基于綜合評價模型的某變電站風險管理評價研究

摘 要：本研究針對某變電站的風險管理問題，采用CRITIC模型和VIKOR模型2種方法進行評價。對市場風險、社會風險和建設風險等指標進行權重計算和排序，得出各風險管理方案的優劣。研究結果表明，第4套方案在風險管理中表現最出色，其次是第1套和第5套方案，而第2套和第3套方案的表現相對較差。結果為變電站的風險管理提供了有效的參考依據，有助于提高風險管理的針對性和有效性。在實際應用中，需要根據具體情況對各指標和模型進行細化和調整，以確保風險管理決策的有效性和實用性。

關鍵詞：變電站風險管理；風險評估；CRITIC法；多準則妥協解排序法

中圖分類號：F 283 文獻標志碼：A

電力行業在政策推動和市場需求的驅動下取得顯著的成果，但同時也面臨設備老化、技術水平參差不齊、環保壓力加大等問題[1]。在此背景下，加強變電站風險管理，提高電力系統的安全穩定運行水平，成為電力行業發展的關鍵任務[2]。

學者們從不同角度對變電站風險管理進行深入研究和探索。和莉娟[3]采用DEMATEL對項目各環節進行風險分析，采用ISM方法對項目總體風險進行評估分析。張雙瑩[4]使用德爾菲法、層次分析法、模糊綜合評價法、定量和定性相結合的方法對3個階段的項目風險進行評估分析并基于實例進行驗證。李鋮[5]基于熵權可拓物元模型的輸變電工程風險評估方法，運用熵權較客觀地確定了各個風險指標的權重，根據物元經典域和節域較準確地確定了輸變電重建工程項目風險等級。麻正麗[6]用R/S分析變電站分形特性得出變電站發生的停電事件將呈繼續增長的趨勢。

本文引入多準則妥協解排序模型，對某變電站風險管理進行評價研究，揭示其風險管理現狀和存在的問題，為提高變電站風險管理的科學性和有效性提供有效參考。

1 變電站風險管理評價體系構建

為構建一個全面、有效的變電站風險管理體系，通過文獻分析、查閱相關規范、對有關專家進行訪談等方式，最終確定一級指標。1）項目市場風險分析。該指標主要用于評估項目在市場環境中的風險。測算靜態總投資、含稅電量電價加價、經營成本等參數，以了解項目的經濟效益和市場競爭能力，從而為風險管理提供依據。2）項目社會風險管理。該指標涵蓋風險識別、風險防范、風險化解和預期風險等方面，主要用于評估項目在社會環境中的風險。對潛在風險進行識別和評估，制定相應的防范和化解措施，以降低項目實施過程中可能遇到的社會風險。3）項目建設風險管理。該指標包括變更風險和設備運行可靠性風險等方面，主要用于評估項目建設過程中的風險。變更風險是指項目在建設過程中可能發生的變更，例如設計變更、施工方法變更等，而設備運行可靠性風險則關注項目運行過程中設備的穩定性和可靠性。

通過一級指標概述，根據具體情況對指標進行細化和調整，以確保風險管理的有效性和實用性，并進行二級指標細分，最終確定綜合評價體系，如圖1所示。

2 模型配置

首先，利用CRITIC模型對風險評價指標進行權重確定。通過計算每個指標的變異系數和沖突性，得出各個風險管理指標在風險管理中的相對重要性。其次，采用VIKOR模型對變電站的風險管理方案進行評價。通過計算各變電站風險管理方案與理想解和負理想解的距離比值之和、距離比值的最大值以及風險比率Q值，得出各方案的優劣排序，為決策者提供變電站風險管理參考依據，有助于選擇最優的風險管理策略。

2.1 CRITIC法確定權重

采用CRITIC模型確定各指標的權重，CRITIC模型是一種客觀賦權方法，其考慮指標之間的對比強度和沖突性，能夠較好地反映指標的重要性。具體計算步驟如下。1）數據標準化處理。由于各指標的單位不同，因此需要對數據進行標準化處理，將原始數據轉化為無量綱的標準化數據。2）計算指標變異系數。變異系數是衡量指標變異程度的指標，反映了指標的相對重要性。變異系數越大，指標的相對重要性越高，如公式（1）所示。3）計算指標沖突性。指標沖突性是指指標之間的相關性。如果2個指標高度相關，那么它們的沖突性較低；反之，沖突性較高。沖突性可以用相關系數的絕對值來表示，如公式（2）所示。4）計算綜合權重。綜合權重是指標變異系數和指標沖突性的乘積，反映指標的相對重要性，如公式（3）所示。5）歸一化處理。對綜合權重進行歸一化處理，得到各指標的權重，如公式（4）所示。

CVi=σi/|xi| （1）

式中：CVi為第i個指標的變異系數；σi為第i個指標的標準差；|xi|為第i個指標的平均值。

Cij=|ρij| （2）

式中：Cij為第i個指標與第j個指標的沖突性；ρij為第i個指標與第j個指標的相關系數。

Wi=CVi·∑（Cij） （3）

式中：Wi為第i個指標的綜合權重；∑（Cij）為第i個指標與所有其他指標的沖突性之和。

wi=Wi/∑（Wi） （4）

式中：wi為第i個指標的權重；∑（Wi）為所有指標的綜合權重之和。

2.2 多準則妥協解排序法綜合評價

采用多準則妥協解排序法（VIKOR）模型。VIKOR是一種多準則決策方法，其能夠在考慮所有指標的情況下，找到一個折中的最佳方案。具體計算步驟如下。1）數據標準化處理。與權重確定部分相同，首先需要對數據進行標準化處理，將原始數據轉化為無量綱的標準化數據。2）計算理想解和負理想解。理想解是各指標的最優值，負理想解是各指標的最差值，如公式（5）所示。3）計算各方案與理想解和負理想解的歐氏距離，如公式（6）所示。4）計算各方案的VIKOR指數。VIKOR指數是各方案與理想解和負理想解距離的加權平均值，如公式（7）所示。5）計算各方案的排名。根據VIKOR指數對方案進行排序，指數越小，方案的排名越高。

A*=（A1*，A2*，...，An*）A-=（A1-，A2-，...，An-） （5）

式中：A*為理想解；A-為負理想解；Ai*和Ai-分別為第i個指標的理想值和負理想值。

（6）

式中：Si*和Si-分別為第i個方案與理想解和負理想解的距離；wj為第j個指標的權重；xij為第i個方案在第j個指標的值。

Q=（Di-/（Di*+Di-））·（1-w）+（Di*/（Di*+Di-））·w （7）

式中：Q為第i個方案的VIKOR指數；w為權重系數，取值范圍為[0，1]。

3 實例分析

3.1 工程概況

永定西溪110kV變電站工程位于福建省龍巖市永定區西溪鎮南部工業園區內，工程規模為新建110kV變電站，并擴建雙溪220kV變電站的110kV間隔。該工程旨在滿足永定南部工業區和城區的負荷增長需求，提高該區域的供電可靠性和電壓合格率。

主要建設內容包括。1）變電站部分。新建110kV戶外GIS配電裝置，包括2臺50MVA主變壓器、2回110kV出線、6回35kV出線、16回10kV出線，并配置無功補償設備、接地變和消弧線圈等。2）擴建工程。在雙溪220kV變電站擴建110kV間隔2回，以連接永定西溪110kV變電站。3）線路工程。新建110kV雙溪至西溪線路15.8km，采用架空線。

項目總投資約5322萬元，預計2022年底建成投產。該工程采用國家電網公司通用設計方案，以110kV智能變電站模塊化建設方式，并采用預制艙和預制控制柜，以實現低風險建設。

該項目在施工組織編制過程中針對風險管理提出了5種風險管理方案，收集方案中的數據并進行標準化處理，見表1。

3.2 權重分析

采用CRITIC法來確定各風險評價指標的權重。用模型計算第2.1節的步驟2，結果如公式（8）所示。

（8）

之后按照步驟2進行變異系數計算，如公式（9）所示。

CVi=σi/|xi|=[0.307，0.446，…，0.382] （9）

按照步驟3進行指標沖突性計算，如公式（10）所示。

Cij=|ρij|=[0.693，0.554，…，0.618] （10）

按照步驟4確定綜合權重，如公式（11）所示。

Wi=CVi·∑（Cij）=[0.129，0.103，…，0.115] （11）

綜合權重進行步驟5的歸一化處理，最終計算結果見表2。

根據表2的數據可以看出，風險化解在變電站風險管理中的重要性最突出，占比為14.8%，這表明在變電站的運行過程中，能夠有效化解已經識別的風險是至關重要的。經營成本和含稅電量電價加價2個指標的權重也相對較高，分別為13.53%和12.849%，說明在變電站的運營過程中，經濟因素也是一個不可忽視的重要方面。經營成本的高低直接關系到變電站的運營效率和經濟效益，而電價加價直接影響變電站的市場競爭力。另外，變更風險和設備運行可靠性風險的權重也相對較大，分別為12.666%和12.426%，這表明在變電站的建設和運行過程中，變更管理和設備的穩定運行也是需要重點關注的風險點。變更風險涉及項目實施過程中的不確定性和變更控制，而設備運行可靠性風險關系變電站的長期穩定運行。相比之下，風險識別的權重最低，為7.524%，這并不意味風險識別不重要，而是在現有的風險管理實踐中，風險識別已經得到了一定程度的重視和實施，因此其相對權重較低。

3.3 多準則妥協解排序分析

采用多準則妥協解排序分析對選取的風險管理方案進行評估。選取不同方案的標準化值中的最優值以及最差值進行3.2中的距離步驟計算，得出方案的理想解為A*=（A1*，A2*，...，An*）=（0.1324，0.2568…0.1232）。結合CRITIC法求出的權重進行3.2中步驟3的過程計算，求出最優方案距離比之和=（0.3714，0.6426...0.3557），并將距離比的最大值篩選出來進行第3.2節中步驟4風險比率Q的計算，最終計算風險比率Q=（0.4716，0.8047…0.5290）。計算結果見表3。

從最優方案距離比值之和S來看，第4套方案的S值最小，為0.3356，說明該方案在所有指標上的表現與理想方案最接近，其次是第1套方案和第5套方案，S值分別為0.3714和0.3557。而第2套方案和第3套方案的S值較大，分別為0.6426和0.6828，表明這2套方案與理想方案的差距較大。從最優方案距離比值的最大值R來看，第4套方案的R值同樣最小，為0.1008，這進一步表明第4套方案在各指標上的表現較均衡，沒有明顯的短板。第3套方案的R值為0.1295，是五套方案中次小的，說明其在關鍵指標上的表現也相對較好。而第2套方案的R值最大，為0.1351，說明該方案在某些指標上的表現與其他方案相比存在較大差距。風險比率Q值是VIKOR方法中用來綜合評價方案優劣的重要指標，Q值越小，方案的總體表現越優。在這5套方案中，第4套方案的Q值最小，為0.0043，這意味該方案在所有方案中表現最佳，是最優的風險管理方案。第3套方案和第2套方案的Q值分別為0.8035和0.8047，位列第四和第五，表明這2套方案的總體表現相對較差。第4套風險管理方案與實際施工組織設計相符。

4 結語

對某變電站的風險管理進行系統的評估和分析，得出以下結論。1）選取的指標能夠全面反映變電站風險管理的各個方面，包括市場風險、社會風險和建設風險等。這些指標的選取充分考慮變電站的運行特點和風險管理需求，能夠有效地對變電站的風險進行識別和評估。同時，對各指標的權重進行計算，進一步驗證指標在風險管理中的重要性，為后續的風險管理提供了有力的支持。2）采用CRITIC模型和VIKOR模型2種方法進行權重計算和評價排序，能夠有效地處理多指標、多方案的評價問題。通過模型的計算，得到各方案的權重和排名，為決策者提供科學的參考依據。同時，模型的計算過程也具有較高的透明度和可重復性，保證評價結果的客觀性和公正性。3）評價結果與實際情況相符，能夠有效地反映各方案在風險管理方面的優劣。對最優方案距離比值之和S、最優方案距離比值的最大值R、風險比率Q值以及方案排名進行分析，得出第4套方案在風險管理中表現最出色，其次是第1套和第5套方案，而第2套和第3套方案的表現相對較差。這些結果為變電站的風險管理提供有效的決策依據，有助于提高風險管理的針對性和有效性。

參考文獻

[1]董強.變電站運行風險評估與優化管理策略研究[J].中國品牌與防偽，2023（11）：75-77.

[2]侯國濤.J公司變電站接地分析軟件實施項目風險管理研究[D].北京：北京郵電大學，2023.

[3]和莉娟.貴州電網SF變電站建設項目風險管理研究[D].貴陽：貴州大學，2023.

[4]張雙瑩.W供電公司新建智能變電站項目的風險管理研究[D].濟南：山東大學，2020.

[5]李鋮.X110kV變電站重建工程項目風險管理研究[D].天津：天津工業大學，2019.

[6]麻正麗.基于云模型的變電站風險評估與應急管理研究[D].湘潭：湖南科技大學，2019.