市域電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系研究

趙吳鵬

摘 要：市域電網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其發(fā)展?fàn)顩r將對(duì)當(dāng)?shù)爻鞘械慕?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生直接影響。為了深入分析市域電網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r，就必須構(gòu)建全面的診斷指標(biāo)體系，遵循診斷指標(biāo)體系才可以對(duì)市域電網(wǎng)的發(fā)展做出準(zhǔn)確、合理的判斷，并依據(jù)診斷結(jié)論提出解決方案，科學(xué)指導(dǎo)城市電網(wǎng)后續(xù)建設(shè)，對(duì)于加強(qiáng)市域電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和提高供電可靠性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：市域；電網(wǎng)；發(fā)展診斷；安全可靠；研究

中圖分類號(hào)：TM727 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）21-0075-02

1 概 述

在我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的進(jìn)程中，市域電網(wǎng)與城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展有著密不可分的關(guān)系，相互協(xié)調(diào)、彼此促進(jìn)。市域電網(wǎng)供電涵蓋整個(gè)城市，電壓等級(jí)跨度大，從500 kV特高壓工程至0.22 kV居民用電線路，這就導(dǎo)致電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作內(nèi)容多、范圍廣?！敖?jīng)濟(jì)發(fā)展電力先行，電力建設(shè)規(guī)劃先行”，為了保證電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量，科學(xué)開(kāi)展市域電網(wǎng)發(fā)展診斷工作是前提條件。

市域電網(wǎng)發(fā)展診斷工作需要遵循診斷體系基本原則，通過(guò)客觀評(píng)價(jià)城市電網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展能力，確定影響市域電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵因素，并建立市域電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系，才能全面、高效開(kāi)展市域電網(wǎng)發(fā)展診斷工作。對(duì)于科學(xué)指導(dǎo)城市電網(wǎng)規(guī)劃工作及推動(dòng)市域電網(wǎng)和城市建設(shè)有序發(fā)展，有著重要的社會(huì)意義和現(xiàn)實(shí)意義。

2 市域電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系的構(gòu)建原則

市域電網(wǎng)發(fā)展診斷體系針對(duì)的主體是城市電網(wǎng)，城市電網(wǎng)是電力的輸送載體，是城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此，市域電網(wǎng)發(fā)展診斷體系具有非線性和多指標(biāo)性的特點(diǎn)，為確保該體系切實(shí)可行，其構(gòu)建過(guò)程需要遵循以下原則：

①系統(tǒng)性原則。市域電網(wǎng)發(fā)展診斷體系是一個(gè)多層次的指標(biāo)體系，各指標(biāo)之間要有一定的邏輯關(guān)系，相互獨(dú)立，有彼此聯(lián)系，它們要從不同的側(cè)面反映出市域電網(wǎng)發(fā)展診斷體系的主要特征和狀態(tài)，自上而下形成一個(gè)不可分割的診斷體系。

②科學(xué)性原則。市域電網(wǎng)診斷體系的設(shè)計(jì)、各指標(biāo)的確定以及模型的搭建都必須以科學(xué)理論為基礎(chǔ)，要根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r，選擇的診斷指標(biāo)應(yīng)該具有典型代表性，能夠客觀簡(jiǎn)明的反映當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的實(shí)際狀態(tài)以及未來(lái)的發(fā)展能力。

③地區(qū)性原則。市域電網(wǎng)發(fā)展診斷體系需充分結(jié)合當(dāng)?shù)爻鞘械慕?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展情況、自然條件和電網(wǎng)建設(shè)環(huán)境等因素，不同地區(qū)城市的發(fā)展情況將影響診斷體系的分析結(jié)果，此外，電力市場(chǎng)環(huán)境也會(huì)對(duì)市域電網(wǎng)診斷體系產(chǎn)生一定影響。

④動(dòng)態(tài)性原則。市域電網(wǎng)的發(fā)展是一個(gè)連續(xù)的、動(dòng)態(tài)的過(guò)程，不同電壓等級(jí)層面的電網(wǎng)，在不同的發(fā)展階段會(huì)有不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展要求，并呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)，因此，市域電網(wǎng)發(fā)展診斷體系具有一定的時(shí)效性，體系內(nèi)容要隨電網(wǎng)的發(fā)展而不斷修訂。

3 市域電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系的組成要素

市域電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系要全面反映該地區(qū)電網(wǎng)的整體發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展能力，基于市域電網(wǎng)的區(qū)域性、復(fù)雜性等特點(diǎn)，市域電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系可由技術(shù)診斷指標(biāo)和經(jīng)營(yíng)診斷指標(biāo)兩個(gè)主要方面組成。技術(shù)診斷指標(biāo)主要是指從電網(wǎng)工程技術(shù)角度，對(duì)市域電網(wǎng)加以分析時(shí)，所需要確定的影響因素；經(jīng)營(yíng)診斷指標(biāo)主要是指從電網(wǎng)工程運(yùn)營(yíng)管理角度，對(duì)市域電網(wǎng)加以分析時(shí)，所需要確定的影響因素。市域電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系的組成要素情況，如圖1所示。

4 市域電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系的搭建

根據(jù)市域電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系組成要素，同時(shí)，基于市域電網(wǎng)發(fā)展情況的實(shí)際基礎(chǔ)和理論基礎(chǔ)，搭建過(guò)程如下所述。

4.1 技術(shù)診斷指標(biāo)體系

主要包含建設(shè)規(guī)模指標(biāo)、安全可靠性指標(biāo)和電網(wǎng)設(shè)備指標(biāo)等三個(gè)方面。

4.1.1 建設(shè)規(guī)模指標(biāo)

隨著電力市場(chǎng)改革逐步深化，城市經(jīng)濟(jì)規(guī)模、市域電網(wǎng)規(guī)模和負(fù)荷用電規(guī)模等三個(gè)方面密不可分，共同組成了建設(shè)規(guī)模指標(biāo)。

①城市經(jīng)濟(jì)規(guī)模。該指標(biāo)主要指城市GDP年均增長(zhǎng)率，即評(píng)估地區(qū)近5年期間國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值GDP的年均增長(zhǎng)情況，以反映評(píng)估城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)情況和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)趨勢(shì)。

β為城市GDP年均增長(zhǎng)率，G為城市統(tǒng)計(jì)期間的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值。

②市域電網(wǎng)規(guī)模。第一，電源裝機(jī)年均增長(zhǎng)率，該指標(biāo)主要指城市電源裝機(jī)近5年期間逐年接入各電壓等級(jí)電源裝機(jī)總規(guī)模的年均增長(zhǎng)率，通過(guò)電源裝機(jī)年增長(zhǎng)率和城市GDP年均增長(zhǎng)率的對(duì)比，可以做為判定市域電網(wǎng)裝機(jī)規(guī)模是否適應(yīng)該城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)；第二，變電站容量年均增長(zhǎng)率，該指標(biāo)主要是指城市近5年期間各電壓等級(jí)容量總規(guī)模的年均增長(zhǎng)率，取決于變電站座數(shù)、變壓器臺(tái)數(shù)等因素；第三，輸電線路長(zhǎng)度年均增長(zhǎng)率，該指標(biāo)主要是指城市近5年期間各電壓等級(jí)輸電線路長(zhǎng)度的年均增長(zhǎng)率。

③負(fù)荷用電規(guī)模。第一，最高用電負(fù)荷年均增長(zhǎng)率，該指標(biāo)主要是指城市近5年期間最高用電負(fù)荷年均增長(zhǎng)率，反映評(píng)估市域內(nèi)的負(fù)荷增長(zhǎng)情況。

δ為城市最高用電負(fù)荷年均增長(zhǎng)率，P為城市統(tǒng)計(jì)期間的最高用電負(fù)荷。第二，全社會(huì)用電總量年均增長(zhǎng)率和售電量年均增長(zhǎng)率的計(jì)算方式同上。

4.1.2 安全可靠性指標(biāo)

分析判斷市域電網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r，其根本目的在于尋找電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的原因，可分為電網(wǎng)安全和設(shè)備安全兩個(gè)方面。

①電網(wǎng)安全：第一，電網(wǎng)N-1通過(guò)率，指滿足N-1原則的變壓器和輸電線路的比例，以充分反映評(píng)估城市區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)的轉(zhuǎn)供負(fù)荷能力。第二，電網(wǎng)互聯(lián)率，指滿足“手拉手”原則的變電站的比例，以充分反映評(píng)估城市區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的堅(jiān)強(qiáng)程度。第三，容載比，指市域電網(wǎng)某時(shí)刻投入的變電總?cè)萘颗c對(duì)應(yīng)總負(fù)荷的比值，以充分反映評(píng)估城市區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)變電容量對(duì)于負(fù)荷的供電能力。第四，電壓合格率，指市域電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行電壓在允許偏差范圍內(nèi)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間與對(duì)應(yīng)總時(shí)間的比值。

②設(shè)備安全：第一，變壓器、輸電線路可用系數(shù)，該指標(biāo)是市域電網(wǎng)變壓器和輸電線路可靠性的一個(gè)數(shù)量指標(biāo)，用變壓器和輸電線路的可用小時(shí)數(shù)與統(tǒng)計(jì)期間小時(shí)數(shù)之比表示，可用系數(shù)愈高，則表明可靠性愈好。第二，變壓器、輸電線路強(qiáng)迫停運(yùn)率，該指標(biāo)是指市域電網(wǎng)變壓器和輸電線路發(fā)生強(qiáng)迫停運(yùn)的次數(shù)概率，用變壓器和輸電線路的強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù)與統(tǒng)計(jì)臺(tái)（段）年數(shù)的比值，強(qiáng)迫停運(yùn)率愈低，表明設(shè)備愈安全合理。

4.1.3 供電設(shè)備指標(biāo)

①設(shè)備負(fù)載，該指標(biāo)可以從線路最大負(fù)載率、主變最大負(fù)載率和線損率等三個(gè)方面定義設(shè)備負(fù)載情況，客觀反映設(shè)備的負(fù)荷承載能力。

②設(shè)備智能化水平，該指標(biāo)可以從GIS變電站占比率、無(wú)人值班變電站占比率、設(shè)備運(yùn)行年限分布、設(shè)備退役壽命分布和變電站綜合自動(dòng)化率等幾個(gè)方面反映市域電網(wǎng)設(shè)備的智能化水平程度。

4.2 經(jīng)營(yíng)診斷指標(biāo)體系

4.2.1 電網(wǎng)投資指標(biāo)

①電網(wǎng)投資額：第一，電網(wǎng)投資，該指標(biāo)是指市域電網(wǎng)范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)、施工、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)等各方面的投資總和，投資額愈大，說(shuō)明當(dāng)?shù)夭块T對(duì)電網(wǎng)發(fā)展愈重視，并從側(cè)面反映市域電網(wǎng)的發(fā)展層次。第二，電網(wǎng)基建投資，該指標(biāo)是電網(wǎng)投資的重要組成內(nèi)容，其投資額的占比情況將影響電網(wǎng)的整體發(fā)展，反映市域電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)水平。第三，輸電成本，該指標(biāo)是指市域電網(wǎng)利潤(rùn)、稅金、網(wǎng)損、維護(hù)費(fèi)、工資和折舊費(fèi)等資金的總和，輸電成本愈高，則電網(wǎng)企業(yè)利潤(rùn)愈小，最終將制約電網(wǎng)發(fā)展。

②電網(wǎng)投資率：第一，單位電網(wǎng)投資增供負(fù)荷，該指標(biāo)是指每增加一個(gè)單位市域電網(wǎng)投資額所能帶來(lái)的負(fù)荷增供量，以客觀反映市域電網(wǎng)投資效益水平。第二，單位電網(wǎng)投資增收電量，該指標(biāo)是指每增加一個(gè)單位市域電網(wǎng)投資額所能帶來(lái)的電量增收量，以客觀反映市域電網(wǎng)投資經(jīng)濟(jì)效果。第三，電網(wǎng)投資年均增長(zhǎng)率，該指標(biāo)客觀反映市域電網(wǎng)投資的增長(zhǎng)速度和增長(zhǎng)趨勢(shì)。

4.2.2 電網(wǎng)收益指標(biāo)

①電網(wǎng)收益額：第一，售電銷售總額，該指標(biāo)是指電網(wǎng)企業(yè)每年售電量所能帶來(lái)的收入總額，客觀反映市域電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)模和收益能力。第二，廢舊設(shè)備回收款，該指標(biāo)是指電網(wǎng)企業(yè)處理廢舊設(shè)備時(shí)所產(chǎn)生的資金，需納入公司整體收益總額里面。

②電網(wǎng)收益率：第一，單位電網(wǎng)資產(chǎn)售電收益，該指標(biāo)是指電網(wǎng)企業(yè)每單位資產(chǎn)所能產(chǎn)生的售電量收益情況，反映市域電網(wǎng)企業(yè)的資產(chǎn)盈利能力。第二，輸電資產(chǎn)回報(bào)率，該指標(biāo)是指電網(wǎng)企業(yè)盈利占資產(chǎn)總額的百分比，以衡量每單位資產(chǎn)創(chuàng)造了多少凈利潤(rùn)。第三，電網(wǎng)收益年均增長(zhǎng)率，該指標(biāo)是指電網(wǎng)企業(yè)取得年收益時(shí)，所需付出的邊際投資成本年均增長(zhǎng)情況，反映了市域電網(wǎng)投資空間和能力。

5 市域電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系框圖

根據(jù)分析情況，可建立市域電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系框圖，如圖2所示。

6 結(jié) 語(yǔ)

結(jié)合市域電網(wǎng)的特點(diǎn)，將市域電網(wǎng)發(fā)展診斷指標(biāo)體系分為技術(shù)診斷指標(biāo)體系和經(jīng)營(yíng)診斷指標(biāo)體系兩個(gè)組成部分，并對(duì)指標(biāo)體系從建設(shè)規(guī)模指標(biāo)、安全可靠性指標(biāo)、供電設(shè)備指標(biāo)、電網(wǎng)投資指標(biāo)和電網(wǎng)收益指標(biāo)五個(gè)方面進(jìn)行分解及進(jìn)一步細(xì)化。該指標(biāo)體系可以全面的對(duì)市域電網(wǎng)發(fā)展進(jìn)行診斷評(píng)價(jià)，總結(jié)市域電網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中的結(jié)構(gòu)缺陷和建設(shè)不足，為電網(wǎng)企業(yè)的科學(xué)決策及高效管理提供理論依據(jù)，對(duì)于推動(dòng)市域電網(wǎng)科學(xué)、健康發(fā)展具有重要的實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 米建華，王鵬，李霞.我國(guó)城市用戶供電可靠性分析[J].電力需求側(cè)管理， 2012（3）：5-6.

[2] 王超，徐政.大電網(wǎng)可靠性評(píng)估的指標(biāo)體系探討[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng) 化，2007，19（1）：42-48.

[3] 葛旭波.電網(wǎng)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)方法研究[D].北京：華北 電力大學(xué)，2007.

[4] 韓震煮.城市配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)體系研究[D].天津：天津大學(xué)，2011.

[5] 王智冬，黃怡.我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J].東北電力大學(xué)學(xué)報(bào)， 2009，29（4）：83-86.

[6] 李珊，孫薇.安國(guó)市農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造項(xiàng)目綜合評(píng)價(jià)[J].華東電力， 2006，1（8）：58-60.

[7] 王琬，劉宗岐.大都市電網(wǎng)綜合指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)模型[J].現(xiàn)代電力， 2011，28（4）：24-28.

[8] 宋云亭，張東霞.國(guó)內(nèi)外城市配電網(wǎng)供電可靠性對(duì)比分析[J].電網(wǎng)技術(shù)， 2008，32（23）：13-18.