基于投资能力反馈的电网规划项目投资时序优化研究

■ 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司 张志鹏

国网浙江省电力有限公司杭州市富阳区供电公司 楼嘉程 马晓伟

国网浙江省电力有限公司杭州供电公司 董 瑞 丁 冬

为了能够更好地适应社会经济的发展趋势，电力企业的投资要求也要不断地提高。基于投资行为的反馈机制，以及电网规划项目的时序优化来满足电网规划项目投资的各种要求，以指数法为基础，对计划中的电网进行了精准投资。

科学开展电网规划项目投资，通过对其进行整体分析，能够减少电网企业在营收过程中的损失，提升电网企业的综合收益。

影响电网规划项目投资的要素分析

在输电和配电价格改革的背景下，电网收入的产生方式从初始购买价差转变为经批准的输电配电价格。这一变化要求电网公司的投资行为以整体利益为导向，同时能源企业还应兼顾传统投资机会。另外，由于传输业务的真实收益和电力公司的准许收益有很大的差别，为了合理补偿许可收入，电网规划项目的投资还必须考虑到实际价格对输电配电的影响。以下因素直接或间接地影响着电网规划项目的投资。

投资需求预测。电网规划项目投资应考虑到未来一段时间的需求预测，测算时应包括年实际电压水平的最大负荷预测与计划水平的负荷储备之比，由此得到电网企业计划负荷的增加值，这有助于预测当年变电站对新容量的潜在需求。

投资能力测算。电网企业的投资能力是和其营收情况紧密相关的，是由企业贷款和资金所组成的。电网企业的贷款更是直接受资产负债率的影响，这也要求电网规划项目投资时要时刻对电网企业的财务状况进行关注，了解电网企业拥有的贷款额度。

投资决策。电网规划项目投资中，规划部门储备着大量的待选投资项目，要对这些待选投资项目进行多方面分析对比，从中挑选出综合效益最佳的投资项目进行投资。

准许成本。电网企业的输电和配电费率根据折旧总成本和维护运营成本确定。折旧成本与额外资本资产直接相关，价格折旧率由新固定资产和设备的折旧时间确定。运营和维护成本主要包括材料、劳动力和其他成本。

准许收益。可接受的回报率取决于实际资产和累积利润。实际收益资产是公司投资的与输电和配电相关的资产。允许利润率是根据股权回报率、债务回报率和会计平衡率计算的。

税务。对于电网企业而言，所要向国家缴纳的税费有企业所得税、增值税、城市维护建设、教育附加税以及增值税等。

电网规划项目投资收益测算

电网规划项目投资累计利润的计算是对电网企业在给定时间段内累计利润的估计，是电网企业确定投资行为和决策的重要基础。首先，电网企业的投资目标和社会责任来看投资的经济效益应通过改善输电和配电活动来体现，为电网企业带来更可靠的利益。

经济利益。新一轮电网改革对电网企业利润模式进行了修订，规定电网企业的输电分配投资收入必须按输电分配价格偿还。政府设立的监管机构将能够控制电网企业的许可收益是否来自许可收入和成本。

电网企业规划的投资项目对规定周期内的输电和配电资产以及输电和配电价格和收入有不同的影响，甚至直接影响企业的后续投资行为。因此，电网企业的投资项目也可以通过形成固定资产带来一定的经济效益。并且，由于电网企业在各个阶段可享受的政策是不断变化的，使得收益、成本和税收的计算也是不断变化的，进而影响到电网企业的经济效益。

可靠性效益。在电网企业营业评价中，缺电损失是对电网企业可靠性评价产生影响的一个主要因素，它是指由于电网企业的基础电力设施由于可靠性不够而发生的一定的故障，引起电力供应中断，从而给用户带来的经济损失。对某一区域的电力公司来说，其基础电力设施的可靠性越高，故障发生的可能性就越低，因缺电损失产生的经济损失也就越低。而近年来负荷水平在不断提高，各地区的电网企业所承担的缺点损失也在不断的提高，因此电网规划项目投资要考虑到这个因素，以达到提高电网企业稳定运行，减少因故障产生缺损失，实现电网企业效益的提升。

环境效益。能源紧缺、环境污染等问题已成为全社会共同关心的重大问题，而电力系统作为能量传输的主体，其对社会环境的改善起着举足轻重的作用。电网公司的基础设施建设，既能为传统能源的输送与转换提供经济与社会支撑，又能为新能源接入与低碳输送提供服务。所以，在电网的投资建设过程中，既要充分考虑电网的绿色环保因素，又要充分利用电网的规划项目所带来的环境效益。

电网规划项目投资时序优化

该方法以年度为周期，将已规划的电网项目划分为M个周期，并以m为周期进行滚动优化。在第k阶段开始时，将电力系统规划项目库中的项目作为状态变量，记为Xk= [xk,1,xk,2,…xk,i,…,xk,n]T，xk,i为布尔变量，其值为1表示第k期起始的工程i已投产，值为0 表示该工程i尚未投产。以第k阶段的项目投资情况为决策变量，记为Uk= [uk,1,uk,2,…uk,i,…uk,n]T，uk,i为布尔变量，其数值为1 表示项目i在第k阶段投产，数值为0 表示项i不在第k阶段未投产。把状态变量与决策变量组合起来，得到了状态变换方程：

xk+1,i=xk,i+uk-wi+1.i

式中：wi表示工程i的建设工期。

本项目基于某电力公司的社会责任，通过评估公司在每个阶段的整体信用水平，计算公司在每个阶段的投资行为和环保效益。将指标函数Vk(X,U)的最优值定义为最优值函数，记为Fk(X,U)，则：

式中：Vk(X,U)是指标函数，表示从第1 阶段k到终止阶段k+m– 1 时的状态；vk(Xk,Uk)是第k个阶段的指标函数，表示该阶段的投资状态下的投资效率；Rk，Hk分别为第k阶段投资状态下的可靠性效益和环境效益；rk,i为第k阶段项目i的可靠性效益；hk,i为第k阶段项目i的环境效益；ρ为折现率。由于原来的指标有很强的时效性，所以在模型中加入了ρ以保持计算结果的可靠性。

通过运用状态滚动、决策、指标函数等决策方法，利用它们之间的递归关系进行分析，可以从中选出最佳方案并运用到新项目中。扩展相应的状态变量、决策变量和约束条件，使系统在某一范围内进行滚动优化。在此基础上，给出了一种新的动态规划算法，并将其应用于实际工程中。在M=N+m– 1 的情况下，被卷起来的窗口会后退一阶段。每次优化滚动后，决定性变量为1 的项目在滚动窗口的第一阶段完成退出工作站的过程，而决定性变量为1 的其他决定性阶段则切换到“预出库”状态。其实际意义是基于当前信息环境中所能实现的最大投资回报。每个项目的优势和成本在不同的规划阶段有所不同，具体取决于不断变化的外部环境和项目本身的结构。每个项目的利润和成本可以根据影响区域发电率、碳交易价格等参数的趋势进行预测，并在进行过程中不断调整。

结语

本文所提出的模型可以很好地适应新形势下各省市电网企业节约投资的需要，并可为各省市电网企业在不同发展阶段的投资决策提供参考。