供電企業配電網資源配置效益評價研究

羅 妮 廣東電網有限責任公司佛山供電局

引言

復雜嚴峻的經營形勢，對電網企業的經營能力和水平提出了挑戰，要求電網企業更加關注電網投入的效率和質量問題，進一步優化投資規劃管控，減少低效無效投資，確保國有資產保值增值。為了進一步推進精準投資工作，本人在總結多年的實務工作經驗基礎上，開展了配電網資源配置效益評價研究。該研究旨在建立完整的配電網資源配置效益評價體系，構建配電網精準投資決策模型，進一步提升投資規劃管控能力，實現精準投資，提升投資有效性。

一、文獻綜述

關于評價指標的選取，目前尚沒有統一的結論。文獻[1]從電網安全、供電能力、社會效應和經濟效益四個維度構建了電網基建項目投資效益評價模型。文獻[2]采用邏輯框架法和層次分析法構建電網投資項目后評價體系，從過程評價、技術性能評價、持續性評價、投資效益評價和影響評價等緯度展開分析。文獻[3]從規劃成效、投資計劃、投資效益三方面選取了19個指標對35kV及以下配電網投資進行投資效益評價。然而，現有文獻在選取評價指標體系時，通常沒有對存量和增量的效益指標進去嚴格區分，評價結果往往呈現的是多年投資的累計效益，而不能精準反應某年投入產生的增量效益。

二、建立配電網資源配置效益評價體系

(一)選取指標

結合電網建設實際特點，參考現有文獻，在遵循先進性、系統性和可行性的原則基礎上，采用層次分析的方法，從供電能力、電網安全與質量、客戶服務、投資效益四個維度構建配電網資源配置效益評價體系，共包含四個一級維度、八個二級維度和十八個指標。

供電能力衡量配電網投入在提升網架能力和電網發展能力方面的建設成果，下設配網設備和負荷供應能力兩個二級維度，配網設備方面包括新增線路長度和新增配變容量兩個指標，負荷供應能力方面包括配網可轉供電率同比增長、最高負荷同比增長、新增平均負荷、線損率同比增長四個指標。

電網安全與質量衡量配電網投入在提升電網安全可靠運行能力方面的成效，下設供電可靠性和電能質量兩個二級維度，供電可靠性方面包括配網線路故障率同比增長、計劃停電執行率同比增長兩個指標，電能質量方面包括公用線路重過載比例同比增長、公用配變重過載比例同比增長兩個指標。

客戶服務衡量配電網投入在客戶服務方面的業績和水平，下設客戶投訴與抱怨、停電時間兩個二級維度，客戶投訴與抱怨方面包括新增故障停電抱怨宗數、新增電壓質量抱怨宗數兩個指標，停電時間方面包括客戶平均停電時間同比增長一個指標。

投資效益衡量配電網投入的價值創造能力，下設電量增長和投入產出兩個二級維度，電量增方面包括供電量增長率、萬元固定資產售電量同比增長兩個指標，投入產出方面包括單位投資新增線路長度、單位投資新增配變容量、單位投資新增供電量三個指標。

(二)設置指標權重

評價配電網資源配置效益，需要對指標體系進行權重設置。目前，較為常用的層次分析法，是在專家打分的基礎上，采用定量分析的方法，測算出每個層次的指標所占的權重，包括構建指標比較判斷矩陣、計算指標權重和矩陣一致性檢驗三個步驟。本文采用了層次分析法，在專家打分基礎上，最終得到評價體系指標權重系數。

(三)選取指標評分函數

根據指標性質，指標可分為正指標和逆指標。因此，采用功效系數法對指標進行同向化處理和無量綱化處理。在同一年度的同個指標中，將樣本最小值設置為60分，將樣本最大值設置為100分，得到以下的評分函數：

正指標：Yijz=60+40*(Xijz-Xijmin)/(Xijmax-Xijmin)

逆指標：Yijz=60+40*(Xijmax-Xijz)/(Xijmax-Xijmin)

其中，

Yijz——第i項指標第j年度中第z個區域的單項得分

Xijz——第i項指標第j年度中第z個區域的實際值

Xijmax——第i項指標第j年度中的樣本最大值

Xijmin——第i項指標第j年度中的樣本最小值

(四)構建配電網資源配置效益評價模型

線性加權法，是指按各目標的重要性賦予相應的權重系數，再對其線性組合進行尋優的求解多目標規劃問題的方法。本文采用線性加權法，對標準化處理后的指標，乘以相應的權重，把結果相加得出評價目標的資源配置效益評價得分。評價模型具體如下：

表1 五區配電網資源配置效益綜合得分

式中：

Qjz——第j年度中第z個區域的綜合得分；

Yijz——第i項指標第j年度中第z個區域的單項得分；

Fi——第i項指標所屬的一級指標維度在整體所占的權重；

Ti——第i項指標在對應的一級維度中所占的權重；

n——參加評價的三級指標數量。

三、構建配電網精準投資決策模型

在投資分配方面，地市局常根據歷史投入數據或者售電量等進行簡單的比例分配，容易造成“馬太效應”，導致配電網投資資金安排不合理、區域投資均衡性較差等問題。因此，在給定投資規模的前提下，需要借助一套更為客觀有效的方法，為合理安排配網投資的資金比例提供參考依據。因此，本文將后評價結果納入到投資安排的影響因素中，引導地市局合理安排配網投資的資金比例，提升區域間的投資均衡性。

具體地，以上一年電網規模(配網總容量、10kV線路總長度、供電量)和上一年配網資源配置效益評價綜合得分為基礎，構建配電網精準投資決策模型，預測當年各區的配電網投資資金分配比例。具體模型如下：

上式中，Tni表示第n個區局在i年的配網投資決策分配比例預測數，Pn(i-1)表示第n個區局在i-1年的配網總容量，Xn(i-1)表示第n個區局在i-1年的10kV線路總長度，Gn(i-1)表示第n個區局在i-1年的供電量，Zn(i-1)表示第n個區局在i-1年的資源配置效益綜合得分。Q1、Q2、Q3和Q4分別為各指標的權重系數，根據層次分析法，最后確定的配網總容量占比系數為15%，10kV線路總長度占比系數為15%，供電量占比系數為40%，資源配置效益評價綜合得分占比系數為30%，即Q1、Q2、Q3和Q4分別取15%、15%、40%和30%。

四、實證研究成果

首先，本文應用配電網資源配置效益評價體系，以F市CC區、NH區、SD區、SS區和GM區五區為研究對象，基于配電網資源配置效益評價模型，對2016—2019年間的配電網投資效益進行評價，研究結果如表1所示。從四年平均水平上看，2016—2019年SD區的配電網資源配置效益綜合評分最高；其次是NH區和SS區，差異不大；最低的是CC區。從動因上看，CC區資源配置效益較差的主要原因是供電能力和客戶服務整體水平表現欠佳；NH區的資源配置效益整體較高，但還需在電網安全與質量方面突破；SD區的資源配置效益最高，但客戶服務和投資效益評價得分較為落后，且SD區的資源配置效益每年波動程度較高；SS區應聚焦在供電能力的改善方面；GM區需要在供電能力、電網安全與質量方面突破。

其次，本文開展了對配電網精準投資決策模型的應用。具體地，基于配電網精準投資決策模型，以2018年資源配置效益評價結果為基礎，采用配電網精準投資模型預測2019年各區局的投資分配比例，并與2019年各區的實際投資占比進行比較，并采用SPSS進行統計分析。結果表明，NH區和SD區可能存在投資相對不足，而CC區、SS區和GM區投資金額可能相對充裕。因此，在接下來的投資分配中，適當地調減CC區、SS區和GM區的配網投資占比，相應增加NH區和SD區的投資占比，將更有助于提高F供電局整體投資的有效性。

五、結語

本文研究提供了一套可量化的、可操作的、系統性的配電網領域資源配置后評價的程序和方法。一是形成了配電網投資效益評價體系，該體系能夠全面反映配電網投入的運行效果。二是構建了配電網資源配置效益評價模型。采用層次分析法進行權重設置，設置了指標線性評分函數，并采用線性加權的方法構建出配電網資源配置效益評價模型。三是構建了以投資效益為導向的精準投資決策模型，有助于實現精準投資。