基于LCC和TOPSIS的增量配電網(wǎng)項目投資規(guī)劃綜合評價

熊小舟 劉小康 朱正剛 余一飛

摘要：隨著增量配電業(yè)務(wù)的逐步放開，越來越多的投資主體涉足增量配電項目本文基于全壽命周期理論建立包含成本效益以及社會環(huán)境效益的配電網(wǎng)規(guī)劃項目評價指標(biāo)，并建立基于TOPSIS的灰色關(guān)聯(lián)度評價模型，利用相對貼近度比較各樣本的優(yōu)劣。

關(guān)鍵詞：增量配電網(wǎng);全壽命周期理論;熵權(quán)法;TOPSIS;灰色關(guān)聯(lián)度

增量配電業(yè)務(wù)是本輪電力體制改革的政策產(chǎn)物，也是能源革命的必然產(chǎn)物[1]。但在電網(wǎng)投資建設(shè)的相關(guān)研究中，主要集中于電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)營管理研究[2]，電網(wǎng)運(yùn)行安全性研究[3]以及多目標(biāo)的電網(wǎng)規(guī)劃問題[4]，缺少對于多個增量配電網(wǎng)規(guī)劃項目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價比選研究。本文將基于全壽命周期（LCC）理論，綜合考慮配電網(wǎng)線路投資建設(shè)、運(yùn)維成本、運(yùn)營效益、損耗及退役處置成本等要素[5]，對多個增量配電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃項目進(jìn)行綜合評價。

1?基于LCC的增量配電網(wǎng)評價指標(biāo)

增量配電網(wǎng)項目的規(guī)劃評審要綜合考慮線路全壽命周期的各種經(jīng)濟(jì)成本要素，不能僅以投資、造價成本及所建電網(wǎng)效益來進(jìn)行對比，應(yīng)當(dāng)綜合考慮整個增量配電網(wǎng)項目全壽命周期內(nèi)的運(yùn)維成本、電網(wǎng)損耗、電網(wǎng)運(yùn)營效益及社會效益[15]。具體指標(biāo)如下。

圖1?增量配電網(wǎng)項目全壽命周期規(guī)劃評價指標(biāo)體系

1.1?全壽命周期成本指標(biāo)

1.1.1初始投資成本

以項目投資總額為基值，計算項目投資成本年值，公式如下：

1.1.2運(yùn)行維護(hù)成本

增量配電網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用是其全壽命周期期間的主要變動成本，如公式（2）所示。

1.1.3項目殘值

1.1.4運(yùn)行損耗成本

增量配電網(wǎng)輸電線路的運(yùn)行損耗主要指有功損耗，運(yùn)行損耗成本為：

其中，R表示線路電阻，Q表示線路的額定輸送容量，表示最高負(fù)載率，表示電價。運(yùn)行損耗成本年值

1.2?全壽命周期效益指標(biāo)

1.2.1增供電量效益

（3）增供電量效益計算。逐年度計算規(guī)劃項目的增供電量效益，并按比例分?jǐn)傆嬎阈б婺曛?。計算公式如下?.2.2可靠性效益

（1）戶均停電小時數(shù)減小值計算。對于高壓規(guī)劃項目，應(yīng)計算關(guān)聯(lián)電網(wǎng)范圍內(nèi)由于高壓配網(wǎng)原因帶來的戶均停電小時數(shù)的減小值。計算項目實(shí)施前后關(guān)聯(lián)電網(wǎng)的N-1損失負(fù)荷，進(jìn)而得出可靠性提升值。公式如下：

（2）缺供電量減小值計算。應(yīng)根據(jù)項目實(shí)施前后戶均停電時間減小值、項目實(shí)施后相關(guān)電網(wǎng)平均負(fù)荷值，計算缺供電量減小值。公式如下：

式中，為規(guī)劃項目缺供電量減小值，萬kwh;項目投運(yùn)后關(guān)聯(lián)電網(wǎng)最大負(fù)荷預(yù)測值，MW;最大負(fù)荷利用小時數(shù)，小時。

（3）可靠性效益計算。根據(jù)項目實(shí)施前后缺供電量減小值，乘以單位電量停電損失費(fèi)用，計算可靠性效益值。公式如下：

式中，單位電量停電損失費(fèi)用，采用產(chǎn)電比取值，即地區(qū)GDP/地區(qū)供電量。

可靠性效益年值計算：

1.3?社會環(huán)境指標(biāo)

1.3.1土地面積效益率

項目投資運(yùn)營對土地的合理使用情況，其中土地占用面積按桿塔等永久性設(shè)備占用面積計算。

土地效益率，單位占用土地面積帶來的效益值，項目全壽命周期效益總值：，土地占用面積

1.3.2就業(yè)增長比率

項目投資運(yùn)營后對當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)率的影響

單位投資所帶來的就業(yè)人口增加量，項目投建后新增就業(yè)人口

2?采用灰色關(guān)聯(lián)度和最優(yōu)解的評價模型

2.1?矩陣標(biāo)準(zhǔn)化

通過項目設(shè)計和經(jīng)濟(jì)成本測算分析，形成了初始評價矩陣，經(jīng)規(guī)范化、熵權(quán)法賦權(quán)及標(biāo)準(zhǔn)化處理得到最終的標(biāo)準(zhǔn)化矩陣，公式如下（）：

2.2?確定判定距離

2.2.1采用歐式距離進(jìn)行樣本間的評價對比[16]

根據(jù)公式（23）和公式（24）確定樣本最優(yōu)最劣情況，并根據(jù)公式（25）-（28）計算出樣本到最優(yōu)最劣情況的歐式距離和灰色關(guān)聯(lián)度。

2.2.2計算樣本的相對貼近度

經(jīng)過無量綱化出來后，擬定灰色關(guān)聯(lián)度和歐式矩陣的判定比重各占0.5，采用公式（29）—公式（32）綜合評價樣本的優(yōu)劣程度。

3?算例分析

假設(shè)以某地區(qū)3個增量配電網(wǎng)規(guī)劃項目為例，進(jìn)行指標(biāo)計算和綜合評價。項目A擬計劃總投資230萬元，使用年限20年;項目B擬計劃總投資310萬元，使用年限30年;項目C擬計劃總投資280萬元，使用年限20年。根據(jù)各項目規(guī)劃資料和調(diào)研數(shù)據(jù)得到各項目指標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如下表所示。

4?結(jié)語

文章提出的基于全壽命周期效益的增量配電網(wǎng)投資決策方法為增量配電網(wǎng)項目規(guī)劃以及社會資本投資增量配電網(wǎng)項目決策提供方法依據(jù)。在整個增量配電網(wǎng)投資運(yùn)行中，后期的業(yè)務(wù)模式和利益分配問題也將是接下來的研究重點(diǎn)方向。

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