基于综合评价模型的某变电站风险管理评价研究

摘 要：本研究针对某变电站的风险管理问题，采用CRITIC模型和VIKOR模型2种方法进行评价。对市场风险、社会风险和建设风险等指标进行权重计算和排序，得出各风险管理方案的优劣。研究结果表明，第4套方案在风险管理中表现最出色，其次是第1套和第5套方案，而第2套和第3套方案的表现相对较差。结果为变电站的风险管理提供了有效的参考依据，有助于提高风险管理的针对性和有效性。在实际应用中，需要根据具体情况对各指标和模型进行细化和调整，以确保风险管理决策的有效性和实用性。

关键词：变电站风险管理；风险评估；CRITIC法；多准则妥协解排序法

中图分类号：F 283 文献标志码：A

电力行业在政策推动和市场需求的驱动下取得显著的成果，但同时也面临设备老化、技术水平参差不齐、环保压力加大等问题[1]。在此背景下，加强变电站风险管理，提高电力系统的安全稳定运行水平，成为电力行业发展的关键任务[2]。

学者们从不同角度对变电站风险管理进行深入研究和探索。和莉娟[3]采用DEMATEL对项目各环节进行风险分析，采用ISM方法对项目总体风险进行评估分析。张双莹[4]使用德尔菲法、层次分析法、模糊综合评价法、定量和定性相结合的方法对3个阶段的项目风险进行评估分析并基于实例进行验证。李铖[5]基于熵权可拓物元模型的输变电工程风险评估方法，运用熵权较客观地确定了各个风险指标的权重，根据物元经典域和节域较准确地确定了输变电重建工程项目风险等级。麻正丽[6]用R/S分析变电站分形特性得出变电站发生的停电事件将呈继续增长的趋势。

本文引入多准则妥协解排序模型，对某变电站风险管理进行评价研究，揭示其风险管理现状和存在的问题，为提高变电站风险管理的科学性和有效性提供有效参考。

1 变电站风险管理评价体系构建

为构建一个全面、有效的变电站风险管理体系，通过文献分析、查阅相关规范、对有关专家进行访谈等方式，最终确定一级指标。1）项目市场风险分析。该指标主要用于评估项目在市场环境中的风险。测算静态总投资、含税电量电价加价、经营成本等参数，以了解项目的经济效益和市场竞争能力，从而为风险管理提供依据。2）项目社会风险管理。该指标涵盖风险识别、风险防范、风险化解和预期风险等方面，主要用于评估项目在社会环境中的风险。对潜在风险进行识别和评估，制定相应的防范和化解措施，以降低项目实施过程中可能遇到的社会风险。3）项目建设风险管理。该指标包括变更风险和设备运行可靠性风险等方面，主要用于评估项目建设过程中的风险。变更风险是指项目在建设过程中可能发生的变更，例如设计变更、施工方法变更等，而设备运行可靠性风险则关注项目运行过程中设备的稳定性和可靠性。

通过一级指标概述，根据具体情况对指标进行细化和调整，以确保风险管理的有效性和实用性，并进行二级指标细分，最终确定综合评价体系，如图1所示。

2 模型配置

首先，利用CRITIC模型对风险评价指标进行权重确定。通过计算每个指标的变异系数和冲突性，得出各个风险管理指标在风险管理中的相对重要性。其次，采用VIKOR模型对变电站的风险管理方案进行评价。通过计算各变电站风险管理方案与理想解和负理想解的距离比值之和、距离比值的最大值以及风险比率Q值，得出各方案的优劣排序，为决策者提供变电站风险管理参考依据，有助于选择最优的风险管理策略。

2.1 CRITIC法确定权重

采用CRITIC模型确定各指标的权重，CRITIC模型是一种客观赋权方法，其考虑指标之间的对比强度和冲突性，能够较好地反映指标的重要性。具体计算步骤如下。1）数据标准化处理。由于各指标的单位不同，因此需要对数据进行标准化处理，将原始数据转化为无量纲的标准化数据。2）计算指标变异系数。变异系数是衡量指标变异程度的指标，反映了指标的相对重要性。变异系数越大，指标的相对重要性越高，如公式（1）所示。3）计算指标冲突性。指标冲突性是指指标之间的相关性。如果2个指标高度相关，那么它们的冲突性较低；反之，冲突性较高。冲突性可以用相关系数的绝对值来表示，如公式（2）所示。4）计算综合权重。综合权重是指标变异系数和指标冲突性的乘积，反映指标的相对重要性，如公式（3）所示。5）归一化处理。对综合权重进行归一化处理，得到各指标的权重，如公式（4）所示。

CVi=σi/|xi| （1）

式中：CVi为第i个指标的变异系数；σi为第i个指标的标准差；|xi|为第i个指标的平均值。

Cij=|ρij| （2）

式中：Cij为第i个指标与第j个指标的冲突性；ρij为第i个指标与第j个指标的相关系数。

Wi=CVi·∑（Cij） （3）

式中：Wi为第i个指标的综合权重；∑（Cij）为第i个指标与所有其他指标的冲突性之和。

wi=Wi/∑（Wi） （4）

式中：wi为第i个指标的权重；∑（Wi）为所有指标的综合权重之和。

2.2 多准则妥协解排序法综合评价

采用多准则妥协解排序法（VIKOR）模型。VIKOR是一种多准则决策方法，其能够在考虑所有指标的情况下，找到一个折中的最佳方案。具体计算步骤如下。1）数据标准化处理。与权重确定部分相同，首先需要对数据进行标准化处理，将原始数据转化为无量纲的标准化数据。2）计算理想解和负理想解。理想解是各指标的最优值，负理想解是各指标的最差值，如公式（5）所示。3）计算各方案与理想解和负理想解的欧氏距离，如公式（6）所示。4）计算各方案的VIKOR指数。VIKOR指数是各方案与理想解和负理想解距离的加权平均值，如公式（7）所示。5）计算各方案的排名。根据VIKOR指数对方案进行排序，指数越小，方案的排名越高。

A*=（A1*，A2*，...，An*）A-=（A1-，A2-，...，An-） （5）

式中：A*为理想解；A-为负理想解；Ai*和Ai-分别为第i个指标的理想值和负理想值。

（6）

式中：Si*和Si-分别为第i个方案与理想解和负理想解的距离；wj为第j个指标的权重；xij为第i个方案在第j个指标的值。

Q=（Di-/（Di*+Di-））·（1-w）+（Di*/（Di*+Di-））·w （7）

式中：Q为第i个方案的VIKOR指数；w为权重系数，取值范围为[0，1]。

3 实例分析

3.1 工程概况

永定西溪110kV变电站工程位于福建省龙岩市永定区西溪镇南部工业园区内，工程规模为新建110kV变电站，并扩建双溪220kV变电站的110kV间隔。该工程旨在满足永定南部工业区和城区的负荷增长需求，提高该区域的供电可靠性和电压合格率。

主要建设内容包括。1）变电站部分。新建110kV户外GIS配电装置，包括2台50MVA主变压器、2回110kV出线、6回35kV出线、16回10kV出线，并配置无功补偿设备、接地变和消弧线圈等。2）扩建工程。在双溪220kV变电站扩建110kV间隔2回，以连接永定西溪110kV变电站。3）线路工程。新建110kV双溪至西溪线路15.8km，采用架空线。

项目总投资约5322万元，预计2022年底建成投产。该工程采用国家电网公司通用设计方案，以110kV智能变电站模块化建设方式，并采用预制舱和预制控制柜，以实现低风险建设。

该项目在施工组织编制过程中针对风险管理提出了5种风险管理方案，收集方案中的数据并进行标准化处理，见表1。

3.2 权重分析

采用CRITIC法来确定各风险评价指标的权重。用模型计算第2.1节的步骤2，结果如公式（8）所示。

（8）

之后按照步骤2进行变异系数计算，如公式（9）所示。

CVi=σi/|xi|=[0.307，0.446，…，0.382] （9）

按照步骤3进行指标冲突性计算，如公式（10）所示。

Cij=|ρij|=[0.693，0.554，…，0.618] （10）

按照步骤4确定综合权重，如公式（11）所示。

Wi=CVi·∑（Cij）=[0.129，0.103，…，0.115] （11）

综合权重进行步骤5的归一化处理，最终计算结果见表2。

根据表2的数据可以看出，风险化解在变电站风险管理中的重要性最突出，占比为14.8%，这表明在变电站的运行过程中，能够有效化解已经识别的风险是至关重要的。经营成本和含税电量电价加价2个指标的权重也相对较高，分别为13.53%和12.849%，说明在变电站的运营过程中，经济因素也是一个不可忽视的重要方面。经营成本的高低直接关系到变电站的运营效率和经济效益，而电价加价直接影响变电站的市场竞争力。另外，变更风险和设备运行可靠性风险的权重也相对较大，分别为12.666%和12.426%，这表明在变电站的建设和运行过程中，变更管理和设备的稳定运行也是需要重点关注的风险点。变更风险涉及项目实施过程中的不确定性和变更控制，而设备运行可靠性风险关系变电站的长期稳定运行。相比之下，风险识别的权重最低，为7.524%，这并不意味风险识别不重要，而是在现有的风险管理实践中，风险识别已经得到了一定程度的重视和实施，因此其相对权重较低。

3.3 多准则妥协解排序分析

采用多准则妥协解排序分析对选取的风险管理方案进行评估。选取不同方案的标准化值中的最优值以及最差值进行3.2中的距离步骤计算，得出方案的理想解为A*=（A1*，A2*，...，An*）=（0.1324，0.2568…0.1232）。结合CRITIC法求出的权重进行3.2中步骤3的过程计算，求出最优方案距离比之和=（0.3714，0.6426...0.3557），并将距离比的最大值筛选出来进行第3.2节中步骤4风险比率Q的计算，最终计算风险比率Q=（0.4716，0.8047…0.5290）。计算结果见表3。

从最优方案距离比值之和S来看，第4套方案的S值最小，为0.3356，说明该方案在所有指标上的表现与理想方案最接近，其次是第1套方案和第5套方案，S值分别为0.3714和0.3557。而第2套方案和第3套方案的S值较大，分别为0.6426和0.6828，表明这2套方案与理想方案的差距较大。从最优方案距离比值的最大值R来看，第4套方案的R值同样最小，为0.1008，这进一步表明第4套方案在各指标上的表现较均衡，没有明显的短板。第3套方案的R值为0.1295，是五套方案中次小的，说明其在关键指标上的表现也相对较好。而第2套方案的R值最大，为0.1351，说明该方案在某些指标上的表现与其他方案相比存在较大差距。风险比率Q值是VIKOR方法中用来综合评价方案优劣的重要指标，Q值越小，方案的总体表现越优。在这5套方案中，第4套方案的Q值最小，为0.0043，这意味该方案在所有方案中表现最佳，是最优的风险管理方案。第3套方案和第2套方案的Q值分别为0.8035和0.8047，位列第四和第五，表明这2套方案的总体表现相对较差。第4套风险管理方案与实际施工组织设计相符。

4 结语

对某变电站的风险管理进行系统的评估和分析，得出以下结论。1）选取的指标能够全面反映变电站风险管理的各个方面，包括市场风险、社会风险和建设风险等。这些指标的选取充分考虑变电站的运行特点和风险管理需求，能够有效地对变电站的风险进行识别和评估。同时，对各指标的权重进行计算，进一步验证指标在风险管理中的重要性，为后续的风险管理提供了有力的支持。2）采用CRITIC模型和VIKOR模型2种方法进行权重计算和评价排序，能够有效地处理多指标、多方案的评价问题。通过模型的计算，得到各方案的权重和排名，为决策者提供科学的参考依据。同时，模型的计算过程也具有较高的透明度和可重复性，保证评价结果的客观性和公正性。3）评价结果与实际情况相符，能够有效地反映各方案在风险管理方面的优劣。对最优方案距离比值之和S、最优方案距离比值的最大值R、风险比率Q值以及方案排名进行分析，得出第4套方案在风险管理中表现最出色，其次是第1套和第5套方案，而第2套和第3套方案的表现相对较差。这些结果为变电站的风险管理提供有效的决策依据，有助于提高风险管理的针对性和有效性。

参考文献

[1]董强.变电站运行风险评估与优化管理策略研究[J].中国品牌与防伪，2023（11）：75-77.

[2]侯国涛.J公司变电站接地分析软件实施项目风险管理研究[D].北京：北京邮电大学，2023.

[3]和莉娟.贵州电网SF变电站建设项目风险管理研究[D].贵阳：贵州大学，2023.

[4]张双莹.W供电公司新建智能变电站项目的风险管理研究[D].济南：山东大学，2020.

[5]李铖.X110kV变电站重建工程项目风险管理研究[D].天津：天津工业大学，2019.

[6]麻正丽.基于云模型的变电站风险评估与应急管理研究[D].湘潭：湖南科技大学，2019.