網(wǎng)項(xiàng)目評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算方法主要用于評(píng)價(jià)配電網(wǎng)項(xiàng)目。通過(guò)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算方法,對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化,實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)項(xiàng)目評(píng)價(jià)指標(biāo)的分析。
在配電網(wǎng)項(xiàng)目指標(biāo)體系中,負(fù)荷增長(zhǎng)、電能質(zhì)量和安全供電指標(biāo)下的二級(jí)指標(biāo)均為“XX解決率或改造率”,此類指標(biāo)的計(jì)算方法是一致的,其計(jì)算方法如下式所示。
XX解決率(改造率)=
而網(wǎng)架完善指標(biāo)下的二級(jí)指標(biāo)均為“XX比率提升程度”,此類指標(biāo)的計(jì)算方法如下式所示。
XX比率提升程度=
在進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)計(jì)算時(shí),利用的是相應(yīng)的項(xiàng)目實(shí)施前后的數(shù)量差與項(xiàng)目實(shí)施前的比值,而在實(shí)際配網(wǎng)規(guī)劃中,配網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)劃與實(shí)際實(shí)施數(shù)量可能會(huì)不完全一致。因此,本文假設(shè)配網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)劃與實(shí)際實(shí)施數(shù)量相一致。
在配電網(wǎng)項(xiàng)目評(píng)價(jià)體系中,指標(biāo)權(quán)重是評(píng)價(jià)體系很重要的一項(xiàng)內(nèi)容,通過(guò)指標(biāo)權(quán)重可以看出該指標(biāo)對(duì)于評(píng)價(jià)目標(biāo)的重要性程度。本文綜合多位電力專家對(duì)于配電網(wǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)重要性的認(rèn)識(shí),采用主觀賦權(quán)法中的德?tīng)柗品▉?lái)確定指標(biāo)權(quán)重的大小。德?tīng)柗品ǎㄓ址Q專家打分法)是一種能夠充分綜合領(lǐng)域?qū)<抑R(shí)、經(jīng)驗(yàn)和信息的方法,其特點(diǎn)是通過(guò)專家的經(jīng)驗(yàn)和意見(jiàn)來(lái)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)、權(quán)重以及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)等,并通過(guò)不斷反饋修改最終獲得較好的結(jié)果。
將專家給出的評(píng)分ai和參與專家人數(shù)m的加權(quán)平均進(jìn)行計(jì)算,E為專家意見(jiàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
設(shè)專家意見(jiàn)離散度,按照下式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差。
本文設(shè)定δ0=0.05,當(dāng)?shù)趇次的相關(guān)計(jì)算值δi滿足δi<δ0時(shí)結(jié)束,否則進(jìn)行下一輪的征詢。當(dāng)征詢結(jié)束后,采用專家給出的結(jié)果的中位數(shù)作為最終結(jié)果。
在本文中通過(guò)與10位電力專家的溝通討論,獲取各位電力專家對(duì)項(xiàng)目評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)重要性的認(rèn)識(shí),即各項(xiàng)具體指標(biāo)的權(quán)重確定結(jié)果。由于各位電力專家給出的結(jié)果之間存在差異,為了平衡差異,依據(jù)德?tīng)柗品ㄔ?,?dāng)各位專家所給結(jié)果的離散度處于合理范圍之內(nèi)時(shí),選取各位電力專家權(quán)重確定結(jié)果的中位數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)的最終權(quán)重結(jié)果。因此,在確定配電網(wǎng)項(xiàng)目評(píng)價(jià)體系中的一二級(jí)指標(biāo)權(quán)重時(shí),首先根據(jù)已確定的配電網(wǎng)項(xiàng)目指標(biāo)體系,利用德?tīng)柗品ù_定評(píng)價(jià)體系中的一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重,進(jìn)而用同樣的方法針對(duì)每個(gè)一級(jí)指標(biāo)下的二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重確定。
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的制定主要參考指標(biāo)的類型和理想值,指標(biāo)分為單調(diào)性指標(biāo)和非單調(diào)性指標(biāo)。其中,單調(diào)性指標(biāo)分為正指標(biāo)和負(fù)指標(biāo):對(duì)于正指標(biāo),指標(biāo)值越大,得分就會(huì)越高;對(duì)于負(fù)指標(biāo),指標(biāo)值越小,得分就會(huì)越高。對(duì)于非單調(diào)性指標(biāo),其取值在某一點(diǎn)達(dá)到最佳效果,越偏離此極值點(diǎn)效果越差。
由各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算方法可知,配電網(wǎng)項(xiàng)目合理程度評(píng)價(jià)指標(biāo)均為單調(diào)性指標(biāo)中的正指標(biāo),且指標(biāo)理想值均為100%。為了能夠合理設(shè)定各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),本文假定指標(biāo)值與得分之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為直線關(guān)系,由此可構(gòu)建出評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算函數(shù),如下式所示。
式中,x表示指標(biāo)值;y表示指標(biāo)得分。
經(jīng)過(guò)指標(biāo)體系建立、指標(biāo)權(quán)重確定以及指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)確定后,本文建立了一套完整的配電網(wǎng)項(xiàng)目評(píng)價(jià)體系,如表2所示。
本文構(gòu)建的配電網(wǎng)項(xiàng)目評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)項(xiàng)目進(jìn)行多角度、全方面地評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)建設(shè)驅(qū)動(dòng)因素的分析,得到能夠全面評(píng)價(jià)配電網(wǎng)項(xiàng)目水平的負(fù)荷增長(zhǎng)、網(wǎng)架完善、安全供電和電壓質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo),并對(duì)其作為目標(biāo)層進(jìn)行細(xì)化,保證配電網(wǎng)項(xiàng)目的細(xì)化準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。該評(píng)價(jià)體系可以較好地運(yùn)用到配電網(wǎng)項(xiàng)目評(píng)價(jià)中。
表2 配電網(wǎng)項(xiàng)目評(píng)價(jià)體系Tab.2 Distribution network project evaluation system
[1]袁云山,劉源,劉慨然,等.配電網(wǎng)中新能源最優(yōu)接入的評(píng)價(jià)方法[J].電網(wǎng)與清潔能源,2013,29(6):16-20.YUAN Yunshan,LIU Yuan,LIU Kairan,et al.An evaluation method of new energy optimal accessing to distribution network[J].Power System and Clean Energy,2013,29(6):16-20(in Chinese).
[2]楊波.10 kV及以下配網(wǎng)建設(shè)與改造投資后評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J].南方電網(wǎng)技術(shù),2009(3):8-14.YANG Bo.Study on post-project evaluation index system for 10 kV and below distribution network investment[J].Southern Power System Technology,2009(3):8-14(in Chinese).
[3]歐相林,鄧鶴鳴,王力農(nóng),等.10 kV配電線路帶電作業(yè)安全綜合評(píng)價(jià)應(yīng)用分析[J].高壓電器,2013,49(2):55-60.OU Xianglin,DENG Heming,WANG Linong,et al.Application of synthetically safety evaluation in the live working on 10 kV distribution line[J].High Voltage Apparatus,2013,49(2):55-60(in Chinese).
[4]季盛強(qiáng),紀(jì)海英.基于層次分析法的油紙絕緣局部放電模式識(shí)別[J].高壓電器,2012,48(1):70-75.JI Shengqiang,JI Haiying.Pattern recognition of partial discharge in oil-paper insulation based on analytic hierarchy process[J].High Voltage Apparatus,2012,48(1):70-75(in Chinese).
[5]賴?yán)?,張?用于電力儲(chǔ)能的蓄電池適用性綜合評(píng)價(jià)[J].電力與能源,2012,33(1):68-71.LAI Li,ZHANG Yu.Comprehensive evaluation of battery energy storage system[J].Power and Energy,2012,33(1):接收RTU上傳的遙測(cè)和SOE報(bào)文,提取出故障電流信息,利用故障判斷原理進(jìn)行分析,判斷出故障區(qū)段,然后發(fā)出遙控命令,將故障區(qū)段自動(dòng)切除,自動(dòng)恢復(fù)非故障區(qū)段的供電,大大地縮短線路故障查找、維修和恢復(fù)供電的時(shí)間。該裝置操作簡(jiǎn)單,且判斷故障可靠性高,提高了供電可靠性和自動(dòng)化管理水平。