供电企业配电网资源配置效益评价研究

罗 妮 广东电网有限责任公司佛山供电局

引言

复杂严峻的经营形势，对电网企业的经营能力和水平提出了挑战，要求电网企业更加关注电网投入的效率和质量问题，进一步优化投资规划管控，减少低效无效投资，确保国有资产保值增值。为了进一步推进精准投资工作，本人在总结多年的实务工作经验基础上，开展了配电网资源配置效益评价研究。该研究旨在建立完整的配电网资源配置效益评价体系，构建配电网精准投资决策模型，进一步提升投资规划管控能力，实现精准投资，提升投资有效性。

一、文献综述

关于评价指标的选取，目前尚没有统一的结论。文献[1]从电网安全、供电能力、社会效应和经济效益四个维度构建了电网基建项目投资效益评价模型。文献[2]采用逻辑框架法和层次分析法构建电网投资项目后评价体系，从过程评价、技术性能评价、持续性评价、投资效益评价和影响评价等纬度展开分析。文献[3]从规划成效、投资计划、投资效益三方面选取了19个指标对35kV及以下配电网投资进行投资效益评价。然而，现有文献在选取评价指标体系时，通常没有对存量和增量的效益指标进去严格区分，评价结果往往呈现的是多年投资的累计效益，而不能精准反应某年投入产生的增量效益。

二、建立配电网资源配置效益评价体系

(一)选取指标

结合电网建设实际特点，参考现有文献，在遵循先进性、系统性和可行性的原则基础上，采用层次分析的方法，从供电能力、电网安全与质量、客户服务、投资效益四个维度构建配电网资源配置效益评价体系，共包含四个一级维度、八个二级维度和十八个指标。

供电能力衡量配电网投入在提升网架能力和电网发展能力方面的建设成果，下设配网设备和负荷供应能力两个二级维度，配网设备方面包括新增线路长度和新增配变容量两个指标，负荷供应能力方面包括配网可转供电率同比增长、最高负荷同比增长、新增平均负荷、线损率同比增长四个指标。

电网安全与质量衡量配电网投入在提升电网安全可靠运行能力方面的成效，下设供电可靠性和电能质量两个二级维度，供电可靠性方面包括配网线路故障率同比增长、计划停电执行率同比增长两个指标，电能质量方面包括公用线路重过载比例同比增长、公用配变重过载比例同比增长两个指标。

客户服务衡量配电网投入在客户服务方面的业绩和水平，下设客户投诉与抱怨、停电时间两个二级维度，客户投诉与抱怨方面包括新增故障停电抱怨宗数、新增电压质量抱怨宗数两个指标，停电时间方面包括客户平均停电时间同比增长一个指标。

投资效益衡量配电网投入的价值创造能力，下设电量增长和投入产出两个二级维度，电量增方面包括供电量增长率、万元固定资产售电量同比增长两个指标，投入产出方面包括单位投资新增线路长度、单位投资新增配变容量、单位投资新增供电量三个指标。

(二)设置指标权重

评价配电网资源配置效益，需要对指标体系进行权重设置。目前，较为常用的层次分析法，是在专家打分的基础上，采用定量分析的方法，测算出每个层次的指标所占的权重，包括构建指标比较判断矩阵、计算指标权重和矩阵一致性检验三个步骤。本文采用了层次分析法，在专家打分基础上，最终得到评价体系指标权重系数。

(三)选取指标评分函数

根据指标性质，指标可分为正指标和逆指标。因此，采用功效系数法对指标进行同向化处理和无量纲化处理。在同一年度的同个指标中，将样本最小值设置为60分，将样本最大值设置为100分，得到以下的评分函数：

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

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

其中，

Yijz——第i项指标第j年度中第z个区域的单项得分

Xijz——第i项指标第j年度中第z个区域的实际值

Xijmax——第i项指标第j年度中的样本最大值

Xijmin——第i项指标第j年度中的样本最小值

(四)构建配电网资源配置效益评价模型

线性加权法，是指按各目标的重要性赋予相应的权重系数，再对其线性组合进行寻优的求解多目标规划问题的方法。本文采用线性加权法，对标准化处理后的指标，乘以相应的权重，把结果相加得出评价目标的资源配置效益评价得分。评价模型具体如下：

表1 五区配电网资源配置效益综合得分

式中：

Qjz——第j年度中第z个区域的综合得分；

Yijz——第i项指标第j年度中第z个区域的单项得分；

Fi——第i项指标所属的一级指标维度在整体所占的权重；

Ti——第i项指标在对应的一级维度中所占的权重；

n——参加评价的三级指标数量。

三、构建配电网精准投资决策模型

在投资分配方面，地市局常根据历史投入数据或者售电量等进行简单的比例分配，容易造成“马太效应”，导致配电网投资资金安排不合理、区域投资均衡性较差等问题。因此，在给定投资规模的前提下，需要借助一套更为客观有效的方法，为合理安排配网投资的资金比例提供参考依据。因此，本文将后评价结果纳入到投资安排的影响因素中，引导地市局合理安排配网投资的资金比例，提升区域间的投资均衡性。

具体地，以上一年电网规模(配网总容量、10kV线路总长度、供电量)和上一年配网资源配置效益评价综合得分为基础，构建配电网精准投资决策模型，预测当年各区的配电网投资资金分配比例。具体模型如下：

上式中，Tni表示第n个区局在i年的配网投资决策分配比例预测数，Pn(i-1)表示第n个区局在i-1年的配网总容量，Xn(i-1)表示第n个区局在i-1年的10kV线路总长度，Gn(i-1)表示第n个区局在i-1年的供电量，Zn(i-1)表示第n个区局在i-1年的资源配置效益综合得分。Q1、Q2、Q3和Q4分别为各指标的权重系数，根据层次分析法，最后确定的配网总容量占比系数为15%，10kV线路总长度占比系数为15%，供电量占比系数为40%，资源配置效益评价综合得分占比系数为30%，即Q1、Q2、Q3和Q4分别取15%、15%、40%和30%。

四、实证研究成果

首先，本文应用配电网资源配置效益评价体系，以F市CC区、NH区、SD区、SS区和GM区五区为研究对象，基于配电网资源配置效益评价模型，对2016—2019年间的配电网投资效益进行评价，研究结果如表1所示。从四年平均水平上看，2016—2019年SD区的配电网资源配置效益综合评分最高；其次是NH区和SS区，差异不大；最低的是CC区。从动因上看，CC区资源配置效益较差的主要原因是供电能力和客户服务整体水平表现欠佳；NH区的资源配置效益整体较高，但还需在电网安全与质量方面突破；SD区的资源配置效益最高，但客户服务和投资效益评价得分较为落后，且SD区的资源配置效益每年波动程度较高；SS区应聚焦在供电能力的改善方面；GM区需要在供电能力、电网安全与质量方面突破。

其次，本文开展了对配电网精准投资决策模型的应用。具体地，基于配电网精准投资决策模型，以2018年资源配置效益评价结果为基础，采用配电网精准投资模型预测2019年各区局的投资分配比例，并与2019年各区的实际投资占比进行比较，并采用SPSS进行统计分析。结果表明，NH区和SD区可能存在投资相对不足，而CC区、SS区和GM区投资金额可能相对充裕。因此，在接下来的投资分配中，适当地调减CC区、SS区和GM区的配网投资占比，相应增加NH区和SD区的投资占比，将更有助于提高F供电局整体投资的有效性。

五、结语

本文研究提供了一套可量化的、可操作的、系统性的配电网领域资源配置后评价的程序和方法。一是形成了配电网投资效益评价体系，该体系能够全面反映配电网投入的运行效果。二是构建了配电网资源配置效益评价模型。采用层次分析法进行权重设置，设置了指标线性评分函数，并采用线性加权的方法构建出配电网资源配置效益评价模型。三是构建了以投资效益为导向的精准投资决策模型，有助于实现精准投资。