基于G2-逐层拉开档次法的输变电工程项目可研评价

2015-07-24国方媛

项目管理技术 2015年9期

国方媛

(国网吉林省电力有限公司吉林供电公司，吉林吉林 132001)

0 引言

输变电工程项目可行性研究不仅包括建设技术方案，还需要充分考虑工程项目赖以生存的社会经济环境和未来的发展能力。现阶段，最优方案的确定主要是由经验丰富的专家根据各决策属性的优劣主观决定的，这种方法由于专家的经验、心理的差异，存在一定偶然因素。在可行性研究评价阶段，往往只是通过投资估算的大小决定项目的取舍，未考虑其他影响因素，并非客观评价。

目前，输变电工程项目可研评价的研究并不多。文献［1］采用区间层次法对某变电站可研阶段各候选站址进行了评估，并未涉及定量指标。文献［2］提出了一套电力工程项目可研评价指标体系，但评价模型是以专家评判为基础建立的，具有一定程度的主观色彩。

在定性与定量指标相结合的定量化评价中，需要将定性指标进行量化。定性指标量化的方法有序关系分析法(G1 法)［3-4］、唯一参照物比较判断法(G2 法)［5］、集值迭代法［6］、二元相对比较法［7］等。G2 法对指标个数没有限制，能反映专家风险意识［8］。递阶结构的多层次大系统的综合评价方法有逐层拉开档次法［9］、逐层序关系分析法［10］、层次分析法［11］等。逐层拉开档次法的程序是自下而上的，具有评价结果客观性的优点［12］。

本文的研究旨在从多方面考虑输变电工程项目可行性研究的影响因素，并使备选方案的评价具有客观性，对实际工作起到参考作用。

1 指标体系的构建

通过实践经验和各相关部门的调研，本文对输变电工程项目可行性研究从经济性、技术性、环境影响、发展能力四个方面建立了三层指标体系，见图1。

各指标解释如下:

(1)变电工程，包括变电站建筑工程和安装工程。

(2)送电线路工程，包括架空输电线路工程和电缆输电线路工程。

(3)系统通信工程，包括通信设备工程和光缆线路工程。

(4)净现值(NPV)，属于动态评价指标。当NPV≥0 时，说明方案满足基准收益率要求的盈利水平，是可行的;反之，则是不可行的。

(5)内部收益率(IRR)，属于动态评价指标。若IRR≥基准收益率，则投资方案在经济上可以接受;反之，则应予以拒绝。国家规定的行业基准收益率为7%。

图1 输变电工程项目可研评价指标体系

(6)动态投资回收期，就是投资方案累计现值等于零时的年份。

(7)资本金净利润率，是表明资本金获利能力的指标。

(8)资产负债率，属于静态评价指标，是指投资方案各期末负债总额与资产总额的比率。

(9)偿债备付率，该比率应大于1，并结合债权人的要求确定。

(10)供电可靠率，衡量供电可靠性的一个指标，表明不涉及因系统电源不足而需限电的情况。

(11)N-1 通过率，N-1 原则即单一故障安全检验法则，是从电网安全运行角度考虑的一项技术要求指标［13］。

(12)变压器负载率，变压器实际容量与额定容量的比值叫做负载率。变压器负载率直接影响变电站容量和变压器台数的确定，以及系统接线方式、运行操作、电网的适应性和可靠性。不同的负载率取值还会导致变压器有效容量不同而影响电网网架。

(13)变压器容载比，变电设备总容量与供电区最大负荷之比，反映电网供电能力，是规划安排变电容量的依据。

(14)技术先进程度，是指输变电工程设计是否能够反映当前科学技术先进成果，在主要技术性能、自动化程度、环境保护、操作条件、现代新技术的应用等方面是否具有技术上的先进性。

(15)技术适用程度，是指输变电工程设计是否能与变电站规模、输电线路规模相匹配，有无过剩或不足。

(16)技改大修复杂程度，是指输变电工程未来技术改造、设备检修的可能性与复杂程度。

(17)设计洪水位，属于水文指标。根据《中华人民共和国电力行业标准》，220kV 及以上变电站，站区场地设计标高不应低于频率为1%的洪水位，其他变电站不应低于频率为2%的洪水位［14-15］。

(18)水土流失量，输变电工程建设过程中，由于破坏地形、地貌、植被，可能产生水土流失。在输电线路工程设计中，根据不同地质条件，需要充分考虑水土保护等问题后再进行铁塔基础型式的设计。而且在工期允许的情况下，应尽量避开雨季施工以防止水土流失。

(19)树木砍伐量，是指输电线路走廊内和铁塔下需要砍伐的树木数量。

(20)耕地占用量，指变电站站区、铁塔塔基、输电线路通道走廊所占用的种植农作物的土地。

(21)人口迁移量，是指在征用土地范围内，需要迁移的家庭户数。

(22)房屋拆迁量，是指为满足输变电工程项目建设的需要，对征用土地范围内的民房、仓库、工厂等进行拆迁的数量。

(23)跨越次数，是指输电线路架设时跨越江河、铁路、高速公路、输电线路、通信线路的次数。

(24)变电站周围夜间环境噪声，噪声源主要有:主变压器、通风机等。《城市区域环境噪声标准》中2 类标准限值为昼间60dB，夜间50dB。变电站主变压器及通风机应尽量采用低噪声产品，以降低噪声对环境的影响。

(25)工频磁感应强度，是衡量电磁辐射的一个指标。电磁辐射的主要污染源有:主变压器、输电线路、绝缘子、电容器等。国家工频磁感应强度环境保护限值为0.1mT。变电站内电器设备应采用金属外壳、全封闭结构，限制电磁辐射强度。

(26)无线电干扰水平，无线电干扰的主要污染源有:各种高压电气设备。国家规定的无线电干扰防护标准为46dB。输电线路中，应尽可能选用大截面导线，并提高导线、金具等加工工艺，以防止尖端放电和起电晕，降低无线电干扰水平。

(27)对区域经济的影响，是指输变电工程的建成对地方实现其经济发展目标所做的贡献与影响。主要包括对区域内国民经济结构、产业结构的影响等。

(28)对电力建设技术进步的影响，主要是指在输变电工程设计以及未来的建设和运营过程中，新技术的开发、引进技术的消化吸收，生产技术、生产工艺、管理技术的改进，对电力建设技术进步的促进作用。

(29)与城市规划关系，主要是指输变电工程的建设是否与城市发展规划相符，是否能与当地的社会经济、资源利用、生态平衡全面协调，可持续发展。

2 输变电工程项目可研评价方法

本文的技术路线见图2。

2.1 定量指标筛选

设被评价对象个数为n，指标数为m，每个被评价对象的指标观测值为xij(i =1，2，…，n;j=1，2，…，m)。

图2 技术路线

最小均方差法的算法流程为:

2.2 定量指标类型的一致化

在评价之前，必须将指标x1，x2，…，xm的类型做一致化处理。对于极小型指标xij，令

或

式中，M 为指标xij的一个允许上界。

2.3 定量指标的无量纲化

(2)了解渗透到有机化学中的一些无机物体现的性质和用途,以及化学反应。Cl2、Br2、Na、NaOH、Na2CO3、CO2、HNO3、H2SO4、H2S、CuSO4、NH3·H2O、AgNO3、KMnO4等无机物都在有机化学中有相关的应用,这其中当属 Br2、NaOH、H2SO4和KMnO4应用最为广泛。近几年的高考试题已经涉及这些方面,要引起关注。

对于指标xij，极值处理法的公式为

2.4 G2 法

G2 法是针对定性指标的主观赋权方法。G2法的算法流程为:

(1)专家在评价指标集{xj}中挑选出认为最不重要的一个且只一个指标并记为xjm，此时，将m 个指标x1，x2，…，xm重新标记为xj1，xj2，…，xjm，其中xjk为 { xj}中的某一个指标。

(4)对xjk与xjm的重要程度之比rkm设定区间数Dk，即给出rkm的取值区间rkm= ak∈［d1k，d2k］= Dk，k = 1，2，…，m -1 ，其中，d1k≤d2k，d2m= d1m= 1 。

2.5 逐层拉开档次法

其算法流程为:

(3)如果H 为正矩阵，计算与H 最大特征值对应的经归一化处理的权重系数向量ω，转到(5)。

(4)如果H 非正矩阵时，权重系数向量ω可由下式得出

式中，s2为yi方差。

(6)在第p -1 层其余的q - 1 个子系统中，按照算法流程(1) ～ (5)重复计算，第p - 2层将形成q 个指标，q 个指标的数值即为第p - 1层的q 个子系统各自的yi。

(7)对于第p -2 层，重复步骤(1)～(6)。

(8)重复以上步骤，直到第p - p 层，得出系统的最终评价值y。

3 算例分析

本文以吉林市某66kV 输变电工程项目为例，可行性研究中有A、B、C 三个备选方案。可行性研究报告中定量指标的原始数据为通过理论计算和类比测量得出的，见表1。具体步骤如下:

表1 定量指标原始数据

(续)

步骤1:通过定量指标筛选，不存在sk0≈0 ，则不需要删除任何评价指标。

步骤2:投资估算指标属于极小型指标;财务评价指标中的净现值、内部收益率、资本金净利润率、偿债备付率属于极大型指标，动态投资回收期属于极小型指标，资产负债率一般情况下是极小型指标;基本条件指标中的供电可靠率、N-1 通过率属于极大型指标，变压器负载率、变压器容载比可以认为属于极大型指标;环境影响指标属于极小型指标。应用式(1)或式(2)对极小型指标进行一致化处理。

步骤3:应用式(3)，对一致化处理后的指标进行无量纲化。

步骤4:邀请相关主管部门权威专家对定性指标进行打分。结果为科技水平指标中技术先进程度为最不重要的指标，发展能力指标中与城市规划关系为最不重要的指标。专家为保守型专家，取ε = -0.4 。权重计算过程见表2 和表3。

表2 科技水平指标权重计算

表3 发展能力指标权重计算

步骤5:对步骤3 中定量指标无量纲化后的数据，结合步骤4 中计算的定性指标的权重，应用逐层拉开档次法确定输变电工程项目可行性研究中三个备选方案的最终评价值。限于文章的篇幅，本文仅给出总的综合评价模型，该函数为y = 0.256 0y1+0.224 3y2+0.226 2y3+0.293 5y4式中，y1，y2，y3，y4分别为经济性、技术性、环境影响、发展能力指标的综合评价值。

输变电工项目可行性研究三个方案的最终评价值见表4。