基于大数据分析的配电网投资有效性的策略研究

张子灵 张健 唐星晨 刘旭东

国网江苏省电力有限公司句容市供电分公司 江苏 镇江 212499

引言

在物质生活水平不断提升的过程中，人们的用电需求不断增长，这要求电力企业提高供电能力。而增强配电网投资的有效性不仅可以降低配电网建设成本，也可以增加企业效益。但是，很多电力企业仍然根据经验进行配电网投资，导致投资缺乏有效性。因此，为了满足用户的用电需求、提升配电网的投资边际效益，电力企业应利用大数据分析技术进行项目投资评估，实现精准投资。

1 大数据分析概述

大数据分析指的是对大规模的数据进行分析。相比于普通数据，大数据具有数据量大、数据类型多、数据传输速度快、数据价值高、数据真实性高等特点[1]。大数据分析主要包括6个方面，分别是可视化分析、数据挖掘算法、预测性分析、语义引擎、数据质量与数据管理、数据存储。

2 配电网投资效益评价指标体系

配电网项目投资会受到多种因素的影响，主要包括技术因素与经济因素这两种类型。其中，技术因素有配电网的供电可靠性、安全性与具体的供电能力等，而经济因素主要包括配电网项目的财务效益与发展效益。同时，配电网项目建设也会影响到社会与生态环境，因此在分析配电网投资效益时也需要考虑社会效益与环境效益这两方面因素。

2.1 技术效益指标

第一，供电能力。供电能力指的是配电网满足供电负荷需求的能力，会受到电网容量、电网结构等多种因素的影响，在分析配电网的投资效益时投资分析人员可以根据线损率、变压器负载率等指标判断配电网的供电能力，也可以利用配电网的最大负荷供应能力判断配电网的供电能力[2]。第二，供电可靠性。供电可靠性指的是配电网持续供电的能力，可以衡量配电网是否能够满足用户的用电需求。在运行过程中，外界环境、设备等因素会对配电网的供电可靠性产生影响，投资分析人员可以利用故障停电平均持续时间、用户平均停电次数等指标分析配电网的供电可靠性。第三，供电安全性。供电安全性指的是配电网供电设备运行的安全性，影响着工作人员的人身安全。投资分析人员可以根据变压器负载率、电压偏移等指标分析配电网的供电安全性。

2.2 经济效益指标

配电网经济效益指标指的是分析配电网的财务效益，预测配电网建设过程中的效益，从而分析配电网项目的建设可行性。配电网的关键经济效益指标有功能效益指标、投资效益指标、盈利能力指标、发展能力指标。功能效益即分析配电网运营后的负荷满足情况以及配电网的区域供电贡献，主要是利用供电量增长率与负荷增长率等指标分析功能效益。投资效益即分析配电网项目投资的财务收益，可以利用电网资产投入比、单位电网投资增售电量等指标进行分析。盈利能力即分析配电网项目获取利润的能力，主要利用资金利润率、资产负债率等指标分析。发展能力即分析配电网项目的可持续增值能力，需要利用投资投入增长率等指标进行分析。

3 配电网投资现状

近年来，人们的用电需求越来越大，配电网建设规模不断扩大，电力企业在配电网项目中的投资越来越多。但是，在人、物等因素的影响下，电力企业配电网投资的有效性相对较低。

3.1 配电网投资决策成本较低

电力企业对配电网投资的有效性没有进行综合分析，也没有完善配电网项目投资效益评价标准，导致投资分析人员在分析配电网投资科学性时缺乏依据，降低了投资决策的合理性[3]。同时，电力企业没有加大对配电网项目投资效益的考核力度，增强了投资决策的随意性。

3.2 配电网专业规划失衡

配电网项目投资涉及了诸多专业的内容，例如市场营销、技术管理、基础建设等专业，但是在进行项目投资时各个专业之间缺乏沟通交流，造成了重复立项等问题。其次，没有将主网与配网的规划结合起来，导致上级电网对下级电网造成了制约，下级电网也无法为上级电网提供支持，降低了电网规划质量，造成了资源浪费。

3.3 缺乏专业的投资分析人才

电力企业更注重技术人才培养，忽视了投资分析人员的培养，部分投资分析人员的专业能力相对较差，导致投资分析队伍的投资决策能力较低，影响到了配电网投资的有效性。

3.4 配电网效益评价体系缺乏可操作性

当前，电力企业所采用的配电网项目评估体系与评估项目十分简单，无法有效分析配电网项目所产生的经济效益与社会效益，只能对配电网项目进行定性分析，无法进行定量分析，无法为投资决策提供有力支持。

4 大数据分析在配电网有效性投资中的应用

4.1 在投资前对配电网项目进行评估

4.1.1 预测配电网未来可开放容量。投资分析人员若想评估配电网项目的可行性，就需要评估配电网未来的可开放容量，这样才能够判断配电网投资是否合理，判断配电网的供电能力是否符合要求。投资分析人员需根据一定的标准判断是否可以投资某一配电网项目。即若配电网未来的可开放容量大于零，就说明可以投资这一项目，若容量小于或等于零，便不能投资这一项目[4]。配电网未来的可开放容量会受到线路最大负荷与线路限定容量等因素的影响，投资分析人员可以利用以下公式计算容量：

H=B×80%-maxImon（1）

式中：H表示配电网未来的可开放容量，B表示配电网线路容量，Imon 表示每个月配电网线路的负荷。若H大于零，就说明配电网项目实施之后其容量可满足负荷需求。

4.1.2 分析配电网现状与匹配度。在项目投资前，投资分析人员需综合分析配电网的运行水平、结构、供电能力、转供能力等各方面情况，找出配电网项目当中的薄弱点，计算配电网项目的重复投资率与有效投资率，从而完善配电网投资效益评估，提升配电网投资决策成本。其次，投资分析人员需要将配电网可开放容量及现状分析结果与配电网目标相匹配。可以赋予配电网可开放容量最高决定权，并将最高决定权设为C。如果配电网未来可开放容量大于零，则C=1，若容量小于或等于零，则C=0。将配电网项目的有效投资率设为D：

式中：k1指的是配电网项目中可改善的薄弱指标数，k2指的是薄弱指标总数。

若配电网的建设目标和薄弱环节当中的指标并不匹配就说明配电网项目的有效投资率没有100%，此时投资分析人员就需要计算配电网项目的重复投资率[4]。将重复投资率设为E，则：

式中：n为配电网项目目标总数，l为和薄弱环节不匹配的目标数。

4.1.3 评估配电网运行水平。配电网运行水平评估内容包括配电网建设前与建设后的预估运行水平、设备情况、供电能力等方面，主要是对建设前与建设后的运行水平进行对比分析。投资分析人员需从配电网建设的整体分析运行水平评价指标，加大对所有细节的分析力度。从实际情况来看，配电网运行水平指标体系一共包括5个一级指标与14个二级指标，其中一级指标包括运行水平、电网结构、转供能力、供电能力、设备水平。运行水平中包括5个二级指标，即重过载线路比率、线路装接配变容量等；电网结构包括3个二级指标，即10kV出线间隔利用率等；转供能力包括2个二级指标，即线路“N-1”通过率等；供电能力有2个二级指标，即供电可靠性与电压合格率；设备水平包括线路电缆化率、配变自动化覆盖率这两个二级指标[5]。同时，需要从评价指标体系当中选择一些重要指标，加大对这些指标的观察力度。

4.1.4 评估配电网经济效益。投资分析人员需要根据年预期收益率分析配电网项目的经济效益，即通过计算配电网项目预期年收益与投资金额之比获得配电网项目的年预期收益率，继而分析经济效益。配电网项目的预期收益主要是由两部分构成的，即供电收益的提高与线损的降低，所以可以根据配电网项目的年增供电量收益、年降损电量收益与项目投入金额等指标评估项目的年收益率。年收益率的计算公式是：

式中：R指的是配电网项目的年收益率，M1指的是评估期当中增售电量的收益，M2指的是评估期当中降损电量的收益，c指的是项目的投资金额[6]。

4.2 在投资后对配电网项目进行评估

4.2.1 评估配电网实现情况。在项目投资后，投资分析人员可以利用大数据分析技术分析配电网建设的进度情况，并对实际进度与预估数据进行对比分析，从而分析配电网工程建设落后于预估建设进度的原因。即投资分析人员可以利用这一公式评估项目的建设情况：

式中，m指的是配电网项目实际建设达成的目标数。

4.2.2 评估配电网运营水平。配电网运营水平评估主要是分析配电网建设情况、建成后配电网的运行水平、配电网的具体结构、配电网的供电质量、配电网所用设备等各个方面的情况，从而分析配电网建设目标与宏观目标的实现程度。在进行配电网运营水平评估时，投资分析人员应保障所采用的指标体系与项目投资前评估所采用的指标体系相同。投资分析人员可以利用大数据技术收集配电网项目建设过程中的各项指标数据，从而计算项目指标的变化情况，并根据相应的权重对指标的变化进行加权平均处理，计算配电网建设前后运行水平的变化情况。

4.2.3 评估配电网经济效益。投资分析人员需要根据资源优化配置这一原则，从整体角度分析配电网投资的合理性与科学性，实现企业利益与社会利益的平衡。在评估过程中，投资分析人员需要综合分析各个经济指标，对项目投资成果与成本进行对比分析，衡量投入与产出的合理性，从而得到客观的经济结论。也需要计算配电网工程建成之后可获取的收益，对收益与投入进行对比分析，从而判断项目的经济效益。

5 结束语

在进行配电网投资前，利用大数据分析技术进行项目评估可有效感知企业投资需求，增强投资测算能力，加强项目甄选，继而减少投资失误的情况。在投资过程中利用大数据分析技术进行项目评估可以通过分析电网规模、电网运营效益等方面情况分析投资效益，为后续投资提供指导。总之，电力企业应高度重视大数据分析技术，充分发挥其在配电网投资分析中的作用，提升投资效益。