一种计及风险的电网分类项目的投入产出评价方法及系统与流程

本发明涉及一种计及风险的电网分类项目的投入产出评价方法及系统，属于电力系统资产管理评价领域。

背景技术

计及风险的电网分类项目的投入产出评价是针对不同功能定位的电网项目完成效果和效益水平的评价。随着国家新能源发展战略的确定，大量可再生能源的并网运行增加了电网企业的投资和运行费用，同时电力改革的逐步深入以及民营资本的项目进入限制了电网企业的盈利空间，双重压力迫使电网企业必须重视投资效益。目前对电网项目投资效益评价和考核大都是评价投入或运营成果的绝对量，是结果性评价。其缺陷也是非常明显的，它没有关注不同功能定位的电网项目在发展条件和发展效益上的差异，无法全面、公正地评价各类功能的电网项目的投资效果。

为满足社会用电需求，各地电网建设的速度也大大加快，投资规模日益扩大。各类电网项目的社会和经济效益显著，但却是一项工期较长、投资巨大、施工环节制约因素较多且技术复杂的事业，影响其建设、经济效益的不确定因素多且复杂。在此情况下，有关项目开展过程中面临的风险不断加大。因此，通过分析电网工程建设项目面临的各种风险，建立科学的评价方法进行评估是十分必要的。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够科学地、量化地、差异化地评价电网项目的效益效果的计及风险的电网分类项目的投入产出评价方法及系统。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种计及风险的电网分类项目的投入产出评价方法，包括以下内容：根据不同的项目类型、风险指标与功能定位之间的关联关系，确定来自项目承办企业的风险指标和来自电网项目自身风险的风险指标，构架基于功能定位的风险评价指标体系，根据构建的基于功能定位的风险评价指标体系，建立计及风险的电网分类项目的投入产出评价模型；基于建立的投入产出评价模型对相应的电网项目的投入产出进行评价。

进一步地，来自项目承办企业的风险指标包括历史项目完成进度延迟s1、投资回收期延迟s2和投资收益率降低s3，其中，每一风险指标的具体计算过程为：

(1)历史项目完成进度延迟s1：。

式中，t1为该承办企业历史某项工程的实际建设时间；t0为该承办企业某项工程的计划建设时间；

(2)投资回收期延迟s2：

式中，tm为累计净现金流量现值出现正值的年数；k为上一年累计净现金流量现值的绝对值；c为出现正值年份净现金流量的现值；

(3)投资收益率降低s3：

式中，pc为年平均利润总额；r为投资总额。

进一步地，来自电网项目自身风险的风险指标包括负荷预测偏差c1、电力电量平衡偏差c2、平均供电半径差值不足c3、改善网架结构贡献绩效不足c4、主变最大负载率大于预期c5、短路电流水平不足c6、平均利用小时数低于预期c7和新增主变容量系统占比不足c8，其中，每一评价指标的具体计算过程为：

1)负荷预测偏差c1：

式中，f1为实际运行负荷；f0为预测负荷；

2)电力电量平衡偏差c2：

式中，q1为实际运行的无功功率需求；q0为规划阶段制定的无功功率储备；

3)平均供电半径差值不足c3

式中，δrp和δrt分别是预计和实际的工程投运前后区域电网平均供电半径之差，s为工程所在区域供电面积，n为工程投运前所在区域电网变电站的总座数；

4)改善网架结构贡献绩效不足c4

σ＝-1或0或1

c4＝σ1-σ0

式中，σ为实际改善网架结构贡献绩效取值为σ1，σ为预计网架结构贡献绩效取值为σ0，当工程投运后，网架结构由辐射变为环网或链式，σ为1，σ反向为-1，其中，双辐射认为与单环网、单链等同，双环网与双链式等同，当σ＝-1，表示工程对网架结构弱化；σ＝0表示不改变网架结构；σ＝1，表示优化网架结构；

5)主变最大负载率大于预期c5：

式中，l1为实际运行时主变的最大负载率；l0为主变预测最大负载率；

6)短路电流水平不足c6：

式中，i1为工程建设后实际运行时的系统最大短路电流值；i0为预计的系统最大短路电流值；

7)平均利用小时数低于预期c7

式中，ta1为实际运行平均利用小时数；ta0为规划阶段预测的平均利用小时数；

8)新增主变容量系统占比不足c8：

式中，按照投运年计算，∑st为投运前系统主变容量，st为本工程新增主变容量。

进一步地，根据构建的基于功能定位的风险评价指标体系，建立计及风险的电网分类项目的投入产出评价模型s，其中，基于功能定位的风险评价指标体系由风险指标以及相应的风险评价系数构成：

式中，s为配网的综合绩效得分，e为电力项目综合收益，k为来自承办企业的风险评价系数，p为基于功能定位的电网项目自身风险评价系数，c为电网项目投入成本。

进一步地，基于功能定位的电网项目自身风险评价系数p：

式中，xj为第j个电网项目自身的风险指标值，wj为第j个电网项目自身的风险指标的权重，n为来自电网项目自身风险的风险指标数量。

进一步地，来自承办企业的风险评价系数k

式中，yi为第i个来自承办企业的风险指标值，ui为第i个自承办企业的风险指标的权重，m为来自承办企业风险的评价指标数量。

进一步地，电网项目自身的风险指标采用变异系数法赋权，具体过程为：

(1)计算各指标的标准差，反映各指标的绝对变异程度。

式中，sj表示第j个指标的标准差，xij表示第j个指标的第i个数据，表示第j个指标的均值，k表示第j个指标的数据数量；

(2)计算各指标的变异系数，反映各指标的相对变异程度

(3)对各指标的变异系数进行归一化处理，得到各指标的权重

进一步地，电网项目类型包括跨省跨区输电通道项目、满足供电需求项目、保障电源送出项目、优化网架结构项目以及电铁供电项目，每一电网项目的风险指标分别为：跨省跨区输电通道项目的风险评价指标包括负荷预测偏差和电力电量平衡偏差；满足用电需求项目的风险平阿基指标包括平均供电半径差值和主变预测最大负载率偏差；保障电源送出项目包括平均利用小时数低于预期和负荷预测偏差；优化网架结构项目包括改善网架结构贡献绩效和短路电流水平；电铁供电项目包括负荷预测偏差和新增主变容量系统占比。

第二方面，本发明还提供一种计及风险的电网分类项目的投入产出评价系统，该系统包括：

用于根据不同的项目类型、风险指标与功能定位之间的关联关系，确定来自项目承办企业的风险指标和来自电网项目自身风险的风险指标，构架基于功能定位的风险评价指标体系的构建模块；

用于根据构建的基于功能定位的风险评价指标体系，建立计及风险的电网分类项目的投入产出评价模型的模型构建模块；

用于基于建立的投入产出评价模型对相应的电网项目的投入产出进行评价的评价模块。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明根据功能类型对电网项目进行了合理划分，明确了电网项目投入与产出的结构，明晰了风险因素与功能定位的关联关系；考虑到每类项目的各自特点，独立的进行了投入产出评价，获得了每类项目的客观评价，使电网公司可以清晰看到不同类型项目的效益水平的对比，从而合理调整投资方向；通过建立的计及风险的电网分类项目的投入产出评价模型，可以辅助电网公司进行投资决策，针对弱项提高投资的科学性。2、本发明这种同时兼顾主、客观赋权评价的方法评价风险指标严重度值权值和风险指标权值建立的风险指标评价系数对项目的投入产出进行修正评价，投资决策者通过修正评价的评分可以有效的掌握电网项目的关键风险环节和整体风险水平，从而为风险管控和精准投资提供有效的辅助与支撑，最后通过内外部风险系数对电网项目的产出投入比进行修正，得到电网项目的综合评价得分。

附图说明

图1为本发明的电网项目功能定位网架结构描述图；

图2为本发明的计及风险的电网分类项目的投入产出评价体系。

具体实施方式

以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。

实施例1：

如图1所示，电网项目按照其功能定位分为跨省跨区加强输电通道工程、电源送出工程、满足供电需求工程、优化网架结构工程以及电铁供电工程，每一电网项目具体构成为：

跨省跨区加强输电通道工程包括单回省间联络、双回省间联络、多回省间联络工程。

电源送出工程包括单回电源送出、双回电源送出、三回电源送出、电源位于环网内工程。

满足供电需求工程包括形成单线供电变电站、形成同塔双回终端供电变电站、形成单环供电变电站、形成双环线供电变电站、消除单变、消除重载主变工程。

优化网架结构工程包括消除同塔双回终端供电变电站、进一步加强环网结构工程。

电铁供电工程包括电铁牵引站供电工程。

本发明提供的计及风险的电网分类项目的投入产出评价方法，包括内容为：

1、根据不同的项目类型、风险指标与功能定位之间的关联关系，确定来自项目承办企业的风险指标和来自电网项目自身风险的风险指标，构架基于功能定位的风险评价指标体系；如图2所示，来自项目承办企业的风险指标价包括历史项目完成进度延迟s1、投资回收期延迟s2和投资收益率降低s3；来自电网项目自身风险的风险指标包括负荷预测偏差c1、电力电量平衡偏差c2、平均供电半径差值不足c3、改善网架结构贡献绩效不足c4、主变最大负载率大于预期c5、短路电流水平不足c6、平均利用小时数低于预期c7、新增主变容量系统占比不足c8，其中，每一评价指标的具体计算过程为：

(1)历史项目完成进度延迟s1

根据承办企业已完成项目和在建项目的进度数据情况，统计该企业在项目建设期间的建设进度与预期进度的时间差值。

式中，t1为该承办企业历史某项工程的实际建设时间；t0为该承办企业某项工程的计划建设时间。

(2)投资回收期延迟s2

投资回收期是指从项目的投建之日起，用项目所得的净收益偿还原始投资所需要的年限。

式中，tm为累计净现金流量现值出现正值的年数；k为上一年累计净现金流量现值的绝对值；c为出现正值年份净现金流量的现值。

(3)投资收益率降低s3

投资收益率又称投资利润率是指投资方案在达到设计一定生产能力后一个正常年份的年净收益总额与方案投资总额的比率。

式中，pc为年平均利润总额；r为投资总额。

(4)负荷预测偏差c1

负荷预测偏差是指因为负荷发展的不确定，导致根据历史负荷情况做出的负荷预测存在一定程度的偏差。根据历史项目的负荷预测数据，统计该功能项目的预测偏差量占预测总负荷的百分比。

式中，f1为实际运行负荷；f0为预测负荷。

(5)电力电量平衡偏差c2

电力电量平衡偏差是指与受端电网无功储备、电压支撑和受电能力有关的数据，具体为：接受区外电力容量较大及多回直流落点相对集中馈入的受端电网出现的无功功率需求偏差。

式中，q1为实际运行的无功功率需求；q0为规划阶段制定的无功功率储备。

(6)平均供电半径差值不足c3

计算工程投运前后变电站供电范围的几何中心到边界的平均值之差。统计实际与预计的偏差情况。

式中，δrp和δrt分别预计和实际的工程投运前后区域电网平均供电半径之差，单位km；s为工程所在区域供电面积，单位km²，n为工程投运前所在区域电网变电站的总座数。

(7)改善网架结构贡献绩效不足c4

对比工程投运前后对周边电网接线结构变化情况，评价项目改善网架结构，提高供电可靠性及负荷转移能力的贡献效果。

σ＝-1或0或1

c4＝σ1-σ0

式中，σ为实际改善网架结构贡献绩效取值为σ1，σ为预计网架结构贡献绩效取值为。当工程投运后，网架结构由辐射变为环网或链式，σ为1，σ反向为-1，其中，双辐射认为与单环网、单链等同，双环网与双链式等同，当σ＝-1，表示工程对网架结构弱化；σ＝0表示不改变网架结构；σ＝1，表示优化网架结构

(8)主变预测最大负载率大于预期c5

对照主变运行要求与期望最大负载率选择对照表，确定主变预期最大负载率。一旦实际负载率超过该指标表示变压器超过了预期的负荷运行，一般会照成设备严重过载、主变n-1后需紧急转移或切除负荷等后果，属存在电网安全隐患的情况。

式中，l1为实际运行时主变的最大负载率；l0为主变预测最大负载率。

(9)短路电流水平不足c6

短路电流水平指电力系统的最大三相短路或单相接地短路电流值，以次暂态电流周期分量起始有效值表示。统计实际与预计的偏差情况。

式中，i1为工程建设后实际运行时的系统最大短路电流值；i0为预计的系统最大短路电流值。

(10)平均利用小时数低于预期c7

一定时期内平均发电设备容量在满负荷运行条件下的运行小时数。平均发电设备利用小时＝报告期发电量/报告期的平均发电设备容量。

式中，sa为报告期发电量；sv为报告期的平均发电设备容量。ta1为实际运行平均利用小时数；ta0为规划阶段预测的平均利用小时数。

(11)新增主变容量系统占比不足c8

计算新增机组容量系统占比，评价本工程新增主变容量对所在系统的贡献效果。统计实际情况与预计的偏差情况。

式中，按照投运年计算，∑st为投运前系统主变容量，st为本工程新增主变容量。

(12)基于功能定位的风险评价指标体系由风险指标以及相应的风险评价系数构成。

2、由步骤1构建的基于功能定位的风险评价指标体系可知，除了投入产出外，还包括风险因素和功能定位因素，其中，功能定位反映了电网工程项目的建设目的，风险因素反映了电网项目建设各个阶段潜在风险，又根据风险来源分为来自电网项目自身的风险(内部风险)和来自项目承办企业的风险(外部风险)。基于此，本发明建立的计及风险的电网分类项目的投入产出评价模型为：

式中，s为配网的综合绩效得分，e为电力项目综合收益(万元)，k为来自承办企业的风险评价系数，p为基于功能定位的电网项目自身风险评价系数，c为电网项目投入成本(万元)，因此，配网的综合绩效得分s既考虑了来自承办企业的风险，又考虑了基于功能定位的电网项目自身风险，相比于原投入产出比能更准确评价项目。

其中，基于功能定位的电网项目自身风险评价系数p

式中，xj为第j个电网项目自身的风险指标值，wj为第j个电网项目自身的风险指标的权重，n为来自电网项目自身风险的风险指标数量。

来自承办企业的风险评价系数k

式中，yi为第i个来自承办企业的风险指标值，ui为第i个自承办企业的风险指标的权重，m为来自承办企业风险的评价指标数量。

其中，风险发生的概率是指在特定的客观情况、特定的时间内，某种损失发生的可能性，是描述分析对象的危险程度的客观量。风险发生的概率包含该风险发生的可能性和风险发生后的严重程度两个重要因素，两者乘积作为风险指标：

风险指标＝该风险发生的概率×严重度权值

其中，该风险发生的概率是通过项目历史数据统计获得。每个风险的发生对项目造成不同严重程度的影响，为了科学地评价风险指标对电网项目的影响，根据不同的功能定位可以采用专家评价法把风险指标严重度划分风险正常级、风险关注级、风险障碍级三个等级区间，在此区间上采用同时现有的兼顾主、客观的赋权方法对风险指标严重度值进行赋权评价，获得严重度评价权值。

3、基于建立的投入产出评价模型对特定的电网项目的投入产出进行评价。

根据评价项目的不同，配网的综合绩效得分s无法划分固定的区间进行评价，具体使用可以通过得分的对比来体现优劣。例如表1是一些基础数据，用来计算评价项目的风险指标；表2是得分和排名的情况，通过和其他两种方法的对比证明本发明的有效性和优势；表3是具体指标的得分分析，体现了风险指标和评价方法的实用性。

本实施例选取10个电网项目为样本进行投资风险评估，已知各个电网项目均满足我国输配电工程的相关技术经济要求，其中部分信息如表1所示。

表1电网项目的部分信息

按照上述的评价体系和评价方法对这10个项目进行评价，为证明方法的有效性和适用性，同时采用两种单一的赋权进行评价，与本发明所采用的组合赋权评价方法对比，得到的最终得分(即s)和排名如表2所示。

表2电网项目投入产出风险评估得分及排名情况

对比可见，在三种赋权评价方法下，超过一半的项目名次发生了变动，其中，风险情况较为明显的项目(如5，6，10号项目)在三种赋权评价方法下的排名相同，说明组合赋权法得出的结果既保持了评价的客观性与真实性，也与主观认知情况相符；对于风险情况复杂且风险水平相近的项目，经本文的组合赋权法评价后的排名与两种单一赋权方法的排名相比发生了一定的变动，说明在客观数据相差不大，且主观方法难以准确衡量的复杂风险状态评价中，本文的评价方法发挥了其区分度明显的优势，可以对关键风险因素做出准确判断，给出更为精确的投资风险水平评价。

表3部分风险指标得分对比

表3针对项目1和3进行了部分风险指标的对比分析。从计算结果中可以看出，项目1和项目3在风险指标得分的绝对数值上相近，但是项目1的各项指标得分更为均衡，项目3则在指标c1上得分偏低，存在明显的风险隐患。在运用不同的赋权方法评价过程中，主观赋权方法过于看重单一风险指标s1，而忽略了c1潜在的危险性，导致最终项目3的评分高于项目1，未对投资风险做出合理评价；客观赋权法只挖掘了数据本身的特征，虽然找到了c1中潜在的风险隐患，但没有关注电网企业的投资意愿，所得的结果缺乏对投资方向的引导作用；运用本发明的组合赋权法得到的权重，既考虑了投资方的主观倾向，给予了指标s1较大的权重，同时从区分度最大的角度找到了最严重的风险c1，提高了指标c1的权重占比，突出了最薄弱的环节，使项目整体的风险水平得到了更加准确的评价，给投资方提供更明确投资辅助。

进一步地，本发明的风险评价指标体系设立的指标基于功能定位的内部和外部多维度、多视角对电网项目进行考查，不仅能反映电网项目自身的潜在风险因素，还可以反映出待决策电网项目的潜在风险因素，并且有效考量了宏观经济、政策等因素的预期偏差带来的影响。多指标综合评价中各评价指标权数分配不同会直接导致评价对象优劣顺序的改变，因而权数的合理性、准确性直接影响评价结果的可靠性，因此赋权评价方法过于主观和单一，无法在保持客观性的基础上体现电网企业的投资意愿，而指标权重的确定是风险评估的关键步骤，采用不同的方法来进行测定，对最终的评估结果有很大的影响，所以需要一种兼顾主客观的赋权方法来进行评价。本发明通过层次分析法和变异系数法分别制定各项风险指标的权值，其中，电网项目自身的风险指标采用变异系数法赋权，来自承办企业的风险指标采用层析分析法赋权，计算得到内部风险系数和外部风险系数。

a、电网项目自身的风险指标采用变异系数法赋权，具体过程为：

(1)计算各指标的标准差，反映各指标的绝对变异程度。

式中sj表示第j个指标的标准差，xij表示第j个指标的第i个数据，表示第j个指标的均值，k表示第j个指标的数据数量

(2)计算各指标的变异系数，反映各指标的相对变异程度。

(3)对各指标的变异系数进行归一化处理，得到各指标的权重。

b、来自承办企业的风险指标采用层析分析法赋权，层析分析法赋权的具体过程为现有技术在此不再赘述。

本发明根据电网项目的特点，将电网项目按功能分为跨省跨区输电通道项目、满足用电需求项目、保障电源送出项目、电铁供电项目以及优化网架结构项目五类，并在不同的项目建设时期给项目设立合理全面的风险评价指标，通过风险指标与功能定位的关联性分析，得到各类项目的客观评价。针对每一个待评价的电网项目，先按其功能定位进行分类，然后在评价体系中确定该功能对应的评价指标，按照步骤1、2的内容逐步进行计算，得到最终的评分，该评分一方面代表了项目的整体风险水平，另一方面也是进行风险管控的依据。本发明不仅涉及资产现状、投资成本、运营效益等绝对量指标，还将投资风险纳入评价的范围，同时还根据电网项目功能定位的特点，将电网项目进行分类划分，逐步明确投资风险与功能定位间的关联关系，在评价中将两者进行关联性分析，设置合理的评价指标，结合建立的评价模型计算出电网项目的评价得分。不同类型功能定位的电网项目，在建设目标上存在明显的差异，本发明针对所追求的不同的功能目标，设置相对应的风险指标进行关联性评价，例如跨省跨区加强输电通道工程注重的省间或区域间联络线的建设，所以要着重考量联络线间的电力电量平衡情况；电源送出工程的建设目标是加强电源周围的线路建设，保障电力能够输送出去，所以着重考量电源侧平均利用小时数等指标的变化；满足用电需求工程的建设目标是加强供电变电站的线路建设，尽可能的消除单变供电和过载供电的情况，从而提升用户端的电能质量，保证供电的稳定性，所以着重考量供电变电站平均供电半径的指标的变化情况；优化网架结构工程的建设目标是加强网架的拓扑结构，短缩电源和负荷间的电气距离，提高网架的供电稳定性，所以着重考量网架结构贡献绩效等指标；电铁供电工程的建设目标是保障电气化铁路的供电稳定性，强化电铁牵引站的供电可靠性，所以着重考量牵引站主变的负荷情况。在评价具体实施的过程中，采用主客观结合的赋权法对风险指标进行赋权，这样既可以保持评价的客观性，又可以针对功能定位的不同灵活调整评价模型的侧重点，从而辅助投资方的投资意愿。依据电网工程项目建设时期的不同，在评价体系中的风险指标进行了体现，将整个建设周期划分为立项可研阶段、建设投产阶段、运行管理阶段三部分，风险评价体系的指标覆盖了电力项目生命周期所有的阶段，例如负荷预测、投资预期回收期、投资预期收益率属于立项阶段进行的测算；项目完成进度包括项目的开工时间、竣工时间、投产时间等信息，属于建设投产期的评价指标；其余指标属于项目投产运行后的效能效果指标，体现了运营管理水平。

实施例2：

本发明还提供一种计及风险的电网分类项目的投入产出评价系统，该系统包括：

用于根据不同的项目类型、风险指标与功能定位之间的关联关系，确定来自项目承办企业的风险指标和来自电网项目自身风险的风险指标，构架基于功能定位的风险评价指标体系的构建模块；

用于根据构建的基于功能定位的风险评价指标体系，建立计及风险的电网分类项目的投入产出评价模型的模型构建模块；

用于基于建立的投入产出评价模型对相应的电网项目的投入产出进行评价的评价模块。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。