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摘要:中低压配电网基建项目投资建设是地区电网投资建设的重要组成部分。利用科学、合理的优选方法提出中低压配电网基建项目投资建设顺序具有重要的项目精准投资价值。针对中低压配电网基建项目特点,提出了基于改进型层次分析法的中低压配电网基建项目优选评分方法。首先,考虑项目经济效益、建设紧迫程度、实施效果、供电可靠性4个方面,建立项目优选综合评分指标体系;其次,利用德尔菲法判断专家调研意见的集中度和离散度,得出专家的一致性调研结果,采用层次分析法计算综合权重;最后,通过对指标体系加权后得出项目综合优选评分结果;算例结果表明,该优选评分方法兼顾了项目建设紧迫程度和投资效益两方面,验证了方法科学性、合理性和有效性。
关键词:配电网;基建项目;项目优选;层次分析法
PreferredScoringMethodforMediumandLowVoltageDistributionNetwork
InfrastructureProjectsBasedonImprovedHierarchicalAnalysisMethod
HuangJianhui1,LinJialiang1,LiangWeiqiang2,ZengQingbin2
(1.JieyangPowerSupplyBureau,GuangdongPowerGridCo.,Ltd.,Jieyang,Guangdong522000,China;
2.GuangzhouPowerElectricalTechnologyCo.,Ltd.,Guangzhou510700,China)
Abstract:Theinvestmentandconstructionofmediumandlow-voltagedistributionnetworkinfrastructureprojectsisanimportantpartofregionalpowergridinvestmentandconstruction.Usingscientificandreasonableoptimizationmethodstoproposetheinvestmentorderofmedium
andlow-voltagedistributionnetworkinfrastructureprojectshasimportantprojectaccurateinvestmentvalue.Inviewofthecharacteristicsofmediumandlow-voltagedistributionnetworkinfrastructureprojects,thispaperproposesapreferredscoringmethod.Firstofall,thefouraspectsofprojecteconomicbenefits,constructionurgency,implementationeffectandpowersupplyreliabilityareconsidered,andtheprojectoptimizationcomprehensivescoringindexsystemisestablished;Secondly,theDelphimethodisusedtojudgetheconcentrationanddispersionofexpertresearchopinions,theconsistencyresearchresultsofexpertsareobtained,andthehierarchicalanalysismethodisusedtocalculatethecomprehensiveweight;Finally,thecomprehensivepreferredscoringresultsoftheprojectareobtainedbyweightingtheindexsystem.Theresultsofacasestudyshowthattheoptimizationscoringmethodtakesintoaccountboththeurgencyofprojectconstructionandinvestmentbenefits,andverifiesthescientificity,rationality,andeffectivenessofthemethod.
Keywords:distributionnetwork;infrastructureprojects;projectoptimization;hierarchicalanalysismethod
0引言
近年来,配电网投资建设从迅猛增长期逐步过渡到稳定建设期,配电网投资呈现回落态势[1-4]。中低压配电网基建项目作为配电网投资建设的重要组成部分,研究其优选评分方法对实现配电网项目精准投资具有重要意义。
文献[5-6]采用了层次分析法对规划项目进行评价排序优选,评价结果受专家的协同影响较大。文献[7-8]考虑了配电网经济效益、社会效益两方面因素,对配电网项目进行评价。文献[9-10]考虑了配电网项目安全可靠效益的指标,来评价配电网项目投资优先度。上述文献对规划项目优选做了大量的研究和应用,但仍存在评价结果不够权威,评价体系不够全面的问题。
综上所述,本文全面考虑了经济效益、建设紧迫程度、实施效果、供电可靠性4个维度对项目的影响程度构建项目评价体系,引入不同中低压配电网规划项目的不同实施手段评价项目实施效果,采用了改进型层次分析法对规划项目优选排序,并在算例分析中,验证了模型的科学性和合理性。
1项目优选评分指标体系
本文通过对某供电局中低压配电网基建项目的调查分析,结合当地电网自身特点,考虑经济效益、建设紧迫程度、实施效果、供电可靠性4个维度对项目的影响程度,建立项目优选综合评分指标体系。
1.1中低压配电网基建项目评分指标
(1)投资经济效益维度
项目投资经济效益包含单位投资增供负荷、单位投资增供效益、投资经济性3个方面。
投资经济性:项目总投资进行归一化处理后,可直接反馈项目投资经济性。
(2)建设紧迫程度维度
参考供电企业对项目紧急程度判定,设置各类投资项目的优选顺序:一类投资策略-必须解决、二类投资策略-优先安排、三类投资策略-合理安排、四类投资策略-严格控制,从而评估项目建设紧迫程度。
(3)实施效果维度
本文评估项目实施效果采用以下4个方面评估:满足负荷增长、解决重过载、解决电压质量、解决安全隐患。
(4)供电可靠性维度
增加供电可靠性措施包含:新增台区不停电作业措施[11-13]、新增台区设备状态在线监测[14]、增加站间联络线路[15]、增加馈线自动化有效覆盖线路[16]、增加配电网可转供电线路、增加子线路和其他相关措施(包含:增加中压不停电作业、增加设备在线监测、带电监测及状态检修、更换老旧设备,选用质量好的新设备)。
1.2中低压配电网基建项目优选评分体系
依据评分指标,建立低压和中压配电网基建项目综合评价指标体系,如图1和图2所示。
2改进型层次分析法评价模型
2.1层次分析法
层次分析法是由美国运筹学家SaatyTL于20世纪70年代提出的一种决策方法[17-18]。它从定量和定性进行分析,通过思维和数据两个方面构建判断矩阵,并校验矩阵一致性,依据逐层指标权重,计算总得分,决策最优方案。层次分析法的基本步骤:(1)构建层次化的评价指标体系;(2)依据评价指标体系建立两两比较的判断矩阵;(3)校验目标层级和指标层级的一致性,并求出各层级的权重值;(4)各单项指标值从底层指标逐层计算,得出总得分。
2.2德尔菲法
德尔菲法是由美国兰德公司于20世纪50年代提出的一种充分利用群体专家知识和经验的评价方法[19-20],通过处理得出专家意见的集中度和离散度,确定专家意见的一致性。
德尔菲法的特征如下:
(1)专家打分互不受影响,独立性强,可信度高;
(2)具有反馈性,每一轮咨询汇总情况汇报给下轮专家;
(3)有调查人员运用函数判据对专家意见做定量处理,提高评分的精准度;
调查人员处理专家意见的主要有集中度和离散度两个判据,具体如下。
2.3改进型的层次分析法
层次分析法具有逻辑严谨、层次分明的决策优势,但同时也容易受主观因素的影响。据此,引入德尔菲法改进传统的层次分析法,通过多次的反馈专家意见使决策结果趋于一致,评价模型更加科学、合理。改进型的层次分析法权重计算步骤如图3所示。
(3)再次对判断矩阵做平均化处理,得出优化后的判断矩阵,若在步骤(2)中没有删除矩阵,则忽略该步骤。
(4)求取优化矩阵最大特征值和向量特征,进行一致性校验,得出权重值。平均随机一致性指标RI如表2所示。
3指标分类及标准化处理
结合配电网建设项目实际情况和规划部门对指标的重视程度,将中低压配电网基建项目综合评价指标体系分成本、效益、区间、分档评分4类。如表3所示。
式中,a、b分别为得分区间的最大值和最小值。
分档评分型指标标准化结合配电网建设项目实际情况和专家经验进行打分。
评价指标矩阵为:
依据上述处理方法,结合中低压配电网基建项目优选综合评分体系,评价指标分类详如表4~5所示。
4算例分析
本文选取某市某地区的中压配电网基建项目5个和低压配电网基建项目5个为例子,分别进行项目优选评价分析。
4.1确定指标体系权重
以中压配电网基建项目供电可靠性的5个指标(增加站间联络线路、增加馈线自动化有效覆盖线路、增加配电网可转供电线路、增加自愈线路、不停电作业措施等其他措施)为例,依据改进型的层次分析法计算指标权重。
4.2优选结果
根据中低压配电网基建项目预计的效益情况,考虑项目相关地区生产总值总量和全社会用电量等基本信息,结合中低压配电网基建规划体系权重,可进一步计算得出项目综合评分优选结果,如表8所示。
5结束语
本文考虑了中低压配电网基建项目的经济效益、建设紧迫程度、实施效果、供电可靠性四个维度,建立了项目综合优选评分指标体系,采用德尔菲法改进的层次分析法评价模型确定评分指标权重,实现了对项目优选评分,分别得出了中压和低压配电网基建项目计划投资的优先建议,提高中低压配电网建设的科学性和合理性,对促进地区中低压配电网健康、稳定发展有重要参考意义。但该方法还存在以下几点不足。
(1)本优选方法主要是依据项目的投资估算、预计的实施效益以及满足项目的实施措施等方面构建评价体系,通过改进型的层次分析法计算出项目的优选评分。本方法受项目的基本情况影响较大,若基本情况与实际施工建设情况差异较大,会造成项目优选建议与实际不符的情况。因此还需要对项目规划阶段、可研立项阶段进行严格把关,保障项目规划和实施的一致性。
(2)本优选方法考虑了中低压配电网基建项目内部影响因素:经济效益、建设紧迫程度、实施效果、供电可靠性。但实际配电网建设过程中,不同地区的投资项目会依据地区的差异化发展特征进行优选,因此后续还需进一步研究基于区域特征差异化的中低压配电网基建项目优选评分方法。
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