白樺

（浙江浙電電網(wǎng)工程技術(shù)有限公司，杭州 310008）

多權(quán)重因子影響的電網(wǎng)規(guī)劃評價(jià)指標(biāo)體系

白樺

（浙江浙電電網(wǎng)工程技術(shù)有限公司，杭州 310008）

電網(wǎng)規(guī)劃是保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的有效手段，但對規(guī)劃方案的優(yōu)劣缺乏明確的衡量標(biāo)準(zhǔn)。在對國內(nèi)外現(xiàn)有電網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了多權(quán)重因子影響的電網(wǎng)規(guī)劃指標(biāo)評價(jià)體系并制定了各評價(jià)指標(biāo)的計(jì)算方法和評判標(biāo)準(zhǔn)，指標(biāo)體系分基準(zhǔn)層和指標(biāo)層，分“結(jié)構(gòu)優(yōu)良、安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效”三大類指標(biāo)，進(jìn)一步細(xì)化為18組指標(biāo)，能夠較全面的反映電網(wǎng)規(guī)劃的主要特征因素。

電網(wǎng)規(guī)劃；多權(quán)重因子；評價(jià)指標(biāo)；評判標(biāo)準(zhǔn)

電網(wǎng)規(guī)劃是電網(wǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，優(yōu)秀的電網(wǎng)規(guī)劃是保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)，同時也是保證電力建設(shè)資金合理、有效、充分利用的重要前提。目前電網(wǎng)規(guī)劃存在以下問題：

（1）規(guī)劃研究側(cè)重于發(fā)展思路和目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，難以覆蓋電網(wǎng)逐年發(fā)展中的問題。

（2）規(guī)劃工作對外部環(huán)境變化適應(yīng)性不足，響應(yīng)較慢。

（3）電網(wǎng)規(guī)劃方案缺乏量化的評價(jià)指標(biāo)，規(guī)劃實(shí)施后難以合理量化實(shí)施的效果。

導(dǎo)致問題存在的一個主要原因在于：對電網(wǎng)規(guī)劃的要求缺乏全面性的認(rèn)識和理解，對規(guī)劃方案的優(yōu)劣缺乏明確的衡量標(biāo)準(zhǔn)。為此，迫切需要從方法論的高度重新認(rèn)識、量化評價(jià)電網(wǎng)規(guī)劃方案的優(yōu)劣，研究科學(xué)的電網(wǎng)規(guī)劃評價(jià)方法[1-5]。

1 國內(nèi)外電網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)體系研究

1.1 國內(nèi)電網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)體系研究

目前國內(nèi)電網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)體系研究方向，主要包括單一角度評價(jià)指標(biāo)研究和電網(wǎng)綜合評價(jià)指標(biāo)體系研究。

單一角度評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行的研究，是指單就供電可靠性、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性或安全性中某一方面的指標(biāo)分解和量化進(jìn)行的深入研究，并給出在這一方面的評價(jià)結(jié)論。對地區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性評估主要針對網(wǎng)絡(luò)損耗，而電網(wǎng)的供電能力評估是根據(jù)對電網(wǎng)各電壓等級系統(tǒng)的容載比、各變電站負(fù)載率以及用戶供電可靠率指標(biāo)進(jìn)行分類匯總與分析等，也有對電網(wǎng)的電能質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行評估的[6-7]。

電網(wǎng)綜合評價(jià)指標(biāo)體系的研究，是指綜合各項(xiàng)單方面評價(jià)的研究成果，力求全方位的對電網(wǎng)進(jìn)行評價(jià)。對于電網(wǎng)綜合評價(jià)指標(biāo)體系的研究又可分為兩類：

一是對指標(biāo)體系本身的研究，即完善的層次結(jié)構(gòu)、全面合理的指標(biāo)設(shè)置。國家電網(wǎng)公司近期制定了電網(wǎng)發(fā)展水平評估指標(biāo)體系，同時南方電網(wǎng)公司也制定了相應(yīng)的評價(jià)指標(biāo)體系。

二是對指標(biāo)體系評價(jià)算法的研究。目前提出的可以應(yīng)用于電網(wǎng)評價(jià)的方法主要包括模糊綜合評價(jià)、灰色關(guān)聯(lián)分析、主成分分析法、因子分析法、層次分析法等。其共同之處都是將電網(wǎng)發(fā)展水平的評價(jià)結(jié)果給予量化比較。其主要區(qū)別是適用范圍不同，如模糊綜合評價(jià)對帶有主觀評價(jià)因素指標(biāo)適用性較強(qiáng)；主成分分析法適用于多目標(biāo)評價(jià)系統(tǒng)指標(biāo)差異分析等。

1.2 國外電網(wǎng)規(guī)劃及評價(jià)指標(biāo)分析

國外電網(wǎng)規(guī)劃及評價(jià)體系已將量化指標(biāo)用于對電網(wǎng)的安全可靠性評價(jià)和經(jīng)濟(jì)性評價(jià)。如法國電網(wǎng)公司（RTE）規(guī)定的可靠性指標(biāo)-失負(fù)荷概率，包括停電持續(xù)時間、損失電量、停電頻率等，以確定為滿足給定供電可靠性概率所需要的發(fā)電裝機(jī)容量，從而指導(dǎo)發(fā)電投資[8-9]。

北美電網(wǎng)規(guī)劃的重點(diǎn)是電網(wǎng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性的分析，電網(wǎng)的規(guī)劃目的、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的協(xié)調(diào)、電網(wǎng)輸電能力、規(guī)劃計(jì)算模型以及設(shè)備老化風(fēng)險(xiǎn)評估這幾個方面是其側(cè)重點(diǎn)；法國電網(wǎng)的規(guī)劃目的和制定過程、電網(wǎng)效率的評估、電網(wǎng)老化程度的評估、各類用戶接入方式等方面是法國電網(wǎng)規(guī)劃的側(cè)重點(diǎn)；巴西電網(wǎng)規(guī)劃在滿足系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上，非常注重電網(wǎng)線路工程項(xiàng)目對社會和環(huán)境的影響；俄羅斯在制定可靠性準(zhǔn)則時主要突出系統(tǒng)的穩(wěn)定問題。

國內(nèi)對電網(wǎng)規(guī)劃評價(jià)體系的研究剛剛起步，還沒有一套成熟的成果可直接應(yīng)用。國外雖然理論相對成熟，經(jīng)驗(yàn)較為豐富，但由于國外電力系統(tǒng)發(fā)展階段、發(fā)展任務(wù)和電力市場組織方式與國內(nèi)現(xiàn)況區(qū)別較大，也難以直接借鑒。因此，在廣泛吸取國內(nèi)外研究成果，對具體指標(biāo)進(jìn)行豐富和完善的基礎(chǔ)上，提出一套全新的電網(wǎng)綜合評價(jià)指標(biāo)體系。

2 電網(wǎng)規(guī)劃評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建原則

為保證評價(jià)指標(biāo)的系統(tǒng)性和合理性,評價(jià)指標(biāo)體系的建立需要滿足一定的原則：

（1）指標(biāo)要與客體的發(fā)展目標(biāo)或管理目標(biāo)相一致，體系內(nèi)各具體指標(biāo)也要保持一致。

（2）指標(biāo)所規(guī)定的內(nèi)容可通過實(shí)際觀察加以直接測量，以獲得明確的結(jié)論。

（3）指標(biāo)必須反映被評價(jià)對象共同的屬性，具有可比性，并且保證評價(jià)過程可操作性。

（4）體系內(nèi)的各條指標(biāo)必須是相互獨(dú)立的，同一層次的各條指標(biāo)必須不存在任何包含與被包含的關(guān)系，相互不重疊，不存在因果關(guān)系。

（5）指標(biāo)體系不應(yīng)遺漏任一重要的指標(biāo)，需要能夠全面、系統(tǒng)地再現(xiàn)和反映客體的發(fā)展和管理目標(biāo)。

根據(jù)上述原則，在建立電網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)體系時，各指標(biāo)的選取要盡可能全面地反映電網(wǎng)實(shí)際情況，不能遺漏任一重要的指標(biāo)；同時也要考慮到信息有效性、數(shù)據(jù)采集難度、計(jì)算量等實(shí)際情況。

3 電網(wǎng)規(guī)劃評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

3.1 評價(jià)指標(biāo)體系的基準(zhǔn)層

滿足企業(yè)、客戶、社會的需求主要從以下幾個方面體現(xiàn)：電網(wǎng)安全性、顧客滿意度、企業(yè)社會責(zé)任、企業(yè)利潤最大化。

（1）電網(wǎng)安全性是指人、電力裝備、環(huán)境、制度本身所具有的安全屬性，包括人、物、系統(tǒng)的安全性等。

（2）電網(wǎng)公司以利潤最大化為目標(biāo)，是電網(wǎng)公司得以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，是電網(wǎng)公司以持續(xù)、安全供電的方式擔(dān)負(fù)社會責(zé)任的重要保障。

（3）電力行業(yè)屬于國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和公用事業(yè)，關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)命脈、國家能源安全與社會穩(wěn)定大局，社會責(zé)任主要從四個領(lǐng)域體現(xiàn)。

（4）電力顧客在消費(fèi)電力產(chǎn)品時都帶有特定期望，除了對電力產(chǎn)品本身的品質(zhì)有要求外，還有其附加的電力服務(wù)需求。

上述各類指標(biāo)主要內(nèi)容如圖1所示。

圖1 基準(zhǔn)層指標(biāo)的分析過程一

4類指標(biāo)并非相互獨(dú)立，其中也包含了電力企業(yè)應(yīng)關(guān)注的但并非與電網(wǎng)規(guī)劃直接相關(guān)的內(nèi)容，通過對電網(wǎng)發(fā)展根本任務(wù)的深入分析，刨除與研究的電網(wǎng)規(guī)劃水平并無直接關(guān)聯(lián)的管理、人文方面的指標(biāo)后，最終可提煉總結(jié)出以“結(jié)構(gòu)優(yōu)良、安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效”作為電網(wǎng)規(guī)劃評價(jià)指標(biāo)體系的基準(zhǔn)層指標(biāo)如圖2所示。

圖2 基準(zhǔn)層指標(biāo)的分析過程二

3.2 評價(jià)指標(biāo)體系的指標(biāo)層

利用因果分析法繪制魚骨圖，對各基準(zhǔn)層指標(biāo)進(jìn)行分解，得到指標(biāo)層的各項(xiàng)指標(biāo)，分析過程如圖3所示。

圖3 基準(zhǔn)層指標(biāo)影響因素魚骨圖

根據(jù)指標(biāo)設(shè)置原則和圖3的結(jié)論，最終得出的電網(wǎng)規(guī)劃評價(jià)指標(biāo)體系如表1所示。

表1 電網(wǎng)規(guī)劃評價(jià)指標(biāo)體系

4 評價(jià)指標(biāo)的計(jì)算

為便于說明，將分析得出的電網(wǎng)規(guī)劃評價(jià)指標(biāo)根據(jù)電壓等級細(xì)分具體計(jì)算指標(biāo)，并分別給出各項(xiàng)指標(biāo)的具體參數(shù)。

4.1 110 kV及以上電網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)

此部分包括500 kV，220 kV和110 kV電壓等級的相應(yīng)評價(jià)指標(biāo)計(jì)算方法，以500 kV電壓等級為例。

（1）電網(wǎng)容載比，反映電網(wǎng)裕度和滿足負(fù)荷增長的能力：500 kV電網(wǎng)容載比=500 kV降壓變電容量/（全省最高負(fù)荷時刻負(fù)荷-全省最高負(fù)荷時刻220 kV及以下電源出力）。

（2）實(shí)現(xiàn)“N-1”的電網(wǎng)線路比例，判定電力系統(tǒng)安全性、可靠性：實(shí)現(xiàn)“N-1”的500 kV電網(wǎng)線路比例=（實(shí)現(xiàn)“N-1”的500 kV線路條數(shù)/500 kV線路總數(shù)）×100%。

（3）實(shí)現(xiàn)“N-1”的主變比例，判定電力系統(tǒng)安全性、可靠性：實(shí)現(xiàn)“N-1”的500 kV主變比例=（實(shí)現(xiàn)“N-1”的500 kV主變臺數(shù)/500 kV主變總臺數(shù)）×100%。

（4）合理負(fù)載主變比例，判定電力系統(tǒng)安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性：500 kV合理負(fù)載主變比例=（500 kV合理負(fù)載主變臺數(shù)/500 kV主變總臺數(shù)）×100%。

（5）電網(wǎng)“N-2”最大負(fù)荷損失率，反映電網(wǎng)抗大面積停電的能力：500 kV電網(wǎng)“N-2”最大負(fù)荷損失率=（500 kV電網(wǎng)發(fā)生“N-2”故障最大損失負(fù)荷量/地區(qū)電網(wǎng)最大供電負(fù)荷）×100%。

（6）電網(wǎng)線損率，評價(jià)電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，以220 kV及以上電網(wǎng)為例：220 kV及以上電網(wǎng)線損率=（220 kV及以上電網(wǎng)線損電量/供電量）×100%。

4.2 10 kV及以下電網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)

包括10 kV和380/220 V電壓等級，指標(biāo)共計(jì)10項(xiàng)。其中，10 kV部分如下：

（1）配電網(wǎng)可轉(zhuǎn)供電率=可轉(zhuǎn)供的10 kV饋線回?cái)?shù)/10 kV饋線總回?cái)?shù)。

（2）10 kV過載饋線比例=過載10 kV饋線回?cái)?shù)/10 kV饋線總回?cái)?shù)。

（3）10 kV重載饋線比例=重載10 kV饋線回?cái)?shù)/10 kV饋線總回?cái)?shù)。

（4）10 kV饋線平均負(fù)載率=10 kV總供電負(fù)荷/10 kV饋線最大載流量供電能力，反映電網(wǎng)供電裕度、饋線利用率。

（5）10 kV典型接線比例=10 kV典型接線饋線回?cái)?shù)/10 kV饋線總回?cái)?shù)，反映電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理性。

（6）10 kV饋線供電半徑合格率，供電半徑符合要求的10 kV饋線回?cái)?shù)/線路總回?cái)?shù)。

380/220 V部分如下：

（7）過載配電變壓器（簡稱配變）比例=過載配變臺數(shù)/配變總臺數(shù)。

（8）重載配變比例=重載配變臺數(shù)/配變總臺數(shù)。

（9）低電壓臺區(qū)比例=低電壓臺區(qū)個數(shù)/臺區(qū)總個數(shù)，反映低壓電網(wǎng)供電質(zhì)量。

另有：

（10）中低壓配電網(wǎng)線損率=中低壓配電網(wǎng)網(wǎng)損電量/中低壓配電網(wǎng)供電量，反映中低壓配電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

4.3 全網(wǎng)經(jīng)濟(jì)評價(jià)指標(biāo)

全網(wǎng)經(jīng)濟(jì)評價(jià)指標(biāo)共計(jì)指標(biāo)6項(xiàng)。

（1）全社會用電量，所有用電領(lǐng)域的電能消耗總量。

（2）售電量，用電單位入口總表的累積電量。

（3）單位新增電量投資，反映電網(wǎng)投入產(chǎn)出情況，核算期電網(wǎng)建設(shè)總投資/核算期內(nèi)新增售電量。

（4）單位新增電量輸配電成本，反映電網(wǎng)投入產(chǎn)出情況，以核算期所產(chǎn)生的新增售電量為基數(shù)，在設(shè)定的項(xiàng)目投資內(nèi)部收益率的條件下，計(jì)算單位電量輸配電成本。

（5）固定資產(chǎn)投資，某一段統(tǒng)計(jì)期內(nèi)電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目總投資。

（6）單位資產(chǎn)售電量=地市當(dāng)年售電量/年末電網(wǎng)總資產(chǎn)，反映電網(wǎng)投資的經(jīng)濟(jì)效益。

5 評價(jià)指標(biāo)的評判標(biāo)準(zhǔn)

為確定指標(biāo)合理取值區(qū)間，可將指標(biāo)分為3類，即控制類指標(biāo)、觀測類指標(biāo)、趨勢類指標(biāo)。

控制類指標(biāo)：對電網(wǎng)某一方面的特性給出相對硬性的標(biāo)準(zhǔn)，較少考慮地域的差別因素造成的影響。容載比、線路平均負(fù)載率、“N-2”最大負(fù)荷損失率屬于此類指標(biāo)。

觀測類指標(biāo)：隨著電網(wǎng)的發(fā)展，每一發(fā)展階段的要求都不一樣，主要用于對電網(wǎng)發(fā)展階段定性分析。全社會用電量、售電量、固定資產(chǎn)投資、單位資產(chǎn)售電量、單位新增電量投資、單位新增電量輸配電成本指標(biāo)屬于此類。

趨勢類指標(biāo)：此類指標(biāo)反映一定的發(fā)展趨勢，電壓偏低臺區(qū)比例、線損率屬于此類，并應(yīng)逐年降低；負(fù)載率合理區(qū)間設(shè)備比例、實(shí)現(xiàn)“N-1”設(shè)備比例、配網(wǎng)可轉(zhuǎn)供電率、典型接線比例、變電站饋線供電半徑合格率也屬于此類，并應(yīng)逐年提高。

綜合以上分類結(jié)果，總結(jié)各類指標(biāo)合理取值區(qū)間如表2所示。

表2 各類指標(biāo)取值合理區(qū)間

6 結(jié)論

電網(wǎng)規(guī)劃指標(biāo)指標(biāo)體系分基準(zhǔn)層和指標(biāo)層，分“結(jié)構(gòu)優(yōu)良、安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效”三大類指標(biāo)，再細(xì)分為18組指標(biāo)，其中結(jié)構(gòu)優(yōu)良類指標(biāo)5組、安全可靠類指標(biāo)5組、經(jīng)濟(jì)高效類指標(biāo)8組，能夠較全面的反映電網(wǎng)規(guī)劃的主要特征。

最終確定的評價(jià)指標(biāo)體系是電網(wǎng)發(fā)展宏觀目標(biāo)的微觀表現(xiàn)，因此電網(wǎng)規(guī)劃的成果應(yīng)保證這些微觀指標(biāo)按照預(yù)期的方向發(fā)展，才能最終將總體戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。為保證電網(wǎng)規(guī)劃評價(jià)指標(biāo)體系能夠切實(shí)指導(dǎo)電網(wǎng)規(guī)劃方案的制定，在研究成果的基礎(chǔ)上需要進(jìn)行如下工作：

（1）根據(jù)研究成果完成電網(wǎng)規(guī)劃評價(jià)指標(biāo)庫，發(fā)布體系下各指標(biāo)的詳細(xì)計(jì)算方法和邊界條件，統(tǒng)一計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。

（2）相對固化年度滾動規(guī)劃的開展模式，并要求各類規(guī)劃報(bào)告和規(guī)劃項(xiàng)目庫的上報(bào)均應(yīng)同期上報(bào)評價(jià)指標(biāo)體系中各指標(biāo)計(jì)算結(jié)果。

（3）按照評價(jià)指標(biāo)的評判標(biāo)準(zhǔn)，核查整批項(xiàng)目是否符合發(fā)展目標(biāo)的要求，評價(jià)體系中的各指標(biāo)均符合評判標(biāo)準(zhǔn)的要求方可。

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（本文編輯：楊 勇）

Evaluation Index System of Power Network Planning with Multiple Weight Factors

BAI Hua
（Zhejiang Power Grid Engineering Technology Company，Hangzhou 310008，China）

Power network planning is an effective way to ensure safe,economic and stable power grid operation. However，there is no clear measurement criteria to evaluate the quality of panning scheme.In this paper，a grid index evaluation system influenced by multiple weight factors is established by analyzing power network evaluation indexes both at home and abroad.In addition，this paper explores the calculation method and measurement criteria of each index.The system is organized by base level and index level and the index level mainly focuses on indexes such as"sound organization，safety and reliability and economical efficiency"，which are extended as 18 groups of indexes to fully reflect main characteristic factors of power network planning.

power network planning；multi-index weight factor；evaluation index；measurement criteria

TM715

A

1007-1881（2015）11-0047-05

2015-09-17

白 樺（1979），男，高級工程師，從事配電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)工作。