余松，吳延琳，王主丁，張漫

（1.國(guó)網(wǎng)陜西省電力公司，陜西西安 710048；2.國(guó)網(wǎng)陜西省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，陜西西安 710048；3.重慶大學(xué)，重慶 400044）

為了滿足社會(huì)對(duì)電力的需求，供電企業(yè)每年都會(huì)投入大量的資金用于配電網(wǎng)的建設(shè)，而地區(qū)的差異性及發(fā)展的不平衡性給配電網(wǎng)的投資決策帶來(lái)了一定的困難。因此，在投資額給定的情況下，建立合理的投資決策模型，有利于為各地區(qū)的投資決策提供科學(xué)的依據(jù)，規(guī)范決策部門的決策及管理行為，提高資源的利用率，提升投資的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。同時(shí)，在目前的體制下，各個(gè)供電局為了追求自身效益最大化，上報(bào)的項(xiàng)目往往較多，這也要求對(duì)配電網(wǎng)建設(shè)投資的分配進(jìn)行科學(xué)和獨(dú)立的評(píng)估。

目前，針對(duì)配電網(wǎng)資金在不同地區(qū)之間的合理分配，較為直觀的方法是借助配電網(wǎng)規(guī)劃成果對(duì)相應(yīng)投資規(guī)模進(jìn)行估算[1-4]，但由于工作量大不適用于項(xiàng)目眾多且情況較為復(fù)雜的中低壓配網(wǎng)投資決策。其他方法大多是基于評(píng)估體系的配電網(wǎng)投資分配決策[5-10]，此類方法評(píng)估側(cè)重點(diǎn)不同時(shí)，評(píng)估結(jié)果相差較大。另外，文獻(xiàn)[11]通過典型供電模式配電網(wǎng)規(guī)模的估算來(lái)進(jìn)行投資分配決策，但考慮的因素有限。

本文基于現(xiàn)狀配電網(wǎng)及其負(fù)荷增長(zhǎng)對(duì)各地區(qū)配電網(wǎng)規(guī)模進(jìn)行估算，并結(jié)合各地區(qū)配電網(wǎng)基本發(fā)展需要、投資的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益對(duì)總投資分配進(jìn)行決策。首先，提出剛性投資、經(jīng)濟(jì)投資、投資上下限、剛性需求和柔性投資的概念及計(jì)算方法；其次，基于配電網(wǎng)基本發(fā)展需要、投資的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益等基本原則，提出4種實(shí)用的投資分配模型策略（即按基本投資占比分配、按等收益率分配、按電量需求占比分配和基于加權(quán)的綜合分配）；最后，以某省的投資分配案例驗(yàn)證所提出模型策略的實(shí)用性和有效性。提出的方法能在投資總額一定的情況下明確各地區(qū)的分配投資區(qū)間及分配方案，為決策者提供更全面的決策信息。

1 投資定義

首先對(duì)涉及配電網(wǎng)投資分配決策的相關(guān)投資定義如下。

配網(wǎng)總投資IA：可用于分配的配電網(wǎng)總投資。

經(jīng)濟(jì)投資：在售電量、電價(jià)及目標(biāo)收益率一定的條件下，基于配電網(wǎng)內(nèi)部收益率法反算的第i地區(qū)的配電網(wǎng)投資，用以評(píng)估投資的經(jīng)濟(jì)可行性。

基本投資：為滿足第i地區(qū)現(xiàn)有負(fù)荷和新增負(fù)荷所需要新建和改造的基本電網(wǎng)規(guī)模投資，可由下述基本投資模型估算求得。

特殊剛性投資：為滿足第i地區(qū)配電網(wǎng)某些硬性指標(biāo)或者建設(shè)要求所需的投資（如涉及已納入國(guó)家電網(wǎng)公司規(guī)劃的項(xiàng)目和滿足無(wú)電地區(qū)用電需求），根據(jù)地區(qū)發(fā)展需求由相關(guān)規(guī)劃人員或?qū)＜医o定。

應(yīng)急投資：電網(wǎng)公司為適應(yīng)應(yīng)急需求而給第i地區(qū)預(yù)留的電網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用。剛性投資：第i地區(qū)的剛性投資，為該地區(qū)基本剛性投資、特殊剛性投資和應(yīng)急資金之和。

投資下限：本文投資下限也叫剛性需求，為第i地區(qū)的剛性投資、規(guī)劃投資與經(jīng)濟(jì)投資中的最小值為

投資上限：首先獲得第i地區(qū)的規(guī)劃投資與經(jīng)濟(jì)投資中的較小值，該較小值與相同地區(qū)剛性投資中的較大值定義為投資上限，如公式（2）所示。

不同地區(qū)投資上下限如圖1所示（圖中，各地區(qū)“剛性需求”為其投資下限，各地區(qū)“柔性需求”為其投資總額中大于相應(yīng)剛性需求的那部分投資）。

剛性總需求：所有地區(qū)投資下限或剛性需求之和，如公式（3）所示。

式中m為規(guī)劃區(qū)域的總地區(qū)數(shù)。

柔性總投資IF：滿足剛性總需求外剩余可供分配的總投資，如公式（4）所示。

圖1 各地區(qū)投資上下限取值示意圖Fig.1 Diagram of upper and lower limit investments for different subordinate areas

2 基本投資估算模型

根據(jù)現(xiàn)有配電網(wǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)負(fù)荷計(jì)算配電網(wǎng)基本剛性投資?；緞傂酝顿Y分為新建投資和改造老舊設(shè)備投資，其中新建投資又分為高壓配電網(wǎng)投資及中低壓配電網(wǎng)投資，詳細(xì)投資分類如圖2所示。

圖2 基本投資分類示意圖Fig.2 Diagram of basic investment classification

2.1 新建投資

2.1.1 高壓配網(wǎng)新建投資

由于每年的規(guī)劃報(bào)告中高壓項(xiàng)目相對(duì)較少且經(jīng)過嚴(yán)格審查，其規(guī)劃投資可信度非常高。因此，第i地區(qū)高壓配網(wǎng)新建投資可直接由第i地區(qū)的規(guī)劃報(bào)告獲得。

2.1.2 中壓配電網(wǎng)新建投資

1）中壓線路新建投資

考慮到現(xiàn)有中壓線路供電半徑變化，第i地區(qū)中壓線路新建投資為

式中：和分別為第i地區(qū)現(xiàn)有和新增中壓線路回?cái)?shù)；為現(xiàn)狀年平均的中壓出線回路單價(jià)；為規(guī)劃年和現(xiàn)狀年中壓線路供電半徑的比值。

以中壓線路目標(biāo)負(fù)載率（一般為經(jīng)濟(jì)負(fù)載率，也可根據(jù)供區(qū)負(fù)荷密度或接線方式調(diào)整，如三供一備可取75%，負(fù)荷密度低的農(nóng)村地區(qū)可以輕載，如取20%）為基準(zhǔn)，超過該基準(zhǔn)的負(fù)荷可轉(zhuǎn)移到其他線路，低于該基準(zhǔn)的線路容量裕度可帶新增負(fù)荷或其他線路轉(zhuǎn)移的負(fù)荷。因此，第i地區(qū)新增中壓線路回?cái)?shù)為

式中：和分別為新增中壓負(fù)荷和現(xiàn)狀年中壓負(fù)荷；為每條中壓線路平均容量；和分別為現(xiàn)狀年中壓線路平均負(fù)載率和線路目標(biāo)負(fù)載率；cosφ為功率因素。注意：若根據(jù)式（6）算出的新增中壓線路回?cái)?shù)為負(fù)，讓。

第i地區(qū)現(xiàn)狀年平均的出線回路單價(jià)為

式中：為電纜線路長(zhǎng)度；為架空線路長(zhǎng)度；CMVL-C為電纜線路的平均長(zhǎng)度單價(jià)；CMVL-W為中壓架空線路的平均長(zhǎng)度單價(jià)。

考慮到單座變電站的供電面積與其供電半徑的平方成正比，規(guī)劃年和現(xiàn)狀年的中壓出線供電半徑的比值為

式中：和分別為現(xiàn)狀年和規(guī)劃年中壓線路供電范圍面積；和分別為現(xiàn)狀年和規(guī)劃年有中壓出線的高壓變電站個(gè)數(shù)；為與的比值。

2）配變新建投資

第i地區(qū)配變新建投資為

以配變目標(biāo)負(fù)載率（一般為經(jīng)濟(jì)負(fù)載率，也可根據(jù)供區(qū)負(fù)荷密度調(diào)整）為基準(zhǔn)，超過該基準(zhǔn)的負(fù)荷可轉(zhuǎn)移到其他配變，低于該基準(zhǔn)的配變?nèi)萘吭６瓤蓭略鲐?fù)荷或其他配變轉(zhuǎn)移的負(fù)荷。因此，第i地區(qū)新增配變臺(tái)數(shù)為

式中：和分別為現(xiàn)狀年配變平均負(fù)載率和配變目標(biāo)負(fù)載率；Ti為中壓負(fù)荷相對(duì)于配變負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)；為現(xiàn)狀年配變總?cè)萘?；為現(xiàn)有的配變臺(tái)數(shù)。注意：若根據(jù)式（10）算出的新增配變臺(tái)數(shù)為負(fù)，讓

3）環(huán)網(wǎng)柜新建投資

第i地區(qū)環(huán)網(wǎng)柜新建投資為

式中：為新增電纜回路數(shù)；CSR為每臺(tái)環(huán)網(wǎng)柜的平均單價(jià)；為中壓電纜線平均分段數(shù)。其中，為

4）柱上開關(guān)新建投資

第i地區(qū)柱上開關(guān)新建投資為

式中：為新增架空線回路數(shù)；CSP為每臺(tái)開關(guān)的平均單價(jià)；為中壓架空線平均分段數(shù)。其中，新增架空線回路數(shù)為

2.1.3 低壓線路新建投資

第i地區(qū)低壓線路新建投資為

式中：和分別為現(xiàn)有和新增低壓出線回路數(shù)；為現(xiàn)狀年平均的低壓出線回路單價(jià)；為規(guī)劃年和現(xiàn)狀年低壓線路供電半徑的比值。

類似新增中壓線路回?cái)?shù)計(jì)算公式，第i地區(qū)新增低壓線路回?cái)?shù)為

式中：和分別為新增低壓負(fù)荷和現(xiàn)狀年低壓負(fù)荷；和分別為現(xiàn)狀年低壓線路平均負(fù)載率和線路目標(biāo)負(fù)載率（一般為經(jīng)濟(jì)負(fù)載率）；cosφ為功率因素；為每條低壓線路平均容量。注意：若根據(jù)式（16）算出的新增低壓線路回?cái)?shù)為負(fù)，讓。

低壓出線回路單價(jià)為

式中：為現(xiàn)有低壓線路長(zhǎng)度；CLVL為低壓線路的平均長(zhǎng)度單價(jià)。

類似中壓出線供電半徑變化率計(jì)算公式，為

式中：和分別為現(xiàn)狀年和規(guī)劃年低壓線路供電范圍面積（可近似認(rèn)為與現(xiàn)狀年和規(guī)劃年中壓線路供電范圍面積和相同）；為與的比值（可近似認(rèn)為與相同）。

2.2 老舊設(shè)備改造投資

2.2.1 高壓配網(wǎng)改造投資

類似高壓配網(wǎng)新建投資，第i地區(qū)高壓配網(wǎng)老舊設(shè)備改造投資可直接由第i地區(qū)的規(guī)劃報(bào)告獲得。

2.2.2 中低壓配電網(wǎng)改造投資

若在每年的規(guī)劃報(bào)告中，中低壓項(xiàng)目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（如使用年限、運(yùn)行狀況等）比較齊全，第i地區(qū)中低壓配網(wǎng)舊設(shè)備改造投資可直接由第i地區(qū)的規(guī)劃報(bào)告獲得。否則，可采用以下的模型進(jìn)行宏觀投資估算。

若第i地區(qū)現(xiàn)狀年電網(wǎng)規(guī)模采用最新設(shè)備單價(jià)計(jì)算的價(jià)值為，負(fù)荷平均增長(zhǎng)率βi，新建項(xiàng)目投資可近似表示為現(xiàn)狀規(guī)模價(jià)值乘上負(fù)荷增長(zhǎng)率，如式（19）所示。

假定第i地區(qū)改造比例為改造投資與新建投資的比值，改造老舊設(shè)備投資為

改造設(shè)備投資包含了之前第N年的新建投資與改造投資為

式中：為第N年電網(wǎng)規(guī)模價(jià)值；為某年規(guī)模與往前推第N年前電網(wǎng)規(guī)模的比值。

則改造比例為

改造比例與設(shè)備使用年限及負(fù)荷增長(zhǎng)率βi關(guān)系如表1所示。

表1 改造比例K2i與設(shè)備使用年限N及負(fù)荷增長(zhǎng)率βi的關(guān)系Tab.1 Reconstruction ratios related to equipment service life and load growth rates

由表1分析可知：當(dāng)配電網(wǎng)設(shè)備使用年限變化范圍為15～30 a、負(fù)荷增長(zhǎng)率變化范圍為3%～12%時(shí)，老舊設(shè)備改造比例變化范圍為3%～179%；在負(fù)荷增長(zhǎng)率一定的情況下，設(shè)備使用年限越長(zhǎng)，老舊設(shè)備改造比例越低；在設(shè)備使用年限一定的情況下，增長(zhǎng)率越高，老舊設(shè)備改造比例越低；由于中低壓設(shè)備使用年限較短，負(fù)荷增長(zhǎng)率較小，中低壓老舊設(shè)備改造比例相對(duì)較高；高壓設(shè)備使用年限較長(zhǎng)，負(fù)荷增長(zhǎng)率較快，因此老舊設(shè)備改造比例相對(duì)較低。

通過負(fù)荷增長(zhǎng)率及設(shè)備使用年限可估算出各地區(qū)的設(shè)備改造比例，根據(jù)式（20）由新建投資及改造比例即可求得各地區(qū)老舊改舊設(shè)備投資。

2.3 基本投資匯總

綜上所述，第i地區(qū)基本投資由新建投資與改造老舊設(shè)備投資構(gòu)成，可表示為

3 經(jīng)濟(jì)投資估算模型

本文經(jīng)濟(jì)投資計(jì)算方法是在售電量、電價(jià)及目標(biāo)收益率一定的條件下，采用內(nèi)部收益率法反算投資；而且一年投資（流出）只對(duì)應(yīng)相應(yīng)年份（一年）的增供電量（流入），但需要考慮投資使用年限內(nèi)該增供電量總收入及投資折舊維護(hù)率。

針對(duì)某一年的配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)投資計(jì)算，經(jīng)濟(jì)流量模型如圖3所示，各地區(qū)經(jīng)濟(jì)投資計(jì)算步驟如下。

1）根據(jù)式（24）計(jì)算各地區(qū)配電網(wǎng)售電平均凈收益電價(jià)

式中：Ci為第i地區(qū)的平均電價(jià)；Ei為第i地區(qū)的總售電量；和分別代表第i地區(qū)的工業(yè)售電量、商業(yè)售電量、居民售電量、水電購(gòu)電量和火電購(gòu)電量；和分別代表工業(yè)售電單價(jià)、商業(yè)售電單價(jià)、居民售電單價(jià)、水電購(gòu)電單價(jià)和火電購(gòu)電單價(jià)。

2）在電價(jià)已知的情況下即可計(jì)算第i地區(qū)現(xiàn)有售電收入：

第i地區(qū)新增售電收入為

3）現(xiàn)金流出為投資與折舊維護(hù)費(fèi)用之和，假設(shè)地區(qū)的折舊維護(hù)率為γ，投資設(shè)備使用壽命為N年，為i地區(qū)包含基建、技改和小基建等當(dāng)年所有投資，則根據(jù)復(fù)利公式現(xiàn)金流出為

4）將對(duì)應(yīng)新增售電的N年收入與改造涉及的N年售電收入之和作為現(xiàn)金流入：

式中IRR為已知的內(nèi)部收益率。

5）在第i地區(qū)配電網(wǎng)售電收入、改造比例、負(fù)荷平均增長(zhǎng)率βi、內(nèi)部收益率IRR及折舊維護(hù)率為γ為已知的情況下，利用公式（29）可反算各地區(qū)的。

6）令第i地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)投資占企業(yè)總投資比例為，配網(wǎng)投資占全網(wǎng)投資比例為，則第i地區(qū)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)投資為

圖3 經(jīng)濟(jì)流量模型示意圖Fig.3 Diagram of economic flow model

4 投資分配模型策略

考慮到配電網(wǎng)基本發(fā)展需要、投資的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益等基本原則，提出了幾種投資分配的模型策略。

4.1 模型策略I

若整個(gè)規(guī)劃區(qū)域可分配總投資IA小于等于剛性總需Imin，即柔性總投資IF小于等于0，則各地區(qū)分配投資額可按其投資下限的占比進(jìn)行分配，此時(shí)第i地區(qū)投資分配額為

4.2 模型策略II

若柔性總投資IF＞0，考慮到配電網(wǎng)基本發(fā)展需要、投資的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益等基本原則，可在滿足各地區(qū)投資上下限條件下，按以下4種方法進(jìn)行各地區(qū)間的投資分配。

4.2.1 按基本投資占比分配

基本投資反映各地區(qū)配電網(wǎng)基本建設(shè)需求，按各地區(qū)基本投資在總基本投資中的占比分配總投資有助于配電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。在滿足相應(yīng)投資上下限條件下，各地區(qū)分配投資可由式（32）—式（34）求得。

式中：為根據(jù)基本投資占比分配獲得的第i地區(qū)的投資額；S1,min，S1,max和S1,med分別為按基本投資占比分配投資取下限、上限和上下限之間值的地區(qū)編號(hào)集合。

4.2.2 按等收益率分配

經(jīng)濟(jì)投資反映各地區(qū)配電網(wǎng)投資的經(jīng)濟(jì)合理性按相同經(jīng)濟(jì)收益率在各地區(qū)間分配總投資有助于平衡各地區(qū)配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)收益。在滿足相應(yīng)投資上下限條件下，各地區(qū)分配投資可由式（35）—式（38）聯(lián)立求解獲得。

式中：為采用等收益率分配方法獲得的第i地區(qū)的投資；S2,min，S2,max和S2,med分別為按等收益率分配投資取下限、上限和上下限之間值的地區(qū)編號(hào)集合。

4.2.3 按電量需求占比分配

電量反映各地區(qū)的社會(huì)需求，按各地區(qū)電量需求在總電量需求中的占比分配柔性總投資有助于平衡各地區(qū)電量需求。在滿足相應(yīng)投資上下限條件下，各地區(qū)分配投資可由式（39）—式（41）求得。

式中：為根據(jù)電量需求占比分配方法獲得的第i地區(qū)的投資額；S3,min，S3,max和S3,med分別為按電量需求占比分配投資取下限、上限和上下限之間值的地區(qū)編號(hào)集合。

4.2.4 基于加權(quán)的綜合分配

采用專家意見法對(duì)前3種分配方案的投資結(jié)果進(jìn)行加權(quán)求和，以便綜合考慮電網(wǎng)建設(shè)的基本需求以及投資的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。此時(shí)，第i地區(qū)的分配投資為

式中：為基于加權(quán)的綜合分配方法獲得的第i地區(qū)的投資額；ε1、ε2和ε3分別為對(duì)應(yīng)3種方法的投資分配權(quán)重，可根據(jù)決策者經(jīng)驗(yàn)引入人工干預(yù)。

5 總體思路和求解步驟

已知整個(gè)規(guī)劃區(qū)域總投資，各地區(qū)投資分配決策的總體思路及求解步驟如下。

1）按配網(wǎng)現(xiàn)有規(guī)模和預(yù)測(cè)負(fù)荷估算各地區(qū)剛性投資。

2）按預(yù)測(cè)電量采用內(nèi)部收益率法反算各地區(qū)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)投資。

3）根據(jù)各地區(qū)剛性投資、經(jīng)濟(jì)投資和規(guī)劃投資確定各地區(qū)分配投資的上下限。

4）基于上文投資分配模型策略，制定各地區(qū)投資分配方案，相應(yīng)的流程步驟如圖4所示。需要注意的是，各地區(qū)投資應(yīng)考慮上下限約束，為此本文采用了啟發(fā)式迭代方法。

①將上文計(jì)算公式中投資取下限和上限的地區(qū)編號(hào)集合初始化為空集，將投資取上下限之間值的地區(qū)編號(hào)集合初始化為含所有地區(qū)編號(hào)。

②采用上文的投資分配模型策略計(jì)算各地區(qū)投資。

③對(duì)于柔性總投資IF大于0的情況（即模型策略II），若在采用3種不同投資分配策略（即按基本投資占比分配、按等收益率分配和按電量需求占比分配）計(jì)算各地區(qū)投資過程中，沒有發(fā)生某地區(qū)投資越限的情況，即獲得了滿足投資上下限約束的各地區(qū)投資分配方案；否則，繼續(xù)到下一步。

④對(duì)于發(fā)生投資越限的地區(qū)，若越上限（或下限）則將其投資設(shè)置為相應(yīng)投資上限（或下限），同時(shí)更新投資取上限、下限和上下限之間值的地區(qū)編號(hào)集合，返回步驟②。

圖4 配電網(wǎng)投資分配制定的流程步驟示意圖Fig.4 Overall thinking lines and flowchart for investment allocation

6 實(shí)例計(jì)算分析

本文以隸屬于Y省的15個(gè)市為研究對(duì)象，采用提出的模型及方法，分別對(duì)各市歷史年及規(guī)劃年配電網(wǎng)投資分配情況進(jìn)行計(jì)算分析，通過對(duì)歷史年（2017年）投資分配情況校驗(yàn)對(duì)規(guī)劃年（2018年）的投資分配決策檢測(cè)算法在實(shí)際配電網(wǎng)投資分配決策中的效果。

6.1 參數(shù)設(shè)置

本文算例采用的部分技術(shù)參數(shù)為：中壓線路經(jīng)濟(jì)負(fù)載率0.45；配變經(jīng)濟(jì)負(fù)載率為0.6；中壓負(fù)荷相對(duì)于配變負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)為0.7；電網(wǎng)平均凈收益電價(jià)為0.165元/（kW·h）；設(shè)備使用年限為20 a；折舊維護(hù)率為3.5%；目標(biāo)收益率為8%；電網(wǎng)建設(shè)投資占總投資比例為80%；電網(wǎng)建設(shè)中配網(wǎng)投資占比為55%。

6.2 歷史年（2017年）投資分配計(jì)算分析

已知2017年Y省規(guī)劃投資合計(jì)96.40億元；實(shí)際投資合計(jì)56.87億元。根據(jù)本文提出的模型和方法，計(jì)算得到Y(jié)省配電網(wǎng)總剛性投資55.30億元，總經(jīng)濟(jì)投資109.10億元，各市的各類投資情況分布如表2所示。

表2 2017年各地區(qū)各類型投資情況Tab.2 Investments of all the cities in 2017 億元

采用本文提出的投資加權(quán)綜合分配方法，在滿足剛性需求的前提下，對(duì)各市配網(wǎng)投資進(jìn)行分配，計(jì)算結(jié)果如圖5所示。

圖5 2017年各地區(qū)投資分配結(jié)果Fig.5 Investments of all the cities in 2017

2017年大部分地區(qū)實(shí)際分配投資與理論計(jì)算投資趨勢(shì)一致；其中B市、C市、G市、L市投資不足，A市、E市、F市、I市、K市、O市投資過勝；L市投資規(guī)劃偏于保守，而省公司分配過程中未能得到有效傾斜，造成分配投資偏少；B市、C市、G市發(fā)展較快，配電網(wǎng)建設(shè)需求大，但實(shí)際分配投資比模型分配投資要少，這可能是造成這幾個(gè)地方變電站重過載等指標(biāo)較差的原因；A市新增負(fù)荷少，且新增電量小，在實(shí)際投資中應(yīng)酌情減少投資。E市、F市、I市、K市新增負(fù)荷較少，配電網(wǎng)建設(shè)需求不大，但其規(guī)劃投資較大，造成該地方投資過剩；雖然O市新增電量多，但O市現(xiàn)狀電網(wǎng)帶負(fù)載能力強(qiáng)，實(shí)際投資分配決策時(shí)應(yīng)相對(duì)減少投資。

6.3 規(guī)劃年（2018年）投資分配計(jì)算分析

已知2018年Y省規(guī)劃總投資為83.85億元。根據(jù)本文提出的模型和方法，計(jì)算得到Y(jié)省配電網(wǎng)總剛性投資56.75億元，總經(jīng)濟(jì)投資120.09億元，各市各類型投資分布結(jié)果如表3所示。

表3 2018年各地區(qū)各類型投資情況Tab.3 Investments of all the cities in 2018 unit:100 million Yuan

2018年Y省110 kV及以下配電網(wǎng)可分配總投資為62億元。采用本文提出的投資加權(quán)綜合分配方法，在滿足剛性需求的前提下，對(duì)各市配網(wǎng)投資進(jìn)行分配，結(jié)果如圖6所示。

圖6 2018年各地區(qū)投資分配結(jié)果Fig.6 Investments of all the cities in 2018

2018年規(guī)劃投資普遍高于理論計(jì)算的分配投資。通過本文提出的模型計(jì)算后，部分經(jīng)濟(jì)及負(fù)荷發(fā)展較快的地區(qū)投資占比有所提高，如B市、C市和G市；部分前期投資過盛或負(fù)荷發(fā)展較緩慢的地區(qū)投資占比有所下降，如F市和K市。

投資分配結(jié)果在滿足各地區(qū)負(fù)荷增長(zhǎng)的同時(shí)，考慮到了其經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益，有利于配電網(wǎng)的平衡發(fā)展。

7 結(jié)論

1）提出了新的配電網(wǎng)投資分配模型策略，涉及剛性投資、柔性投資、經(jīng)濟(jì)投資和投資上限及下限的概念，為省市電力公司決策者對(duì)下級(jí)地區(qū)的投資分配提供更全面的決策信息。

2）推導(dǎo)了改造比例與設(shè)備使用年限和負(fù)荷增長(zhǎng)率的關(guān)系表達(dá)式，為改造比例定量分析提供了參考依據(jù)。

3）考慮到配電網(wǎng)基本發(fā)展需要、投資的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益等基本原則，提出了4種涉及柔性總投資的實(shí)用分配模型和方法，分別為按剛性需求占比分配、按等收益率分配、按電量需求占比分配和基于加權(quán)的綜合分配。各地區(qū)分配到的柔性投資多少不會(huì)產(chǎn)生直接的收益，但有助于完善其配電網(wǎng)，提升其各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

4）在中低壓配電網(wǎng)新建投資估算中采用了目標(biāo)負(fù)載率來(lái)衡量設(shè)備供電能力。目標(biāo)負(fù)載率取值越大，投資越小；目標(biāo)負(fù)載率一般采用經(jīng)濟(jì)負(fù)載率，也可基于不同接線模式采用其最大允許負(fù)載率。

5）可靠性、電壓合格率和線損率等指標(biāo)與目標(biāo)負(fù)載率和供電半徑關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，在配電網(wǎng)規(guī)劃中已經(jīng)宏觀規(guī)范了目標(biāo)負(fù)載率和供電半徑的合理值，但具體線路的負(fù)載率和供電半徑還與規(guī)劃及項(xiàng)目實(shí)施情況有關(guān)。因此，如存在某重要指標(biāo)偏低的情況，可根據(jù)具體情況考慮相應(yīng)的特殊剛性投資。

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