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基于歷史投資成效的配電網(wǎng)投資分配方法及項(xiàng)目優(yōu)選

所屬分類:電子論文 閱讀次 時(shí)間:2020-04-08 10:53

本文摘要:摘要:近年來,配電網(wǎng)投資逐年增加,省級(jí)電網(wǎng)公司項(xiàng)目庫中配電網(wǎng)項(xiàng)目個(gè)數(shù)也隨之大幅增長。由于缺少量化評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),為了解決省公司在投資分配時(shí),容易造成投資分配與實(shí)際投資需求出現(xiàn)偏差的問題,參考省級(jí)電網(wǎng)公司在投資分配時(shí)的流程,提出了結(jié)合歷史投資成效

  摘要:近年來,配電網(wǎng)投資逐年增加,省級(jí)電網(wǎng)公司項(xiàng)目庫中配電網(wǎng)項(xiàng)目個(gè)數(shù)也隨之大幅增長。由于缺少量化評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),為了解決省公司在投資分配時(shí),容易造成投資分配與實(shí)際投資需求出現(xiàn)偏差的問題,參考省級(jí)電網(wǎng)公司在投資分配時(shí)的流程,提出了結(jié)合歷史投資成效的配電網(wǎng)投資迭代分配模型。首先建立配電網(wǎng)投資成效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,其次依據(jù)歷年投資數(shù)據(jù),計(jì)算投資效率指數(shù),并結(jié)合單項(xiàng)目的優(yōu)選排序方法設(shè)定迭代分配模型的初始分配方案以及投資分配方案下的獲批項(xiàng)目集,最后由投資效率指數(shù)計(jì)算投資成效預(yù)測值和獲批項(xiàng)目集綜合投資成效,并根據(jù)兩個(gè)成效的差值迭代調(diào)整分配方案;實(shí)例分析驗(yàn)證了研究成果的有效性。

  關(guān)鍵詞:配電網(wǎng);投資分配;投資成效;項(xiàng)目優(yōu)選

配電網(wǎng)絡(luò)

  高工論文發(fā)表:配電箱用折彎機(jī)程序設(shè)計(jì)

  摘要:根據(jù)目前市場上的各種折彎機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn),提出一種能一次成型的配電箱用折彎機(jī)的設(shè)計(jì)方法,用以提高生產(chǎn)效率。該系統(tǒng)利用一個(gè)以可編程序控制器(PLC)為核心部件的繼電控制系統(tǒng),有效地解決了折彎過程中的安全問題和因工序繁多導(dǎo)致的工人不足問題,提高了整個(gè)折彎機(jī)工作系統(tǒng)的可靠性。

  近年來,配電網(wǎng)投資規(guī)模逐年遞增,其中中壓配電網(wǎng)(10kV及以下)占整個(gè)配電網(wǎng)投資的比重也在逐年增大。配電網(wǎng)規(guī)模龐大,設(shè)備眾多,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,受歷史發(fā)展的影響,針對(duì)配電網(wǎng)建設(shè)與改造項(xiàng)目的評(píng)價(jià)工作推廣應(yīng)用的時(shí)間比較短,評(píng)價(jià)體系尚不完善。省級(jí)電網(wǎng)公司在對(duì)配電網(wǎng)投資分配流程一般是先由各地市根據(jù)實(shí)際需求以項(xiàng)目形式向省級(jí)公司申報(bào),項(xiàng)目庫中配電網(wǎng)項(xiàng)目個(gè)數(shù)龐大(特別是10kV及以下項(xiàng)目),整體所需資金遠(yuǎn)超年度投資總額,省級(jí)公司對(duì)規(guī)劃項(xiàng)目審批時(shí),缺少量化評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),管理上過于依賴個(gè)人經(jīng)驗(yàn),篩選過程簡單粗暴,容易造成投資分配與實(shí)際需求出現(xiàn)偏差。

  如何最大限度提高投資效率、發(fā)揮投資效果,成為了供電企業(yè)各級(jí)決策和管理人員非常關(guān)注的問題。隨著配電網(wǎng)項(xiàng)目投資優(yōu)化理論的發(fā)展,在投資評(píng)估決策中,引入了經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和安全等多個(gè)方面的因素,盡可能全面地體現(xiàn)出配電網(wǎng)項(xiàng)目的特性。文獻(xiàn)[1-2]從不同的角度提出了項(xiàng)目優(yōu)選排序的方法,但都沒有考慮投資限額約束。文獻(xiàn)[3]提出了基于項(xiàng)目庫的項(xiàng)目綜合決策優(yōu)化方法,能在投資額度受限的情況下得出項(xiàng)目優(yōu)選結(jié)果;文獻(xiàn)[4]提出了投資限額約束下的電網(wǎng)投資組合優(yōu)化模型;但文獻(xiàn)[3-4]中并未對(duì)如何確定投資限額展開研究。文獻(xiàn)[5]建立了電網(wǎng)項(xiàng)目投資組合的多目標(biāo)決策模型,確定出各領(lǐng)域的投資和項(xiàng)目,但并未對(duì)各下屬電網(wǎng)公司的投資進(jìn)行分配。

  文獻(xiàn)[6]構(gòu)建了配電網(wǎng)投資分配模型,提出單項(xiàng)目的綜合排序方法,并給出地市配網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目優(yōu)選方法;文獻(xiàn)[7]進(jìn)一步完善了單項(xiàng)目排序過程中權(quán)值的設(shè)置,但是[6-7]中結(jié)果的優(yōu)劣都取決于專家給出的指標(biāo)權(quán)重。文獻(xiàn)[8]利用歷年投資數(shù)據(jù),從后評(píng)價(jià)角度對(duì)投資效率進(jìn)行了研究,但并沒利用投資效率指標(biāo)來優(yōu)化投資分配,文獻(xiàn)[9-10]在不同的限定條件下研究了單目標(biāo)的項(xiàng)目規(guī)劃和優(yōu)選化策略?紤]到上述不足,并參考省級(jí)電網(wǎng)公司在投資分配時(shí)的流程,提出結(jié)合歷史投資成效的配電網(wǎng)投資分配模型。首先建立配電網(wǎng)投資成效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,其次依據(jù)歷年投資數(shù)據(jù),建立投資成效預(yù)測模型,并提出單項(xiàng)目的優(yōu)選排序方法,然后構(gòu)建包含迭代環(huán)節(jié)的配電網(wǎng)投資分配模型,最后展開實(shí)例分析。需要指出的是,所討論的模型及算法適用于中壓配電網(wǎng),下文提及的配電網(wǎng)均特指中壓配電網(wǎng)。

  1配電網(wǎng)投資成效的測算

  配電網(wǎng)投資成效的測算是在規(guī)劃項(xiàng)目屬性分類與投資成效評(píng)價(jià)指標(biāo)建立的基礎(chǔ)上,依據(jù)各地市歷史投資成效分析,解耦不同類型項(xiàng)目屬性與投資成效評(píng)價(jià)指標(biāo)間的多對(duì)多耦合關(guān)系,從而根據(jù)不同地區(qū)發(fā)展差異性,測算在一定發(fā)展時(shí)期內(nèi)某一類屬性項(xiàng)目對(duì)于某一投資成效評(píng)價(jià)指標(biāo)的投資效率指數(shù)。最終結(jié)合效率指數(shù)并依據(jù)設(shè)定的投資分配額度從宏觀上預(yù)測本年度各地市在該投資額度下應(yīng)取得的成效。

  1.1配電網(wǎng)投資成效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

  根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)原則,參照層次分析法的基本理論,指標(biāo)體系總體框架設(shè)計(jì)由2個(gè)層級(jí)構(gòu)成,配電網(wǎng)投資成效指標(biāo)的篩選要考慮同時(shí)適合對(duì)配電網(wǎng)整體投資成效、某類項(xiàng)目的投資成效和單個(gè)項(xiàng)目投資成效進(jìn)行評(píng)價(jià)。

  1.2評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度分析

  為了使指標(biāo)形成統(tǒng)一量綱以便于評(píng)價(jià),將指標(biāo)分為正指標(biāo)、逆指標(biāo)和適度指標(biāo),分別采用梯形模糊隸屬度函數(shù)進(jìn)行擬合,利用歸一化系數(shù)對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理。

  1.3投資成效測算

  配電網(wǎng)投資成效的測算是從宏觀上對(duì)不同屬性類型項(xiàng)目集的投資成效進(jìn)行分析,進(jìn)而得到整體投資成效。

  1.3.1項(xiàng)目屬性分類

  考慮項(xiàng)目在電網(wǎng)中發(fā)揮的作用分類,將中壓配網(wǎng)規(guī)劃方案分為新(擴(kuò))建工程、改造工程兩大類。其中,新(擴(kuò))建工程包括六小項(xiàng):無電地區(qū)供電;滿足新增負(fù)荷供電要求;解決設(shè)備重載、過載;解決“低電壓”臺(tái)區(qū);變電站配套送出;分布式電源接入工程;改造工程包括四小項(xiàng):解決卡脖子;消除設(shè)備安全隱患;加強(qiáng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu);改造高損配變工程。共計(jì)兩大項(xiàng)、十小項(xiàng)工程。

  1.3.2投資權(quán)重計(jì)算

  配電網(wǎng)項(xiàng)目屬性與項(xiàng)目投資成效評(píng)價(jià)指標(biāo)間存在著強(qiáng)耦合關(guān)系,某類規(guī)劃屬性項(xiàng)目會(huì)對(duì)多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)產(chǎn)生影響,比如變電站配套送出項(xiàng)目就會(huì)對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和裝備水平等指標(biāo)產(chǎn)生影響;同樣某類指標(biāo)也可能受到不同屬性項(xiàng)目的影響,比如10kV線路“N-1”通過率就會(huì)受到變電站配套送出,解決設(shè)備重載、過載以及加強(qiáng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等屬性項(xiàng)目的影響。

  列出歷年各屬性類型項(xiàng)目投資額度V、評(píng)價(jià)指標(biāo)受不同類型項(xiàng)目投資影響權(quán)重w以及投資成效指標(biāo)改善值E的關(guān)系,求取各類屬性項(xiàng)目對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響權(quán)重。V11w1jr1jxj1+…+Vi1wijrijxji=Ej1V12w1jr1jxj1+…+Vi2wijrijxji=Ej2(4)V1nw1jr1jxj1+…+Vinwijrijxji=Ejn其中,Vin表示第n個(gè)年度時(shí)第i類屬性項(xiàng)目的投資額度,Ejn表示第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)在第n個(gè)年度的改善情況,wij為第i類屬性項(xiàng)目對(duì)第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的投資權(quán)重,xj1表示第j類評(píng)價(jià)指標(biāo)受第i類屬性項(xiàng)目的影響權(quán)重,r1j表示第i類項(xiàng)目對(duì)第j類項(xiàng)目的投資敏感度。基于項(xiàng)目屬性與規(guī)劃成效評(píng)價(jià)指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)識(shí)別表,針對(duì)某個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)改善的歷史數(shù)據(jù),建立多維多階投資敏感度測算矩陣,依據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析方法,求出評(píng)價(jià)指標(biāo)受與不同類型項(xiàng)目投資額之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系wij與xj1,并進(jìn)行歸一化。進(jìn)一步即可求得各類屬性項(xiàng)目對(duì)特定評(píng)價(jià)指標(biāo)改善的投資敏感度r1j。

  1.3.3投資成效預(yù)測

  在不同屬性項(xiàng)目集投資額確定的情況下,不需要針對(duì)單個(gè)項(xiàng)目分析,結(jié)合歷史數(shù)據(jù),就可以對(duì)投資成效做出預(yù)測,流程如下:1)依據(jù)配電網(wǎng)規(guī)劃成效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,取得測算地區(qū)配電網(wǎng)現(xiàn)狀年之前逐年的指標(biāo)歷史數(shù)據(jù);2)根據(jù)項(xiàng)目屬性分類歸類配電網(wǎng)建設(shè)改造項(xiàng)目,并取得現(xiàn)狀年之前逐年的各類屬性項(xiàng)目投資總額;3)建立項(xiàng)目屬性分類與規(guī)劃成效評(píng)價(jià)指標(biāo)間關(guān)聯(lián)識(shí)別關(guān)系;4)參考方程組(4),建立不同類型項(xiàng)目對(duì)歷年指標(biāo)改善的指標(biāo)的方程,并利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法求解投資權(quán)重wij,影響權(quán)重xj1和投資敏感度r1j。5)依據(jù)本年度各屬性項(xiàng)目集的計(jì)劃投資額,計(jì)算各指標(biāo)投資成效的預(yù)測值。

  2項(xiàng)目優(yōu)選排序模型

  省級(jí)公司參考各地市申報(bào)項(xiàng)目進(jìn)行資金分配,需要對(duì)單個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià),從配電網(wǎng)投資成效指標(biāo)體系中選擇適合對(duì)單個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)的指標(biāo),然后對(duì)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算和評(píng)價(jià),最后依據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)選排序。

  2.1單個(gè)項(xiàng)目的配電網(wǎng)投資成效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

  單個(gè)項(xiàng)目分析投資成效時(shí),投資成效主要體現(xiàn)在對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)改善的一些指標(biāo)上,某些指標(biāo)并不合適,比如很難定量評(píng)價(jià)某個(gè)項(xiàng)目對(duì)綜合電壓合格率的影響,選取適合描述電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的指標(biāo),并綜合專家意見,利用德爾菲法,給出指標(biāo)權(quán)重。

  2.2優(yōu)選排序方法[6]

  基于單個(gè)項(xiàng)目投資成效評(píng)價(jià)體系,計(jì)算單個(gè)項(xiàng)目取得成效對(duì)應(yīng)的所有指標(biāo)隸屬度,結(jié)合指標(biāo)權(quán)重,獲得評(píng)價(jià)該項(xiàng)目成效綜合評(píng)價(jià)指數(shù)E,結(jié)合項(xiàng)目投資額I,得到單項(xiàng)目優(yōu)選決策值F,將F取值排序,最后將投資限額作為約束,優(yōu)先選擇F值大的項(xiàng)目進(jìn)行投資,得到項(xiàng)目優(yōu)選結(jié)果。F=EI=移mi=1(移nj=1yipjqi)I(5)其中,m和n分別對(duì)應(yīng)一級(jí)指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)的個(gè)數(shù),pj表示第j個(gè)二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重,qi表示第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重,yi表示項(xiàng)目取得成效對(duì)應(yīng)的第j個(gè)二級(jí)指標(biāo)隸屬度。

  優(yōu)選排序在省公司層面,可以在全省投資額度約束下,對(duì)省公司項(xiàng)目庫進(jìn)行排序,在額度范圍內(nèi)選取排序靠前的項(xiàng)目作為優(yōu)選項(xiàng)目;在地市公司層面,各地市獲取投資分配額度以后,也可以在地市分配額度限制下,對(duì)地市項(xiàng)目進(jìn)行排序。地市項(xiàng)目集的成效綜合評(píng)價(jià)指數(shù)可以由優(yōu)選項(xiàng)目集里所有項(xiàng)目的成效得到。

  3配電網(wǎng)投資分配迭代模型

  進(jìn)行配電網(wǎng)投資分配時(shí),考慮配電網(wǎng)的投資成效、配網(wǎng)規(guī)模、供電水平以及盈利能力,并結(jié)合地市投資成效歷史數(shù)據(jù)和投資成效預(yù)測值,建立帶反饋環(huán)節(jié)的配電網(wǎng)投資分配迭代模型,計(jì)算地市公司投資分配比例。其中投資額度調(diào)整依賴于地市投資成效預(yù)測值和項(xiàng)目集成效測算值是否匹配。

  3.1投資分配迭代模型起點(diǎn)設(shè)置

  投資分配迭代模型的起點(diǎn)設(shè)置就是要給出一個(gè)相對(duì)合理的各地市投資初步分配比例。省級(jí)電網(wǎng)公司對(duì)地市級(jí)電網(wǎng)公司投資分配比例的確定,主要考慮地市配電網(wǎng)發(fā)展投資需求和地市電網(wǎng)公司盈利能力。地市配電網(wǎng)的投資需求首先體現(xiàn)在各地市在申報(bào)項(xiàng)目時(shí)對(duì)申報(bào)項(xiàng)目成效的評(píng)價(jià),有顯著成效的項(xiàng)目往往對(duì)應(yīng)著迫切的需求,另外配網(wǎng)規(guī)模(中壓線路長度、配變?nèi)萘?、供電水平(電網(wǎng)增售電量、電網(wǎng)增供電荷)也體現(xiàn)了投資需求,會(huì)對(duì)投資分配產(chǎn)生影響。各地市申報(bào)項(xiàng)目的投資成效需要在省公司項(xiàng)目庫進(jìn)行優(yōu)選排序后,轉(zhuǎn)換為各地市初選項(xiàng)目集的成效綜合評(píng)價(jià)指數(shù)作為影響因素。配電網(wǎng)增售電量占比、配電網(wǎng)增供負(fù)荷占比取下年度的預(yù)測值,中壓線路長度占比和配變?nèi)萘空急热”灸甓鹊默F(xiàn)狀值,占比大小由地市級(jí)供電公司對(duì)應(yīng)因素取值占所有地市級(jí)供電公司取值之和的百分比,盈利能力則用凈資產(chǎn)回報(bào)率來表征。應(yīng)用德爾菲法確定各影響因素的權(quán)重。

  3.2迭代環(huán)節(jié)

  各地市投資成效是由獲批項(xiàng)目集實(shí)施得到的,期望取得的成效與投資分配往往并不完全匹配,結(jié)合各地市歷年投資分配以及成效數(shù)據(jù),在迭代過程中預(yù)測各地市按本次分配比例在下年度應(yīng)當(dāng)取得的成效,并與對(duì)應(yīng)分配資金約束下的申報(bào)項(xiàng)目里獲批項(xiàng)目集的成效評(píng)價(jià)指數(shù)比對(duì),根據(jù)設(shè)定的閾值,當(dāng)某地市獲批項(xiàng)目集的成效評(píng)價(jià)指數(shù)低于預(yù)測成效時(shí),降低該地市的分配比例,反之則提高。迭代過程可以引導(dǎo)資金向單位投資成效高的項(xiàng)目集傾斜,另一方面,歷年投資較多并維持投資成效較高的地市,在電網(wǎng)建設(shè)趨于飽和時(shí),必然導(dǎo)致獲批項(xiàng)目集不能匹配歷史投資成效,從而引導(dǎo)資金分配,避免“馬太效應(yīng)”。

  4實(shí)例分析

  選取H省應(yīng)用配電網(wǎng)投資分配迭代模型開展2019年的配電網(wǎng)投資分配。H省有17個(gè)地級(jí)市,2019年配電網(wǎng)城網(wǎng)計(jì)劃投資金額35億,各地市上報(bào)需求82.9億。5結(jié)論提出了一種結(jié)合歷史投資成效的配電網(wǎng)投資分配模型,主要包括2方面工作,(1)結(jié)合歷史投資數(shù)據(jù),給出了在已知各屬性類別項(xiàng)目投資額度時(shí)對(duì)投資成效評(píng)價(jià)的測算方法;(2)建立了投資分配的迭代模型,最終得到各地市投資分配結(jié)果以及優(yōu)選項(xiàng)目集。該研究工作以省電網(wǎng)公司在投資分配時(shí)的工作流程為出發(fā)點(diǎn),一方面以較小的粒度對(duì)單個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)行投資成效評(píng)價(jià),做到精細(xì)化管理;另一方面,以不同屬性類別項(xiàng)目這種大粒度分析,發(fā)現(xiàn)各地市投資成效趨勢的變化,實(shí)現(xiàn)地市間投資的再分配。

  參考文獻(xiàn)

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