基于國際對標的配電網診斷體系研究與應用

沈海平，姜 念，卞 玉

(1.江蘇省電力公司無錫供電公司，江蘇 無錫 214101；2.天地電研(北京)科技有限公司，北京 102206)

0 引言

配電網是國民經濟和社會發(fā)展的重要公共基礎設施。近年來，隨著我國配電網建設投入的不斷擴大，全面加快現(xiàn)代配電網建設、實現(xiàn)“一強三優(yōu)”的發(fā)展目標被提上議程。2005年，國家電網公司在公司內部廣泛開展了“創(chuàng)一流同業(yè)對標”活動，不僅進行國內對標，而且進行了一系列的國際對標，在全公司形成了爭創(chuàng)一流的文化氛圍[1]。

無論是同業(yè)對標還是國際對標，工作的前提皆為一致，即首先建立一套覆蓋面廣、綜合性強、全面系統(tǒng)的指標體系對電網進行評價。然而，傳統(tǒng)配電網評價主要針對配電網的單一特性進行評價，如可靠性[2]、電能質量[3]、安全性[4]和建設規(guī)模[5]等，不能整體反應配電網狀況，沒有形成相應的指標體系。隨著研究的不斷發(fā)展，近年來對配電網整體評價方面的研究取得了一定成果。文獻[6]提出了涵蓋高中壓配電網的綜合評價體系，適用于配電網的橫向比較；文獻[7]運用層次分析法建立了配電網綜合評價體系，從技術合理性、運行安全性、供電質量及可靠性和維護水平等方面評價配電網；文獻[8]提出了輸、配電網的規(guī)劃評價體系和后評價體系，并給出了各個體系的具體指標。

從以上分析可以看出，盡管國內在電網評價指標體系構建方面的研究已日趨成熟，但其視角始終局限在國內，在“國際對標”的大口號下，實質性工作涉及較少，未納入國外相關的評價指標，滿足于既有的固定模式，固步自封。

為此，本文應用對標管理理念，調研國際先進配電網，綜合國內配電網評價體系，提出基于國際對標的現(xiàn)代配電網指標體系，以世界領先配電網核心指標為標桿，尋找差距定位原因，指導電網規(guī)劃與建設，接軌世界領先配電網。

1 基于國際對標的現(xiàn)代配電網指標體系分析

1.1 國內外配電網指標體系的對比及啟示

對英國倫敦電力、德國電力等世界領先電網企業(yè)進行調研，同時對國內現(xiàn)有的相關指標體系進行分析，總結得出各企業(yè)的所關注的關鍵指標如下。

1）英國倫敦

基于政府監(jiān)管機制，英國Ofgem對客戶滿意度、供電安全性、可靠性、可用性、電源及用戶的接入條件、環(huán)境影響、社會責任等方面的核心指標進行監(jiān)管及激勵，這就使得英國配網公司更加注重配電網的供電質量、安全可靠。在商業(yè)驅動因素下，配電網的運行效率和投資效益也被格外注重。

2）德國電力

與英國Ofgem相似，德國電力也引入了相應的激勵管理制度，采用設定允許收入的方法（Revenue-Cap）實施規(guī)制，促進電力企業(yè)降低成本，提高運營效率。為避免出現(xiàn)網絡欠投資情況，監(jiān)管機構又引入質量監(jiān)管機制，制定了激勵監(jiān)管條例。通過監(jiān)管條例中網絡可靠性和網絡供電能力兩個維度的指標對比實現(xiàn)允許收入的增或減，激勵網絡運營商保持或改善網絡質量。

質量監(jiān)管機制中網絡可靠性指標有4個，包括停電持續(xù)時間（SAIDI）、停電頻率（SAIFI）、損失供電量（ENS）和未覆蓋負荷量（VOLL）；供電能力指標4個，包括瓶頸管控措施的使用頻率、瓶頸管控措施持續(xù)時間、可再生能源法中所規(guī)定電能輸入管理的頻率、持續(xù)時間。

3）新加坡新能源

作為世界領先級的高可靠性電網，新加坡電網公司電網建設投資主要圍繞供電可靠性開展，在滿足供電能力指標的基礎上，新加坡電網關注點主要在于可靠性、資產管理、客戶滿意度等方面。

4）法國ERDF、日本東京、香港中華

跟據各地域的電網規(guī)劃等調研資料，在統(tǒng)計匯總的所有指標中，主要涵蓋供電可靠性、運行安全性、客戶服務等領域，同時包含清潔能源、智能化等指標。

5）國內

對于國內配電網指標體系，選取具有代表性的國網浙江省電力公司2014年的國際對標指標體系及配電網規(guī)劃診斷指標體系為例。前者圍繞供電可靠、服務質量、經營績效、持續(xù)發(fā)展、資產效益五個維度展開，但與配電網規(guī)劃密切相關指標僅6個，對配網而言，注重點不夠突出；后者主要以電網協(xié)調適應性、電網結構和供電能力、裝備水平、供電效率、安全可靠性、電能質量為基準層，是以過程指標為主的側重配網規(guī)劃的指標體系。

通過對比國內外的電網指標可以發(fā)現(xiàn)：

1）國內外都關注是供電可靠性、電網安全性、電能質量、運行效率方面的指標，具體指標有所差異。如可靠性指標，相比國內，國外對此更為關注，國外電力企業(yè)受政府監(jiān)管的可靠性指標如若不達標，會被吊銷營業(yè)執(zhí)照。國內一般僅關注供電可靠率達標情況，對戶均停電次數(shù)的關注較少。

2）國外還將環(huán)境影響方面的指標作為關鍵指標，國內則涉及不足。如英國Ofgem監(jiān)管的低碳發(fā)電比例這一指標，反應了配電網對環(huán)境的影響。國內對清潔能源使用情況指標的關注熱度不及配電網安全性、可靠性指標。

3）國內還重點關注了裝備水平、電網結構等一系列過程指標。這些指標多是為了達到導則的要求。而國外電網建設從供電可靠和效益出發(fā)，為了滿足供電可靠并確保一定的效益才會加強電網裝備水平、優(yōu)化結構。國內則存在為滿足導則要求進行裝備水平的加強，可能會存在過投資。

1.2 配電網指標體系構建思路

1）為避免“大跨越”下的盲目順應，本次配電網指標體系立足于國內指標體系研究現(xiàn)狀，以國內指標體系為綱在梳理國網浙江省電力公司2014年國際對標及配電網診斷指標體系的基礎上，結合國外關注點，保證指標體系全面的同時與國際接軌。

通過對國際對標體系的梳理，指標體系從三個維度、六個準則出發(fā)，即：堅強可靠(安全電、可靠電)——建設根本，優(yōu)質高效(優(yōu)質電、高效電)——建設驅動，綠色智能(綠色電、智能電)——順應趨勢。

以“堅強可靠電”滿足公眾的用電需求，保證配電“落得下、用得上”；以“優(yōu)質高效電”提供優(yōu)質和高效的電力，保證配電“用得好、用得巧”；以“綠色智能電”順應未來智能趨勢、順應環(huán)境能源可持續(xù)發(fā)展，保證配電“可持續(xù)、智能化”。通過三大維度保證配電網從客戶、公司、環(huán)境等方面獲得最大效益，實現(xiàn)多贏。

2）利用層次分析法（AHP）對指標體系進行分解及梳理。由于對標體系未明確各指標之間的關系，有些指標具有同向性，導致某業(yè)績權重超出應有值；某些指標間有一定的矛盾關系，但卻缺少統(tǒng)一目標的協(xié)調管理，在此條件下指標之間互相作用，互相影響，關聯(lián)關系有待梳理。

3）指標體系定位為囊括核心指標、過程指標的全指標體系，旨在實現(xiàn)核心績效全局提升，過程指標協(xié)同驅動提升。

核心指標體現(xiàn)配電網的總體績效。一方面，電網總體績效的提升應是整體的提升而不是所有指標或部分指標同程度的提升；另一方面，核心指標是與國際接軌的指標，便于總覽國內外差距。

通過建立基于核心指標的體系構建指標體系是手段而不是目的，在指標體系基礎上進行診斷分析和措施研究來實現(xiàn)世界領先配電網的建設才是目的。通過逐層分解核心指標得到各過程指標，理清指標之間內部邏輯聯(lián)系，進行指標間的關聯(lián)性分析。過程指標是核心指標的“驅動”，通過過程指標的分解可從指標體系中精準地診斷短板指標，進而有助于挖掘核心指標提升的切入點和各項措施。

1.3 基于國際對標的配電網指標體系構建

以下從三大維度出發(fā)，提煉各維度的核心指標，將核心指標作為關鍵對比指標。從各個核心指標的驅動因素出發(fā)，梳理層次并分解為各個過程指標，建立層次分明的指標體系。

晚明官箴文化的繁榮，還表現(xiàn)為這一時期對宋元及明中前期官箴書的刊刻與傳播?！吨乜毯喜⒐俪Ｕ珪芳词珍浻兴未摹稌兒熅w論》《呂氏官箴》，元代的《牧民忠告》《風憲忠告》《廟堂忠告》《為政九要》，及明中前期的《初仕錄》《居官格言》《蔣公政訓》(即蔣廷璧《璞山蔣公政訓》)。

基于國際對標的配電網指標體系如圖1所示，構建了基于以9個核心指標為目標的、以78個過程指標為驅動的全指標體系。

圖1 基于國際對標的配電網指標體系Fig.1 Index system based on international benchmarking of distribution network

2 基于國際對標的配電網診斷分析應用

通過國際調研，對核心指標進行“世界領先現(xiàn)代配電網水平”量化。調研世界領先現(xiàn)代配電網水平，界定上下限，并作為“對比—診斷—分析”的基礎。

選取東部沿海某區(qū)（下稱A區(qū)）作為研究對象，從三大維度進行現(xiàn)狀配網診斷對比，定位其與國際領先水平的差距，評估結果如表1所示。

從表1可以看出，9個核心指標中有4個指標未達到世界領先水平，表明A區(qū)配電網在堅強可靠維度、綠色智能維度尚未達到世界領先配電網的水平。對此，以堅強可靠維度中的安全電這一準則為例，對診斷過程進行闡述。

強大的電網安全風險抵御能力是現(xiàn)代配電網的重要標識，以下從高壓配網“N-1”通過比例、10 kV線路“N-1”通過比例指標分解體系出發(fā)，分析電網安全性。

2.1 高壓配網“N-1”通過比例

調研世界領先電網發(fā)現(xiàn)，配電網安全性校核的通過是電網建設的基礎。新加坡、東京、巴黎、倫敦等世界領先高壓配網線路及設備“N-1”通過率達到100%，均能通過“N-1”校驗。

2015年，A區(qū)高壓配網“N-1”通過比例92.3%。從指標體系可以清晰地看出，核心指標未達到領先水平是由高壓配網主變“N-1”比例這一過程指標導致的。而造成該指標無法達標的過程指標又包括110(35)kV配網主變重載比例(10%)、10 kV配網可轉供率(92.7%)、10 kV配網站間聯(lián)絡比例(90.3%)。

表1 基于國際對標指標體系的評估Tab.1 Evaluation based on international standard index system

指標診斷結果表明，一方面高壓配網存在局部供電能力不足的問題，在“N-1”故障下仍存在失電風險。另一方面中壓對上級電網的支援能力仍存在一定提升空間。

圖2 高壓配網“N-1”通過比例驅動因素分析Fig.2 Driving factor analysis of high voltage distribution network’s“N-1”pass rate

2.2 10 kV線路“N-1”通過比例

2015年，A區(qū)10 kV線路“N-1”通過比例95.2%。從指標體系可以看出，核心指標未達到領先水平是由10 kV線路重載比例(4.8%)、10 kV配網中壓典型接線比例(33.6%)兩個指標導致的。10 kV線路重載比例(4.8%)受10 kV配網線路平均裝接容量(11.6 MV·A)偏高。10 kV配網中壓典型接線比例(33.6%)水平不高，主要為電纜網存在66.45%的非標準接線。

指標診斷結果表明，一方面中壓配網存在裝接容量普遍偏高的問題，致使供電能力局部不足。另一方面，中壓網典型接線比例不高，非典型接線為電網的運行管理帶來阻礙，影響電網的安全可靠。

圖3 10 kV線路“N-1”通過比例驅動因素分析Fig.3 Driving factor analysis of 10 kV lines’s“N-1”pass rate

3 結語

本文在全面總結國內外配電網指標體系關注點異同的基礎上，從三個維度、六個準則出發(fā)，構建了囊括核心指標、過程指標的全指標配電網指標體系。并以A區(qū)為實例，對A區(qū)現(xiàn)狀配電網進行診斷，找到其與國際領先配電網的差距，定位“短板”指標，為該區(qū)配電網規(guī)劃提供有力參考的同時，加快了與國際領先配電網接軌步伐。

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