本文摘要:摘要:近年来,配电网投资逐年增加,省级电网公司项目库中配电网项目个数也随之大幅增长。由于缺少量化评判标准,为了解决省公司在投资分配时,容易造成投资分配与实际投资需求出现偏差的问题,参考省级电网公司在投资分配时的流程,提出了结合历史投资成效
摘要:近年来,配电网投资逐年增加,省级电网公司项目库中配电网项目个数也随之大幅增长。由于缺少量化评判标准,为了解决省公司在投资分配时,容易造成投资分配与实际投资需求出现偏差的问题,参考省级电网公司在投资分配时的流程,提出了结合历史投资成效的配电网投资迭代分配模型。首先建立配电网投资成效评价指标体系,其次依据历年投资数据,计算投资效率指数,并结合单项目的优选排序方法设定迭代分配模型的初始分配方案以及投资分配方案下的获批项目集,最后由投资效率指数计算投资成效预测值和获批项目集综合投资成效,并根据两个成效的差值迭代调整分配方案;实例分析验证了研究成果的有效性。
关键词:配电网;投资分配;投资成效;项目优选
摘要:根据目前市场上的各种折弯机的优缺点,提出一种能一次成型的配电箱用折弯机的设计方法,用以提高生产效率。该系统利用一个以可编程序控制器(PLC)为核心部件的继电控制系统,有效地解决了折弯过程中的安全问题和因工序繁多导致的工人不足问题,提高了整个折弯机工作系统的可靠性。
近年来,配电网投资规模逐年递增,其中中压配电网(10kV及以下)占整个配电网投资的比重也在逐年增大。配电网规模庞大,设备众多,网络结构复杂,受历史发展的影响,针对配电网建设与改造项目的评价工作推广应用的时间比较短,评价体系尚不完善。省级电网公司在对配电网投资分配流程一般是先由各地市根据实际需求以项目形式向省级公司申报,项目库中配电网项目个数庞大(特别是10kV及以下项目),整体所需资金远超年度投资总额,省级公司对规划项目审批时,缺少量化评判标准,管理上过于依赖个人经验,筛选过程简单粗暴,容易造成投资分配与实际需求出现偏差。
如何最大限度提高投资效率、发挥投资效果,成为了供电企业各级决策和管理人员非常关注的问题。随着配电网项目投资优化理论的发展,在投资评估决策中,引入了经济、技术和安全等多个方面的因素,尽可能全面地体现出配电网项目的特性。文献[1-2]从不同的角度提出了项目优选排序的方法,但都没有考虑投资限额约束。文献[3]提出了基于项目库的项目综合决策优化方法,能在投资额度受限的情况下得出项目优选结果;文献[4]提出了投资限额约束下的电网投资组合优化模型;但文献[3-4]中并未对如何确定投资限额展开研究。文献[5]建立了电网项目投资组合的多目标决策模型,确定出各领域的投资和项目,但并未对各下属电网公司的投资进行分配。
文献[6]构建了配电网投资分配模型,提出单项目的综合排序方法,并给出地市配网建设项目优选方法;文献[7]进一步完善了单项目排序过程中权值的设置,但是[6-7]中结果的优劣都取决于专家给出的指标权重。文献[8]利用历年投资数据,从后评价角度对投资效率进行了研究,但并没利用投资效率指标来优化投资分配,文献[9-10]在不同的限定条件下研究了单目标的项目规划和优选化策略。考虑到上述不足,并参考省级电网公司在投资分配时的流程,提出结合历史投资成效的配电网投资分配模型。首先建立配电网投资成效评价指标体系,其次依据历年投资数据,建立投资成效预测模型,并提出单项目的优选排序方法,然后构建包含迭代环节的配电网投资分配模型,最后展开实例分析。需要指出的是,所讨论的模型及算法适用于中压配电网,下文提及的配电网均特指中压配电网。
1配电网投资成效的测算
配电网投资成效的测算是在规划项目属性分类与投资成效评价指标建立的基础上,依据各地市历史投资成效分析,解耦不同类型项目属性与投资成效评价指标间的多对多耦合关系,从而根据不同地区发展差异性,测算在一定发展时期内某一类属性项目对于某一投资成效评价指标的投资效率指数。最终结合效率指数并依据设定的投资分配额度从宏观上预测本年度各地市在该投资额度下应取得的成效。
1.1配电网投资成效评价指标体系
根据评价指标分级原则,参照层次分析法的基本理论,指标体系总体框架设计由2个层级构成,配电网投资成效指标的筛选要考虑同时适合对配电网整体投资成效、某类项目的投资成效和单个项目投资成效进行评价。
1.2评价指标的隶属度分析
为了使指标形成统一量纲以便于评价,将指标分为正指标、逆指标和适度指标,分别采用梯形模糊隶属度函数进行拟合,利用归一化系数对各指标进行无量纲化处理。
1.3投资成效测算
配电网投资成效的测算是从宏观上对不同属性类型项目集的投资成效进行分析,进而得到整体投资成效。
1.3.1项目属性分类
考虑项目在电网中发挥的作用分类,将中压配网规划方案分为新(扩)建工程、改造工程两大类。其中,新(扩)建工程包括六小项:无电地区供电;满足新增负荷供电要求;解决设备重载、过载;解决“低电压”台区;变电站配套送出;分布式电源接入工程;改造工程包括四小项:解决卡脖子;消除设备安全隐患;加强网架结构;改造高损配变工程。共计两大项、十小项工程。
1.3.2投资权重计算
配电网项目属性与项目投资成效评价指标间存在着强耦合关系,某类规划属性项目会对多个评价指标产生影响,比如变电站配套送出项目就会对电网结构和装备水平等指标产生影响;同样某类指标也可能受到不同属性项目的影响,比如10kV线路“N-1”通过率就会受到变电站配套送出,解决设备重载、过载以及加强网架结构等属性项目的影响。
列出历年各属性类型项目投资额度V、评价指标受不同类型项目投资影响权重w以及投资成效指标改善值E的关系,求取各类属性项目对各评价指标的影响权重。V11w1jr1jxj1+…+Vi1wijrijxji=Ej1V12w1jr1jxj1+…+Vi2wijrijxji=Ej2(4)V1nw1jr1jxj1+…+Vinwijrijxji=Ejn其中,Vin表示第n个年度时第i类属性项目的投资额度,Ejn表示第j个评价指标在第n个年度的改善情况,wij为第i类属性项目对第j个评价指标的投资权重,xj1表示第j类评价指标受第i类属性项目的影响权重,r1j表示第i类项目对第j类项目的投资敏感度。基于项目属性与规划成效评价指标间的关联识别表,针对某个评价指标改善的历史数据,建立多维多阶投资敏感度测算矩阵,依据灰色关联度分析方法,求出评价指标受与不同类型项目投资额之间的关联关系wij与xj1,并进行归一化。进一步即可求得各类属性项目对特定评价指标改善的投资敏感度r1j。
1.3.3投资成效预测
在不同属性项目集投资额确定的情况下,不需要针对单个项目分析,结合历史数据,就可以对投资成效做出预测,流程如下:1)依据配电网规划成效评价指标体系,取得测算地区配电网现状年之前逐年的指标历史数据;2)根据项目属性分类归类配电网建设改造项目,并取得现状年之前逐年的各类属性项目投资总额;3)建立项目属性分类与规划成效评价指标间关联识别关系;4)参考方程组(4),建立不同类型项目对历年指标改善的指标的方程,并利用灰色关联度分析法求解投资权重wij,影响权重xj1和投资敏感度r1j。5)依据本年度各属性项目集的计划投资额,计算各指标投资成效的预测值。
2项目优选排序模型
省级公司参考各地市申报项目进行资金分配,需要对单个项目进行评价,从配电网投资成效指标体系中选择适合对单个项目进行评价的指标,然后对指标进行计算和评价,最后依据评价结果对项目进行优选排序。
2.1单个项目的配电网投资成效评价指标体系
单个项目分析投资成效时,投资成效主要体现在对配电网运行状态改善的一些指标上,某些指标并不合适,比如很难定量评价某个项目对综合电压合格率的影响,选取适合描述电网运行状态的指标,并综合专家意见,利用德尔菲法,给出指标权重。
2.2优选排序方法[6]
基于单个项目投资成效评价体系,计算单个项目取得成效对应的所有指标隶属度,结合指标权重,获得评价该项目成效综合评价指数E,结合项目投资额I,得到单项目优选决策值F,将F取值排序,最后将投资限额作为约束,优先选择F值大的项目进行投资,得到项目优选结果。F=EI=移mi=1(移nj=1yipjqi)I(5)其中,m和n分别对应一级指标和二级指标的个数,pj表示第j个二级指标的权重,qi表示第i个一级指标的权重,yi表示项目取得成效对应的第j个二级指标隶属度。
优选排序在省公司层面,可以在全省投资额度约束下,对省公司项目库进行排序,在额度范围内选取排序靠前的项目作为优选项目;在地市公司层面,各地市获取投资分配额度以后,也可以在地市分配额度限制下,对地市项目进行排序。地市项目集的成效综合评价指数可以由优选项目集里所有项目的成效得到。
3配电网投资分配迭代模型
进行配电网投资分配时,考虑配电网的投资成效、配网规模、供电水平以及盈利能力,并结合地市投资成效历史数据和投资成效预测值,建立带反馈环节的配电网投资分配迭代模型,计算地市公司投资分配比例。其中投资额度调整依赖于地市投资成效预测值和项目集成效测算值是否匹配。
3.1投资分配迭代模型起点设置
投资分配迭代模型的起点设置就是要给出一个相对合理的各地市投资初步分配比例。省级电网公司对地市级电网公司投资分配比例的确定,主要考虑地市配电网发展投资需求和地市电网公司盈利能力。地市配电网的投资需求首先体现在各地市在申报项目时对申报项目成效的评价,有显著成效的项目往往对应着迫切的需求,另外配网规模(中压线路长度、配变容量)、供电水平(电网增售电量、电网增供电荷)也体现了投资需求,会对投资分配产生影响。各地市申报项目的投资成效需要在省公司项目库进行优选排序后,转换为各地市初选项目集的成效综合评价指数作为影响因素。配电网增售电量占比、配电网增供负荷占比取下年度的预测值,中压线路长度占比和配变容量占比取本年度的现状值,占比大小由地市级供电公司对应因素取值占所有地市级供电公司取值之和的百分比,盈利能力则用净资产回报率来表征。应用德尔菲法确定各影响因素的权重。
3.2迭代环节
各地市投资成效是由获批项目集实施得到的,期望取得的成效与投资分配往往并不完全匹配,结合各地市历年投资分配以及成效数据,在迭代过程中预测各地市按本次分配比例在下年度应当取得的成效,并与对应分配资金约束下的申报项目里获批项目集的成效评价指数比对,根据设定的阈值,当某地市获批项目集的成效评价指数低于预测成效时,降低该地市的分配比例,反之则提高。迭代过程可以引导资金向单位投资成效高的项目集倾斜,另一方面,历年投资较多并维持投资成效较高的地市,在电网建设趋于饱和时,必然导致获批项目集不能匹配历史投资成效,从而引导资金分配,避免“马太效应”。
4实例分析
选取H省应用配电网投资分配迭代模型开展2019年的配电网投资分配。H省有17个地级市,2019年配电网城网计划投资金额35亿,各地市上报需求82.9亿。5结论提出了一种结合历史投资成效的配电网投资分配模型,主要包括2方面工作,(1)结合历史投资数据,给出了在已知各属性类别项目投资额度时对投资成效评价的测算方法;(2)建立了投资分配的迭代模型,最终得到各地市投资分配结果以及优选项目集。该研究工作以省电网公司在投资分配时的工作流程为出发点,一方面以较小的粒度对单个项目的进行投资成效评价,做到精细化管理;另一方面,以不同属性类别项目这种大粒度分析,发现各地市投资成效趋势的变化,实现地市间投资的再分配。
参考文献
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[4]于滢.供电企业电网建设投资优化方法与实施方案研究[D].北京:华北电力大学,2009
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