以投入產出為核心的配網投資決策研究

洪 球， 李宏旭

(國家電網公司 浙江長興縣供電公司， 浙江 長興 313100)

配網是縣級供電企業的重要組成部分，直接與用戶相連。配網的建設水平直接影響著安全運行、經濟效益及社會效益。盡管近年來配網發展水平不斷提升，但總體發展仍然滯后。隨著各類信息系統的建設，已形成海量的營銷用戶數據、配網監測數據、調度運行數據和財務價值數據。整合現有營配調財信息系統，實現業務數據互聯共享，并將數據分類轉換為有效信息，挖掘資產價值的核心數據，掌握其中規律并加以應用，從而為投資計劃審核和投資預算分配提供數據基礎和決策依據。

一、資產組設置原則

(一)資產組的劃分

由于單項資產無法實現電網輸、變、配電功能，無法單獨形成電量、負荷等產出信息，因此無法判斷資產投資的合理性。本文在綜合考慮電網運行特點的基礎上，將電網資產按能夠實現投入產出的功能為原則進行組合劃分，形成可有效歸集系統中投入產出信息的高壓線路、變電站、饋線、臺區等四類資產組。由于PMS2.0系統及營銷系統中已存在電站、線路、臺區主數據，因此按照相應的主數據對電網資產設備進行歸集。其中高壓線路、饋線資產組使用PMS2.0系統中的線路編號，資產范圍包括線路及附屬設備等；變電站資產組使用PMS2.0系統中變電站編號，資產范圍包括變電站內所有主變、母線等設備以及生產用房屋建筑物等；臺區資產組的編號使用營銷系統中的臺區編號，資產范圍包括配變、低壓線路、計量裝置等設備。

(二)資產組投入產出信息歸集規則

資產組的投入信息主要來源于財務的費用及資產價值數據。由于本公司大修及檢修費用按打包項目核算，未采用工單管理，與設備不能有效關聯，營銷投入尚無專門系統記錄，其余費用未核算到成本中心，無法認定到資產，因此暫不進行歸集。

資產組價值和產出信息歸集原則如下：

1.建立資產組資產價值歸集規則

依據資產卡片中資產類別，輔以電壓等級，建立資產類別到資產組的歸集規則。根據設備與資產關聯關系，制定資產價值到資產組的歸集規則。配變、主變、避雷器以及饋線與高壓線路等一次設備的價值按資產卡片編號與設備卡片編號，設備與資產組對應關系進行歸集；低壓線路目前按臺區建卡，可直接歸集，存量資產能認定到臺區的，可以直接歸集到臺區，不能認定到臺區的，可利用運檢部門的GIS系統數據進行分攤；計量設備、生產用房屋建筑物等資產，通過資產卡片中所屬線站名稱字段，將價值對應到相應資產組；其他設備根據具體情況進行歸集。開閉所、開關柜等按連接線路價值分攤到相應的線路中。

2.建立資產組產出歸集規則

為實現對資產組更為客觀的評價，資產組的產出信息，不局限于財務領域，還包含電網的安全性、可靠性等綜合產出信息。經濟性產出包含過網電量、線損等信息；安全性產出包含設備故障率等信息；可靠性產出包含供電可靠率、電壓合格率等信息。

二、配網資產投入產出綜合分析

(一)指標設置

電網資產評價工作的好壞,取決于評價指標體系和評價指標設計水平的高低。采用準確、客觀、有效的評價方法,是對配網進行全面系統摸底的關鍵。評價指標體系和評價指標設計水平的高低在于該指標是否能夠簡單、真實地反映配網運行水平和能力。

本文根據數據系統可直接獲取原則，財務、營銷、運檢、調度、發展等部門通力合作，從電網運行的安全性、可靠性和經濟性三方面著手，分析關鍵信息，共同確定分析指標，構建投入產出指標體系(見表1)。

(二)配網資產投入產出綜合分析

1.資產組投入產出綜合評價分析

基于運檢、調度、營銷、財務、發展等部門提供的設備狀態、供電量、售電量、線損率、容載比、電壓合格率、資產價值等信息，綜合反映資產設備投入產出信息。由于信息較多，本文僅就臺區資產組進行分析(見表2)。

由圖1可知，我公司57%以上臺區線損在5%以下，約87%臺區線損在10%以下，說明整體線損管理水平較高。但同時存在13%的臺區線損異常高或低，在進行投資決策時，應優先進行考慮。約4.9%的臺區出現最大負載率超過80%的情況，而從平均負載率來看，97%的臺區平均負載率低于20%，僅3%的臺區處于設定的“正?！睜顟B(負載率在20%到80%之間)。從整體分布情況來看，無配變增容的投資必要，當最大負載率超過80%時，可充分利用主變過載能力解決，若持續時間較長，可通過協調與其聯絡的配變進行解決。若上述方式均不能解決，再考慮進行投資。

2.資產組投入產出相對效率評價分析

DEA(投入產出相對效率評價)模型的主要思路是通過數學規劃計算、比較具有相同運營目標的被評價對象之間的相對效率。其基本應用原理為：根據一組關于輸入-輸出的觀察值，來估計有效生產前沿面，根據實際產出是否達到有效生產前沿面以及之間差距的大小，來判斷是否達到生產效率以及效率值的大小。當綜合效率值為1時，即達到了投入產出有效，否則投入產出相對低效。因此以資產原值、線損率為投入指標，以電壓合格率、臺區電量為產出指標，對臺區資產組進行投入產出相對效率評價，并對資產組投入產出效益相對低效的原因進行深入分析。

表1 評價指標匯總表

資產組指標名稱指標說明臺區臺區線損率全覆蓋臺區的線損情況用戶電壓合格率計量點電壓運行情況單位容量供電量公變臺區年度總表累計電量/容量配變運行年限配變老舊情況臺區平均負載率臺區負載情況，供電平均負荷占配變容量的比例臺區最大負載率臺區負載情況，供電最大負荷占配變容量的比例無功過補天數臺區無功情況可開放容量占配變容量比例臺區供電能力跳閘次數總保故障情況萬元資產售電量效益單位用戶容量 饋線10(20)KV線路線損率10KV(20)KV線路的線損情況線路供電半徑線路供電半徑是否合理，變電站線路出口至最遠點用戶配變的線路長度是否滿足相關規程要求線路負載率線路負荷情況設備利用率設備利用情況電纜化率供電安全性、可靠性分析萬元資產供電量/萬元資產售電量 變電站變電站容載比變電站容量與變電站最大負荷比值變電站損耗率變電所運行中全站電能損耗值電壓合格率一個月內，監測點電壓在合格范圍內的時間綜合與月電壓監測總時間的百分比主變N-1通過率滿足主變N-1安全穩定要求的主變臺數占全部主變臺數的百分比負載率供電負荷占主變容量的比例萬元資產供電量投資效益高壓線路線路負載率線路最大電流占線路限額的百分比同期線損率線路損耗情況萬元資產供電量投資效益

表2 臺區資產組投入產出綜合信息

計量點標識營銷公變名稱電壓合格率(%)跳閘次數額定容量審核可開放容量無功過補天數用戶數量單位用戶容量3590002170XX臺區100 00010049 960342 943590000675XX林場100 00020012 160922 223590000692XX李家斗100 00010042 430254 003590000699XX六房村99 96010025 20244 173590000935XX加工廠100 00020065 390504 00計量點標識營銷公變名稱供電量售電量線損電量線損率(%)配變運行年限資產原值資產凈值3590002170XX臺區202531919510585 22464669 6661093 913590000675XX林場4651240345616713 26837105 825502 513590000692XX李家斗420734064814253 391551630 537490 633590000699XX六房村184469833861346 6993450927009 043590000935XX加工廠498224768421384 29723370 718005 84計量點標識營銷公變名稱單位容量供電量最大負載率(%)平均負載率(%)萬元資產售電量所屬線路生產廠商3590002170XX臺區202 5399 624 692968 16板橋XX線FDDS電氣有限公司3590000675XX林場232 567 345 3810872 96七里XX線SDWD變壓器有限公司3590000692XX李家斗420 7343 099 747872 87空山XX線JGTH變壓器制造公司3590000699XX六房村184 4663 484 272849 40塘灣XX線KJTY電氣有限公司3590000935XX加工廠249 1156 395 7720403 32月明XX線UFTY變壓器有限公司

圖1 臺區資產組投入產出綜合信息

如表3、圖2所示，綜合效率低于0.5的臺區占38%，表明整體運營效率較差。其中，獅子橋機埠、殷家灣機埠等臺區線損率較高，導致整體效率較差，需加強線損管理；洋和村朱家莊、楊家園機埠、壩頭橋機埠等臺區資本性投入較高，需對后續投資加強管控。

3.基于投入產出分析的投資決策

基于構建的臺區、饋線、變電站、高壓線路等資產組投入產出綜合評價體系，設定各指標評價標準，計算各資產組綜合得分情況，為投資排序奠定基礎。

在臺區資產組投入產出綜合評價指標標準中，得分越高，相應的投資排名越高，因此線損率等指標值越大，得分會相應的越高，同理，萬元資產售電量越大，說明此區域經濟效益越好，相同情況下，應優先考慮投資。

基于構建的臺區、饋線、變電站、高壓線路資產組投入產出綜合評價體系(見表4)，計算各資產組綜合得分情況，為投資排序奠定基礎。

圖2 臺區資產組相對效益分析

如表5所示，綜合分析各項指標后，對臺區得分進行排序，其中，長明機埠得分最高，主要是由于其電壓合格率較低，為99.92%，線損率較高，為26%，且出現一次總保跳閘情況所致。在選定的臺區之中，相同情況下，應優先考慮對該臺區進行投資；鐘南、后山機埠等臺區得分偏低，在選定臺區中，排名分別為第81名，第84名，其電壓合格率均為100%，無跳閘現象，可開放容量占額定容量10%以上，最大負載率均小于80%，因此整體投資需求不大，在投資額限定的條件下，應優先考慮放棄該類臺區投資。若有其他方面考慮，應特殊說明，適度增加權重。

表3 臺區資產組相對效益分析

臺區名稱超效率綜合效率技術效率規模效率資產原值線損率洋和村朱家莊臺區0 190 190 19152661 124 23洪橋街道0 760 760 7613536 381 08后山機埠0 490 490 49118967 211 87香山村橋北臺區0 650 650 6517686 784 01香山大塢機埠1 1611100楊家園機埠0 240 240 24148797 366 41韓家斗橋南機埠0 930 930 950 98621 840 99沈上斗機埠0 390 390 3917045 993 91倪家田村叔公斗0 280 280 28120210 834 4獅子橋機埠0 20 20 2118643 799 63如莊廟0 560 560 5615287 221 61向家機埠0 950 950 951613 150 07殷家灣機埠0 240 240 24118516 617 09壩頭橋機埠0 40 40 4150098 592 76

表4 臺區資產組投入產出綜合評價指標標準

指標名稱評分標準臺區線損率該指標不低于5%時為0分，不低于10%為50分，不低于15%為80分，否則為100分用戶電壓合格率該指標大于等于99 99%為0分，大于等于99 95%時為60分，否則為100分單位容量供電量該指標大于等于500時100分，大于等于300時，80分，大于等于150時，60分，大于等于50分50分，否則0分配變運行年限該指標小于等于8年為0分，小于等于15年為60分，否則為100分臺區平均負載率該指標為20%～80%時為0分，10%～20%時為50分，5%～10%或80%～100%時為80分，否則為100分臺區最大負載率該指標為50%～80%時為0分，20%～50%時為50分，5%～20%或80%～100%時為80分，否則為100分無功過補天數該指標為0時0分，小于等于3天時，40分，小于等于5天時80分，小于等于8天時40分，否則100分可開放容量占配變容量比例該指標為大于等于15%時為0分，大于等于10%時，50分，否則100分跳閘次數該指標為0時0分，小于等于3時，40分，小于等于5時60分，小于等于8時80分，否則100分萬元資產售電量該指標大于等于150000千瓦時時100分，大于等于50000千瓦時時80分，大于等于4000千瓦時時60分，大于等于2000千瓦時40分，否則0分單位用戶容量該指標大于等于40時0分，大于等于20時60分，大于等于10時80分，否則100分

表5 部分臺區綜合評價得分及排名

營銷公變名稱綜合得分排名營銷公變名稱綜合得分排名長明機埠67 251圣塘橋45 2526引南60 752蔣家42 7536大木橋57 753吳村42 2540石口臺區55 755陳家浜39 2550田斗里機埠54 258曹家橋34 0069章家坦54 0010如莊廟30 7577許東52 7512鐘南臺區29 5081下施機埠47 5018于里臺區29 0082殷村46 7522后山機埠27 0084

(三)資產組價值評估

基于資產組的當期供電量及電量增長率計算資產組各年供電量，使用各年供電量與資產組單位電量內部收益相乘，得到資產組運營期內各年的凈收益。預測資產組運營期內各種成本費用，計算資產組運營期內的各年凈現金流量，對凈現金流進行折現，計算各資產組資產價值。具體測算思路如圖3所示。

圖3 資產組單位電量內部收益思路

其中，資產組單位電量內部收益指單位電量獲取毛利，測算思路為圖4所示。

由于直接獲取單位電量內部收益數據較為困難，因此本文使用購售價差進行簡單測算。其中根據我公司低壓配網資產占總資產比重約50%，分配50%價差收益到臺區。

臺區資產價值評估分析：

以楊家灣機埠為例，對臺區資產價值進行分析，臺區配變容量為200kVA，資產原值為4.58萬元，半年度供電量為66.511KWH，假定配變年度有效運行小時數為8760小時，電量增長率為1.5%，對該臺區資產價值進行評估。

圖4 資產組價值評估分析思路

根據相關基本參數表，預測未來年度收益，并計算未來各年度現金流，對現金流進行折現，得到楊家灣機埠財務凈現值為3.07，說明該資產組在未來年度能夠獲取收益，考慮經濟因素可持續使用該資產。

三、配網資產精準投資建議

基于我公司2017年的計劃投資項目，并依據當下配網資產投入產出各項指標，深入分析各投資項目的必要性，減少低效、無效投資；同時綜合考慮資產組負荷水平、經濟效益、故障情況，制定了備選投資方案。

(一)審核項目投資，減少低效投資

1.平均負載率較低存在重過載的臺區(見表6)，提出以下審核建議：

表6 平均負載率較低存在重過載的臺區

營銷公變名稱投資計劃最大負載率平均負載率額定容量(kVA)用戶數量審核可開放容量(KVA)陳廟山機埠增容至400kVA變壓器1臺85 965 34400104171 16墻門里增容至400kVA變壓器1臺81 694 2950067233長崗2號變臺區增容至400kVA變壓器1臺131 714 35400499 78長崗天松廟臺區增容至400kVA變壓器1臺89 62 842002120 36于里臺區增容至400kVA變壓器1臺86 985 172003166 42城山2#變增容至400kVA變壓器1臺88 155 582004277 82七里亭2#變增容至400kVA變壓器1臺81 433 54003914 03方家莊2#變臺區增容至400kVA變壓器1臺83 547 26200560 76毛家店新村6#變增容至400kVA變壓器1臺99 376 432503259 07

上述臺區最大負載率均超過80%，但平均負載率較低，且存在可開放容量，在沒有更合理的投資理由下，不建議投資。

上述臺區若有其他原因需進行投資，應考慮以下因素。首先，應認真核對重過載時刻，重過載次數及重過載時間，分析產生的原因，充分利用主變過載能力，剔除瞬間過載因素后再確定投資方案。其次，合理分配臺區用戶結構，從源頭平衡尖峰負荷，若無法平衡，需有相關支撐材料。最后，協調與其聯絡的變電站，并分析聯絡站的負荷情況，合理分配重過載部分負荷，充分發揮主變利用率，避免低效投資。

2.平均負載率及最大負載率均很低的設備(見表7)，提出以下審核建議。

表7 平均負載率及最大負載率均很低的設備

營銷公變名稱投資計劃最大負載率平均負載率額定容量(kVA)用戶數量審核可開放容量(KVA)川口村方家增加200kVA變壓器一臺21 722 8863077400 12吳山渡西灘臺區增容至400kVA變壓器1臺29 532 721603374 05顧家灣新架導線JKLYJ-10-70/1 03km、增加200kVA變壓器1臺、遷移160kVA變壓器1臺。29 877 4720010062 06章家坦新架JKLYI-10-70導線0 3km增加200kVA變壓器1臺26 483 4720039109圣塘橋新架JKLYI-10-70導線0 1km增加200kVA變壓器1臺20 085 2340098216 26

經多指標對比分析，上述臺區不建議投資。若確有投資需求，需要詳細闡述投資理由，且要綜合考慮負載率、運行年限、供電質量及線損因素等。如運行年限超過使用壽命，可進行更換改造。若線損過高，需綜合考慮投入產出的效益權衡投資的必要性。若供電質量較差，則需要考慮無功補償方案的合理安排，再安排投資計劃。

3.萬元資產售電量較低的臺區(見表8)，提出以下審核建議。

表8 萬元資產售電量較低的臺區

營銷公變名稱投資原因最大負載率平均負載率額定容量(kVA)投運年限萬元資產售電量(kwh)南泉機埠增容至200kVA變壓器1臺45 022 3220075098 56城山機埠增容至400kVA變壓器1臺78 546 17200126775 93顧家灣新架導線JKLYJ-10-70/1 03km、增加200kVA變壓器1臺、遷移160kVA變壓器1臺。29 877 47200103332 7于里臺區增容至400kVA變壓器1臺86 985 1720061310 05塘塢里2#變增容至400kVA變壓器1臺69 242 340012755 82

對于萬元資產售電量較少的臺區，結合供電電壓合格率及跳閘次數，考慮到投入產出效益較低，不建議投資。若個別臺區由于經濟增長及負荷增速較快，且無法由聯絡變電站分擔負荷，需要有充分的數據支撐再進行投資。

4.線路負荷分流項目(見表9)，提出以下審核建議。

表9 線路負荷分流項目

項目名稱投資金額萬元所屬線路供電量(萬千瓦時)損率停電小時數負載率%(夏季限額)資產原值(萬元)萬元資產售電量(千瓦時/萬元)湖州長興10千伏化工119線、眾威121線聯絡工程345 18化工119602 81-2 390 0049 02105823 8458 32眾威121420 95-3 450 0036 04105823 8441 15湖州長興10千伏府前958、南園960雙回路線延伸聯絡工程343 21府前95897 73-7 350 0027 482520 01416 30

上述計劃投資項目其項目屬性為線路負荷分流，但經過指標分析，發現其夏季限額電流下的最大負載率也未超過50%，沒有必要進行負荷分流，且綜合考慮電壓合格率、線損率及故障停電時間，供電可靠性良好，不建議投資。如有特殊理由，需有詳細的原始數據及相關分析計算作為支撐材料。

5.網架優化項目，給出以下審核建議：網架優化項目經過對停電時間及故障的考察，發現供電可靠性確需加強，建議投資，其余網架優化項目，考慮網架間的聯絡，優化配網結構，可以考慮投資。

(二)審核運營現狀，提出投資建議

綜合考慮資產組負荷水平、經濟效益、故障情況，制定了備選投資方案。

針對平均負載率較高且最大負載率超過80%的臺區(見表10)。該類臺區首先可采取限制接入新負荷或轉移部分負荷的方法，保證地區電網安全可靠運行。在合理轉移重過載設備的負荷后，要同時關注臺區電壓合格率及跳閘次數。若跳閘次數較多，認真分析跳閘原因后，可考慮合理安排投資計劃。

表10 平均負載率較高的投資備用臺區

營銷公變名稱投資計劃最大負載率(%)平均負載率(%)額定容量(kVA)審核可開放容量(KVA)跳閘次數供電電壓合格率%新斗機埠———82 8727 22500277 52698 32紅旗村中村臺區———87 2431 98400120 760100小烏橋臺區———81 1525 8440034 840100田版南臺區———83 9230 225008 452100葡萄園公變———82 6425 77500198698 11

針對萬元資產售電量較高的臺區(如表11)，即用戶價值較高的臺區。由于其產出效益相對可觀，且臺區的平均負載率水平也較高，考慮最大負載率值目前尚處在安全區間可暫不考慮投資，但后續如果出現重過載問題，為保障價值較高的存量用戶不流失，應考慮經濟效益，優先安排投資。

表11 效益較高的投資備用臺區

營銷公變名稱投資計劃跳閘次數供電電壓合格率(%)用戶數量最大負載率(%)平均負載率(%)配變運行年限萬元資產售電量新塘錢北斗機埠———01009356 0824 1413231423 2錢家斗機埠———410010262 5728 405192601 3陸盛臺區———199 973358 9422 386198229 8環沉臺區(新增點)———498 047777 9927 048220029 6大港新臺區———499 167250 7327 358305156 5東莊綜合變———01009956 6926 278190828 6唐楊村———21004472 9322 874233978 9壇瀆臺區———51007572 729 886211737 2董家門2#臺區———010010462 6219 657216328 6輕紡城4-1號公變———010026463 3819 2614213570 3

針對重過載線路(如表12)，若不能采取負荷分流等措施，需要進行投資提高供電的可靠性。通過分析重過載時間及重過載次數，結合負荷特點及網絡結構，考慮是否安排投資。

針對停電時間超50小時的線路(如表13)，應認真分析其停電的原因，若由于故障原因停電，則需考慮適當投資，提高供電的可靠性。

表12 最大負載率較高的投資備用線路

線路名稱負載率%(夏季限額)售電量(萬千瓦時)停電小時數設備利用率電纜化率濱海213110 12679 77-100 00%94%新南30783 51677 9250 0098 84%19%金玻31582 73581 34-100 00%76%電纜252102 901，236 412 6299 94%31%黃山25584 281，366 5926 5899 38%47%全勝507122 212，161 8946 0098 94%8%丁新508119 592，667 3514 0399 68%13%金沙510111 241，906 7550 5598 83%6%金馬519113 782，377 3530 5099 29%31%牌樓521121 232，631 1631 3899 27%18%

表13 停電時常較高的投資備用線路

線路名稱停電小時數售電量(萬千瓦時)設備利用率負載率%(夏季限額)電纜化率新南30750 00677 9298 84%83 5119%金沙51050 551，906 7598 83%111 246%月明52274 932，328 3498 27%103 7213%尚陽53050 181，073 6998 84%76 735%伏家34059 95156 8198 61%19 073%鈕家61162 37521 5598 56%97 426%和鎮66560 60529 7598 60%41 8813%水庫66963 92657 6198 52%85 891%川口75952 65421 7898 78%85 154%紅旗80350 891，590 0898 82%76 5614%徐家91586 202，685 5698 00%113 1339%

四、結論與展望

以投入產出為核心的配網投資決策研究是深化業財融合、優化財務資源配置、強化投資決策價值引領的關鍵抓手，是提升資產運營效益和效率的重要保障。通過資產組投入產出評價分析，有效控制了低效、無效投資。

投入產出分析仍需不斷改進，優化完善評價指標體系，全面實現量化投資決策；深度挖掘營配調財數據價值，建立客戶欠費預警、銷售電價測算、檢修策略優化等應用分析，助力提質增效。

[1] 易強紅.配電網投資分配決策模型研究[D].重慶：重慶大學,2015.

[2] 王文山.電網建設項目投資決策評價[J].電網技術,2007(S2):90-92.

[3] 宋伶俐,鄧長虹,吳耀文，等.基于相關性分析法的電網設備運行效率評價指標[J].中國電力,2012(9):90-95.

[4] 劉勝利,曹陽,馮躍亮等.配電網投資效益評價與決策模型研究及應用[J].電力系統保護與控制,2015(2):119-125.

[5] 王恩創.基于模糊DEA的配電網投入產出綜合效率評估[J].工業工程與管理,2009(14):81-87.

[6] 唐曉瑭.電網建設與電網企業效益關系的理論與實證研究[D].北京：華北電力大學,2012.