基于LCC和TOPSIS的增量配电网项目投资规划综合评价

熊小舟 刘小康 朱正刚 余一飞

摘要：随着增量配电业务的逐步放开，越来越多的投资主体涉足增量配电项目本文基于全寿命周期理论建立包含成本效益以及社会环境效益的配电网规划项目评价指标，并建立基于TOPSIS的灰色关联度评价模型，利用相对贴近度比较各样本的优劣。

关键词：增量配电网;全寿命周期理论;熵权法;TOPSIS;灰色关联度

增量配电业务是本轮电力体制改革的政策产物，也是能源革命的必然产物[1]。但在电网投资建设的相关研究中，主要集中于电网的经济运营管理研究[2]，电网运行安全性研究[3]以及多目标的电网规划问题[4]，缺少对于多个增量配电网规划项目的技术经济评价比选研究。本文将基于全寿命周期（LCC）理论，综合考虑配电网线路投资建设、运维成本、运营效益、损耗及退役处置成本等要素[5]，对多个增量配电网建设规划项目进行综合评价。

1 基于LCC的增量配电网评价指标

增量配电网项目的规划评审要综合考虑线路全寿命周期的各种经济成本要素，不能仅以投资、造价成本及所建电网效益来进行对比，应当综合考虑整个增量配电网项目全寿命周期内的运维成本、电网损耗、电网运营效益及社会效益[15]。具体指标如下。

图1 增量配电网项目全寿命周期规划评价指标体系

1.1 全寿命周期成本指标

1.1.1初始投资成本

以项目投资总额为基值，计算项目投资成本年值，公式如下：

1.1.2运行维护成本

增量配电网的运行维护费用是其全寿命周期期间的主要变动成本，如公式（2）所示。

1.1.3项目残值

1.1.4运行损耗成本

增量配电网输电线路的运行损耗主要指有功损耗，运行损耗成本为：

其中，R表示线路电阻，Q表示线路的额定输送容量，表示最高负载率，表示電价。运行损耗成本年值

1.2 全寿命周期效益指标

1.2.1增供电量效益

（3）增供电量效益计算。逐年度计算规划项目的增供电量效益，并按比例分摊计算效益年值。计算公式如下：1.2.2可靠性效益

（1）户均停电小时数减小值计算。对于高压规划项目，应计算关联电网范围内由于高压配网原因带来的户均停电小时数的减小值。计算项目实施前后关联电网的N-1损失负荷，进而得出可靠性提升值。公式如下：

（2）缺供电量减小值计算。应根据项目实施前后户均停电时间减小值、项目实施后相关电网平均负荷值，计算缺供电量减小值。公式如下：

式中，为规划项目缺供电量减小值，万kwh;项目投运后关联电网最大负荷预测值，MW;最大负荷利用小时数，小时。

（3）可靠性效益计算。根据项目实施前后缺供电量减小值，乘以单位电量停电损失费用，计算可靠性效益值。公式如下：

式中，单位电量停电损失费用，采用产电比取值，即地区GDP/地区供电量。

可靠性效益年值计算：

1.3 社会环境指标

1.3.1土地面积效益率

项目投资运营对土地的合理使用情况，其中土地占用面积按杆塔等永久性设备占用面积计算。

土地效益率，单位占用土地面积带来的效益值，项目全寿命周期效益总值：，土地占用面积

1.3.2就业增长比率

项目投资运营后对当地就业率的影响

单位投资所带来的就业人口增加量，项目投建后新增就业人口

2 采用灰色关联度和最优解的评价模型

2.1 矩阵标准化

通过项目设计和经济成本测算分析，形成了初始评价矩阵，经规范化、熵权法赋权及标准化处理得到最终的标准化矩阵，公式如下（）：

2.2 确定判定距离

2.2.1采用欧式距离进行样本间的评价对比[16]

根据公式（23）和公式（24）确定样本最优最劣情况，并根据公式（25）-（28）计算出样本到最优最劣情况的欧式距离和灰色关联度。

2.2.2计算样本的相对贴近度

经过无量纲化出来后，拟定灰色关联度和欧式矩阵的判定比重各占0.5，采用公式（29）—公式（32）综合评价样本的优劣程度。

3 算例分析

假设以某地区3个增量配电网规划项目为例，进行指标计算和综合评价。项目A拟计划总投资230万元，使用年限20年;项目B拟计划总投资310万元，使用年限30年;项目C拟计划总投资280万元，使用年限20年。根据各项目规划资料和调研数据得到各项目指标基础数据如下表所示。

4 结语

文章提出的基于全寿命周期效益的增量配电网投资决策方法為增量配电网项目规划以及社会资本投资增量配电网项目决策提供方法依据。在整个增量配电网投资运行中，后期的业务模式和利益分配问题也将是接下来的研究重点方向。

参考文献：

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[2]曾鸣，李凌云，马明娟，李娜.基于区间数的智能电网经济效益评价研究[J].华东电力，2013，02：249-253.

[3]王绵斌，谭忠富，张丽英，蔡丞恺.市场环境下电网投资风险评估的集对分析方法[J].中国电机工程学报，2010，19：91-99.

[4]苏浩益，李如琦.智能电网条件下的多目标输电网规划[J].中国电机工程学报，2012，34：30-35+6.

[5]柳璐，程浩忠，马则良，姚良忠，Masoud Bazargan. 考虑全寿命周期成本的输电网多目标规划[J].中国电机工程学报，2012，22：46-54+19.

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[7]余腾龙，周欣，相坤，熊小舟.电网企业信息化管理综合评价[J].黑龙江电力，2018，40（04）：373-376.

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