考虑配电网发展匹配度及均衡度的投资策略优化

发表时间:2020/7/21   来源:《城镇建设》2020年第3卷4月第10期   作者:柯强 陈志华 胡经伟
[导读] 配电网投资决策与电网企业未来的发展紧密相关,

         摘要:配电网投资决策与电网企业未来的发展紧密相关,正确有效的投资决策可以使企业优先占据市场,获得竞争优势。投资决策具有择优性,在参考规模,兼顾需求的基础上,充分考虑配电网投资效益评价结果,将投资决策问题转化成求解最优化问题。通过搭建数学模型,寻求在规模、需求约束下最优配电网投资分配方案,从而实现配电网投资策略优化.
         关键词:投资策略;最优化理论;匹配度;均衡度
         1配电网投资分配理论研究
         1.1研究思路
         对于未来一段时期内配电网投资规模主要参考的依据有以下几个方面。参考规模:配电网规模包括负荷/电量规模、设备资产规模等作为反映配电网发展程度的重要特征,其体量的大小决定了未来发展的投资规模需求,应将配电网规模作为影响投资分配的首要因素。兼顾需求:配电网作为电能配送的关键环节,应坚持将满足负荷/电量增长的需求问题和解决配电网发展的薄弱环节作为投资分配的主要出发点和落脚点。因此,在制定配电网投资策略时,应将需求作为投资分配的重要影响因素。注重效益:随着配电网升级改造任务加重和用电需求增长逐步放缓,公司售电增收压力日益凸显,服务职能要求也越来越高。面对公司运营新形态,必须加快精益发展,把提升效率效益作为配电网投资分配的重要参考。
         1.2理论分析
         投资分配策略以配电网关键评价指标体系为基础,通过现状配电网发展水平和投入产出评价分析,找准配电网发展存在的突出问题,全面梳理分析新形势下配电网规划投资面临的问题和挑战,同时结合公司配电网规划管理工作要求,创新提出基于问题导向的精准投资量化计算方法,从宏观层面多维度分析确定配电网投资重点领域,最终实现精准投资目标。结合配电网情况,从客观性和全面性角度出发,决定投资分配的主要有两个因素:各区域现状及未来电网发展规模,根据配电网投资效益评价结果确定的综合调整因子。
         2投资分配模型
         最优化(Optimization)理论,或称为数学规划、运筹学,指研究数学上定义的问题的最优解,一般可归结为在给定的各种约束条件下寻找最佳方案的问题。最佳的含义有很多:成本最小、收益最大、利润最多等,其本质即在资源给定时寻找最好的目标,或在目标确定下使用最少的资源。投资决策是指投资者为实现预期目标,运用一定的科学理论、方法和手段,对投资的必要性、投资目标、投资规模、投资方向、投资结构、投资成本与收益等经济活动中重大问题所进行的分析、判断和方案选择的过程。投资决策具有择优性,即投资决策问题可以转化成求解最优化问题。在实际决策过程中,影响目标方案的因素是多方面的,为了使决策结果更加合理,应同时考虑多方面因素,确定多个约束条件,从而保证决策的综合效果最佳。本文投资分配模型在参考规模、兼顾需求的基础上,充分考虑配电网投资效益评价结果,实现配电网投资策略最优化。本文在给定全省总投资的情况下,以各地市最优化投资分配为目标展开研究。目标函数主要考虑投资效益,即在何种投资分配方案下得到投资效益的最大化。贡献度的量化主要根据历史某投资期内配电网投入、产出评价结果,采用投入、产出得分作为衡量贡献度的主要参数,统筹考虑规模和需求确定约束条件,本模型的约束条件共有2个,分别是总投资额约束和规模及需求约束。为客观评估现状配电网建设改造需求,此处引入配电网匹配度分析及均衡度分析以确定匹配度因子、重载因子和轻载因子。匹配度分析:为量化分析配电网发展水平与负荷增长的匹配关系,本节结合配电网容载比的选择标准,根据水平年各电压等级容载比实际值,按照下述函数模型计算分电压等级匹配度。然后以各电压等级网供负荷比例作权重,加权计算得到配电网综合匹配度。发展需求系数在参考电网发展水平评价结果的基础上,综合考虑电网发展匹配度和均衡度,引入调整因子,共同确定发展需求系数。以优化的投资基准值为参考,上下20%作为投资分配额的调整范围。


         3配电网投资分配计算方法
         3.1综合调整分数计算
         采用配电网投资倾向于“发展水平指标弱,投入产出指标强”的原则,通过设定区间系数,确定各地市基于配电网投资效益评价的综合投资调整分数yi,函数如下所示:yi=(k1iai+k2ibi)/2式中:ai为第i个地市配电网发展水平评价分数;k1i为第i个地市配电网发展水平评价调整系数;bi为第i个地市配电网投入产出评价分数;k2i为第i个地市配电网投入产出评价调整系数。2.2综合调整系数计算引入因素理论[因素理论(TwoFactorsTheory)又称激励保健理论(Motivator-HygieneTheory),是美国的行为科学家弗雷德里克·赫茨伯格(FredrickHerzberg)提出来的。双因素理论认为引起人们工作动机的因素主要有两个:一是保健因素,二是激励因素。只有激励因素才能够给人们带来满意感,而保健因素只能消除人们的不满,但不会带来满意感。]中激励因子和保健因子的概念,定义激励因子为能够引导配电网发展水平和投入产出指标进一步提升的系数(k1、k2取值大于1时,定义为激励因子,一般应用在“发展水平指标弱或投入产出指标强”的情况);考虑现状配电网发展水平,如果发展水平和投入产出指标引导意义不大,仅须维持基本正常需求,定义其采用的系数为保健因子(即k1、k2取值小于1时,定义为保健因子,一般应用在“发展水平指标强或投入产出指标弱”的情况)。坐标系横坐标代表配电网发展水平评价结果,纵坐标代表配电网投入产出水平评价结果。以全省发展水平和投入产出评价结果为原点,高于省级水平则分别在横轴右侧和纵轴上方延伸,低于省级水平则分别在横轴左侧和纵轴下方延伸。通过省级评价得分,将坐标系划分为四个区间,分别为综合水平高效区、发展水平关注区、投入产出关注区、综合水平低能区。以投入产出关注区为例,代表其配电网发展水平高于省级水平,投入产出水平低于省级水平。其他同理。利用某一地市投入产出评价分数与省级评价分数差值除以该地市发展水平评价分数与省级评价分数差值,求得地市所在位置的斜率K评价。K评价=(b-b省级)/(a-a省级)。
         3.2投资分配方法
         现状规模以现状负荷指标来体现。具体表征公示如下:I∝(PL×yi/y全省+FL)式中:I为投资分配参考值;PL为现状110kV及以下网供负荷规模,MW;FL为未来110kV及以下网供负荷增量规模,MW;则全省i个地市投资分配比例为R=I1:I2:……:Ii。
         结语
         本文以电网规模为基准,以需求和效益为中心,以科学的发展水平和投入产出评价为抓手,建立精准投资策略,引导电网企业工作重点由任务完成导向转变为效率效益导向。对突出配电网发展的安全、质量、效率、效益,完善投资效益评价体系,引导各单位制定科学合理的差异化投资策略,优化投资结构,提升配电网发展质量和投资效益有重要意义。
         参考文献
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         [2]?赵俊光,?雷波,?聂崇峡.?投资效益分析法在电网规划中的应用推广[J].?电力建设,2008.
         [3]吴争,崔文婷,龙禹,等.配电网投资效果后评价及投资合理性分析[J].电力系统及其自动化学报,2016,28(12):97-99.
         [4]金翼,陈垒,朱明嘉,等.考虑阶梯投资的配电网建设改造策略优选[J].电力系统及其自动化学报,2013,25(4):133-139.
        
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