一种基于星级划分与质效评估的10kV可研项目投资决策方法与流程

本发明涉及电力行业中配电网可研项目投资与管理领域，尤其涉及一种基于星级划分与质效评估的10kv可研项目投资决策方法。
背景技术：
：配电网是国民经济和社会发展的重要公共基础设施，其安全可靠性不仅影响人们的生活品质，而且关系到各行各业的发展建设。然而实际中，由于线路老旧、设备落后等原因导致现状配电网存在供电能力不足、电压质量不高等诸多问题。为加强配电网的建设，提高供电质量与供电能力，电力部门每年需对10kv项目储备库中的可研项目进行投资安排。然而，目前的储备项目投资计划主要根据项目建设时序、年度投资预控规模以及公司经营状况等因素开展投资计划，缺乏一套合理的、定量定性分析的项目优化投资排序方法。因此，基于项目建设必要性及重要性进行定量定性分析，同时对项目实施后对配电网的提升以及经济效益进行评估，综合考虑两者因素为决策者提供10kv项目投资优化排序方法十分必要，为后续配电网的建设奠定扎实基础。技术实现要素：本发明要解决的管理问题在于提供一种基于星级划分与质效评估的10kv可研项目投资决策方法，其能够对10kv项目储备库的可研项目进行投资优化排序，从而为决策者开展项目投资计划提供依据。所述的一种基于星级划分与质效评估的10kv可研项目投资决策方法，包括以下步骤：s1.将10kv可研项目进行星级划分及调整；s2.建立10kv可研质效评估指标体系；s3.确定指标权重，以分数形式进行质效评估；s4.开展10kv可研项目投资排序决策。步骤s1所述的可研项目星级划分与调整，包括基于建设必要性及重要性进行定性分析，由高到低划分为一星、二星、三星三个项目等级，并进行星级调整。所述的一星项目包括：满足下列条件之一的列为一星项目：(1)解决现状电网(线路、配变)重、过载的10kv线路及配变新建、扩建或改造项目。(2)因用户业扩新增供电需求投资建设的外部公用配网新建、扩建或改造项目，不建设将无法供电或造成配网过载。(3)配网线路设备运行中存在严重缺陷，可能危及人身安全、危及多条配网主干线路、危及重要以及高危用户外部公用线路的改造项目。(4)运行时间超过设计使用寿命且运行状况差的线路或设备改造项目；重要设备不满足重点反措要求以及配网安全检查、安全性评价的提出需整改的紧急改造项目。(5)因配网原因存在低电压、高故障率严重影响用户用电的建设改造项目；配网原因存在的高损改造项目。(6)将a-d类供电区建设成为n-1目标网架以及主干分段优化以及联络开关设备加强的网络优化项目。(7)纳入配电自动化规划的区域，主干网架具备自动化条件，需建设的主站、子站、终端以及通信项目。(8)新建的变电站同步配套建设的10kv馈线项目中解决配网上述问题的项目。(9)其他需安排的紧急项目或上级部门明确要求整改的设备改造项目。所述的二星项目包括：满足下列条件之一的列为二星项目：(1)解决现有配网(线路、配变)高负载率(最大负载率>＝60％)的10kv线路及配变新建、扩建或改造项目。(2)业扩供电需配网新建、增容或改造外部公用线路，虽已供电但供电能力不足，需进一步建设的业扩配套项目。(3)配网线路设备运行中存在较重缺陷，对人身安全造成一定威胁或危及配网主干线路的改造项目。(4)运行时间较长或接近设计使用寿命且存在较大范围缺陷、运行状况差需改造的线路或设备项目；重要设备不满足一般反措要求的改造项目。(5)因配网原因可能或即将造成用户低电压、故障率较高影响用户用电的建设改造项目。(6)a-d类供电区外，建设成为n-1目标网架以及主干分段优化的网络优化项目。(7)采用就地控制等非通讯方式解决高故障率线路的配电自动化建设改造项目。(8)配合市政道路建设的对老旧架空线路进行电缆化的项目。(9)其它需安排的较重要项目。所述的三星项目包括：满足下列条件之一的列为三星项目：(1)现有配电网的线路及配变最大负载率低于60％，提高配网供电能力的10kv线路及配变新建、扩建或改造项目。(2)结合业扩供电工程，按照目标网架进行完善的进一步提高供电能力的新建、增容或改造外部公用线路的项目。(3)配网线路设备运行中存在一般缺陷，对配网线路设备运行存在一定隐患的改造项目。(4)a-d类供电区外的一般网络优化项目。(5)一般配电自动化建设改造项目。(6)其它需安排的项目。所述的星级调整包括：(1)根据上述方法评定项目等级后，当同等级的项目存在两个及以上下述类别时，可以增加一个等级，类别包括超重载线路设备改造、业扩配套建设、老旧线路设备改造、网格化优化。(2)农网改造升级项目中涉及上一轮未安排改造的项目，低等级项目必需和高等级项目同步改造的项目，可以增加一个等级。(3)前期准备工作不充分的项目应降一个等级。步骤s2所述的10kv可研质效评估指标体系，包括一级指标、二级指标、三级指标三个层级：所述的一级指标包括技术质量、技术经济效益、投资成本效益3个指标；技术经济效益包括增供电量效益指标、可靠性效益指标、降损效益指标3个二级指标；投资成本效益包括总投资指标、分类投资指标指标、成本回收指标3个二级指标；所述的二级指标安全性指标包括综合电压合格率、10kv重载线路占比率、综合线损率、户均配变容量4个三级指标；可靠性指标包括供电可靠率和用户平均停电时间2个三级指标；网架结构包括10kv线路的联络点数量合理率、线路分段合理率、供电半径合理率3个三级指标；装备水平包括10kv架空线路绝缘化率、10kv线路电缆化率、高损配变占比率、配电自动化覆盖率4个三级指标；增供电量效益指标包括增供电量效益和单位投资增供电量效益2个三级指标；可靠性效益指标包括停电时间降低值和单位投资停电时间降低值2个三级指标；降损效益指标包括降损效益和单位投资降损效益2个三级指标；总投资指标包括总投资估算1个三级指标；分类投资指标指标包括10kv线路投资和10kv开关及配变投资2个三级指标；成本回收指标包括投资回收期和成本回收率2个三级指标。步骤s3所述的确定指标权重，以分数形式进行质效评估；步骤包括首先采用层次分析法确定指标主观权重；然后采用熵权法确定指标客观权重；最后将指标的主观权重和客观权重采用加权法确定综合权重。步骤s4所述的开展10kv可研项目投资排序决策，步骤包括首先对10kv可研项目进行星级确定；然后进行星级调整；最后对属于不同星级的项目根据一星、二星、三星项目等级顺序依次开展投资排序，对属于同一星级的项目根据质效评估分数由高到低开展投资排序。现有的10kv配电网储备项目投资计划主要根据项目建设时序、年度投资预控规模以及公司经营状况等因素按照优先级排序依次列入投资计划，缺乏一套合理的、定量定性分析的项目优化投资排序方法。本发明首先根据建设必要性及重要性将10kv可研项目由高到低进行定性分析，划分为一星、二星、三星三个项目等级，然后基于预先建立的10kv可研质效评估指标体系，获取相关计算数据，再者利用获取的相关计算数据，采用层次分析法和熵权法开展质效评分，最后根据可研项目星级划分与质效评估结果进行项目排序决策。附图说明图1是本发明的一种基于星级划分与质效评估的10kv可研项目投资决策方法的流程示意图，图2是10kv可研项目优化排序流程图。具体实施方式请参阅图1和图2，图1是本发明的一种基于星级划分与质效评估的10kv可研项目投资决策方法的流程示意图，图2是10kv可研项目优化排序流程图。本发明的一种基于星级划分与质效评估的10kv可研项目投资决策方法包括以下步骤：s1.将10kv可研项目进行星级划分及调整；本步骤中，所述的可研项目星级划分，包括：基于建设必要性及重要性进行定性分析，由高到低划分为一星、二星、三星三个项目等级，并进行星级调整；所述的一星项目包括：满足下列条件之一的列为一星项目：(1)解决现状电网(线路、配变)重、过载的10kv线路及配变新建、扩建或改造项目。(2)因用户业扩新增供电需求投资建设的外部公用配网新建、扩建或改造项目，不建设将无法供电或造成配网过载。(3)配网线路设备运行中存在严重缺陷，可能危及人身安全、危及多条配网主干线路、危及重要以及高危用户外部公用线路的改造项目。(4)运行时间超过设计使用寿命且运行状况差的线路或设备改造项目；重要设备不满足重点反措要求以及配网安全检查、安全性评价的提出需整改的紧急改造项目。(5)因配网原因存在低电压、高故障率严重影响用户用电的建设改造项目；配网原因存在的高损改造项目。(6)将a-d类供电区建设成为n-1目标网架以及主干分段优化以及枢纽开关设备加强的网络优化项目。(7)纳入配电自动化规划的区域，主干网架具备自动化条件，需建设的主站、子站、终端以及通信项目。(8)新建的变电站同步配套建设的10kv馈线项目中解决配网上述问题的项目。(9)其他需安排的紧急项目或上级部门明确要求整改的设备改造项目。所述的二星项目包括：满足下列条件之一的列为二星项目：(1)解决现有配网(线路、配变)高负载率(最大负载率>＝60％)的10kv线路及配变新建、扩建或改造项目。(2)业扩供电需配网新建、增容或改造外部公用线路，虽已供电但供电能力不足，需进一步建设的业扩配套项目。(3)配网线路设备运行中存在较重缺陷，对人身安全造成一定威胁或危及配网主干线路的改造项目。(4)运行时间较长或接近设计使用寿命且存在较大范围缺陷、运行状况差需改造的线路或设备项目；重要设备不满足一般反措要求的改造项目。(5)因配网原因可能或即将造成用户低电压、故障率较高影响用户用电的建设改造项目。(6)a-d类供电区外，建设成为n-1目标网架以及主干分段优化的网络优化项目。(7)采用就地控制等非通讯方式解决高故障率线路的配电自动化建设改造项目。(8)配合市政道路建设的对老旧架空线路进行电缆化的项目。(9)其它需安排的较重要项目。所述的三星项目包括：满足下列条件之一的列为三星项目：(1)现有配电网的线路及配变最大负载率低于60％，提高配网供电能力的10kv线路及配变新建、扩建或改造项目。(2)结合业扩供电工程，按照目标网架进行完善的进一步提高供电能力的新建、增容或改造外部公用线路的项目。(3)配网线路设备运行中存在一般缺陷，对配网线路设备运行存在一定隐患的改造项目。(4)a-d类供电区外的一般网络优化项目。(5)一般配电自动化建设改造项目。(6)其它需安排的项目。所述的星级调整包括：(1)根据上述方法评定项目等级后，当同等级的项目存在两个及以上下述类别时，可以增加一个等级，类别包括超重载线路设备改造、业扩配套建设、老旧线路设备改造、网格化优化。(2)农网改造升级项目中涉及上一轮未安排改造的项目，低等级项目必需和高等级项目同步改造的项目，可以增加一个等级。(3)前期准备工作不充分的项目应降一个等级。s2.建立10kv可研质效评估指标体系；所述的一级指标包括技术质量、技术经济效益、投资成本效益3个指标；技术经济效益包括增供电量效益指标、可靠性效益指标、降损效益指标3个二级指标；投资成本效益包括总投资指标、分类投资指标指标、成本回收指标3个二级指标；所述的二级指标安全性指标包括综合电压合格率、10kv重载线路占比率、综合线损率、户均配变容量4个三级指标；可靠性指标包括供电可靠率和用户平均停电时间2个三级指标；网架结构包括10kv线路的联络点数量合理率、线路分段合理率、供电半径合理率3个三级指标；装备水平包括10kv架空线路绝缘化率、10kv线路电缆化率、高损配变占比率、配电自动化覆盖率4个三级指标；增供电量效益指标包括增供电量效益和单位投资增供电量效益2个三级指标；可靠性效益指标包括停电时间降低值和单位投资停电时间降低值2个三级指标；降损效益指标包括降损效益和单位投资降损效益2个三级指标；总投资指标包括总投资估算1个三级指标；分类投资指标指标包括10kv线路投资和10kv开关及配变投资2个三级指标；成本回收指标包括投资回收期和成本回收率2个三级指标。进一步地，所述的综合电压合格率＝0.5×a类监测点的年度电压合格率+0.5×(b类+c类+d类)监测点的年度电压合格率/3；所述的10kv线路重过载比率＝(负载率>＝80％的线路数量)/10kv线路总数量×100％；所述的综合线损率＝(供电量-售电量)/供电量×100％；所述的配变重过载比率＝(负载率>＝80％的配变数量)/配变总数量×100％；所述的户均配变容量＝配变容量总数/总用户数；所述的供电可靠率rs-1＝(1-用户平均停电时间/统计期间时间)×100％；所述的户均停电时间＝∑(每次停电时间×每次停电户数)/总供电户数×100％；所述的10kv线路联络点数量合理率＝联络点数量合理的10kv线路条数/10kv线路总数×100％所述的10kv线路分段合理率＝分段合理的10kv线路总数/10kv线路总数×100％；所述的10kv线路供电半径合理率＝10kv线路供电半径合理的线路条数/10kv线路总数×100％；所述的10kv线路n-1通过率＝满足n-1的10kv线路总数/10kv线路总数×100％；所述的10kv架空线路绝缘化率＝10kv绝缘线路长度之和/10kv架空线路总长度×100％；所述的10kv线路电缆化率＝10kv电缆线路长度之和/10kv线路总长度×100％；所述的10kv高损配变占比率＝型号为高损的配变数量/配变总数×100％；所述的配电自动化覆盖率＝配置终端的10kv线路总数/10kv线路总数×100％；所述的增供电量效益＝(工程实施后的供电能力-工程实施前的供电能力)×线路经济负载率×最大负荷利用小时数×(售电电价-购电电价)；所述的单位投资增供电量效益＝增供电量效益/总投资；所述的停电时间降低值＝|工程施工后影响的平均停电时间-工程施工前影响的平均停电时间|；其中，平均停电时间计算方法如下：(1)针对架空系统，可转供情况下的故障平均停电时间为：(2)针对电缆系统，可转供情况下的故障平均停电时间为：(3)针对不可转供情况下的故障平均停电时间为：式中，f为线路故障概率；为线路平均长度；为主干线平均长度；n为平均分段数；tche为平均排查时间；trep为平均修复时间。所述的单位投资停电时间降低值＝停电时间降低值/总投资；所述的网损降低值＝|(工程施工后影响电网的线路损耗-工程施工前影响电网的线路损耗)+(工程施工后影响电网的变压器损耗-工程施工前影响电网的变压器损耗)|(1)针对线路，其线损率为：式中，sl为线损率；p为负荷值；un为电压等级；为线路平均长度；ri为线路单位长度电阻值。(2)针对变压器，其损耗主要分为铜损和铁损。其中铜损损耗率一般为0.5％，铁损损耗率一般为5％至7％，一般取6％。所述的单位网损降低值＝网损降低值/总投资；所述的总投资在规划中为总投资，在可研中为静态投资；所述的投资回收期＝总投资/新增负荷年效益；其中，新增负荷年效益＝最大负荷×线路经济负载率×最大负荷利用小时数×(售电电价-购电电价)；所述的成本回收率＝1/投资回收期。s3.确定指标权重，以分数形式进行质效评估；本步骤中，根据层次分析法确定指标的主观权重值：首先，构造判断矩阵a＝(aij)，即：其中，aij是ai相对于aj的重要性程度，aij＝1/aij(i≠j)，aii＝1(i＝1,2,…,n)，其数值采用1-9标度方法取得，含义如下表所示。表1判断矩阵1-9标度值含义表序号重要性等级aij赋值1i，j两元素同等重要12i元素比j元素重要性介于1和3之间23i元素比j元素稍重要34i元素比j元素重要性介于3和5之间45i元素比j元素明显重要56i元素比j元素重要性介于5和7之间67i元素比j元素强烈重要78i元素比j元素重要性介于7和9之间89i元素比j元素极端重要910i元素比j元素不重要性介于1和1/3之间1/211i元素比j元素不重要1/312i元素比j元素不重要性介于1/3和1/5之间1/413i元素比j元素明显不重要1/514i元素比j元素不重要性介于1/5和1/7之间1/615i元素比j元素强烈不重要1/716i元素比j元素不重要性介于1/7和1/9之间1/817i元素比j元素极端不重要1/9基于1-9互反标度的层次分析法，令属于同一父级下的n个同层指标进行两两比较，形成两两比较的n×n阶判断矩阵。对于比较量超过两个的1-9互反性标度判断矩阵，需要矫正判断矩阵，直到使其达到一定的一致性要求。一般采用随机一致性指标(ci)来衡量其一致性程度，计算方法如下：计算判断矩阵a的特征向量w的最大特征根λmax，步骤如下：步骤1：计算判断矩阵每一行元素的乘积：其中，mi为判断矩阵每一行元素的乘积，aij为判断矩阵中的元素。步骤2：计算每一行元素乘积的n次方根：步骤3：对向量归一化处理：其中，w＝[w1,w2,…,wn]t为判断矩阵的特征向量。步骤4：计算判断矩阵的最大特征根λmax：其中，(aw)i为向量的第i个元素。判断矩阵一致性指标ci：其中，ci值越小，表示构造的判断矩阵一致性程度越好；反之，ci值越大，则判断矩阵一致性程度越差。采用随机一致性比率判别判断矩阵是否具有满意的一致性。随机一致性比率是判断矩阵的一致性指标ci与同阶平均随机一致性指标ri的比值：其中，ri的取值如下表所示。表2平均随机一致性指标参数表n123456789ri000.580.91.121.241.321.411.45当cr＜0.1时，判断矩阵满足一致性要求；若cr不满足要求，则需调整前面构造的判断矩阵，直到满足cr＜0.1。1阶和2阶判断矩阵的ri值为零，自动满足一致性，无需计算。对通过一致性检验的判断矩阵a进行标准化处理，得到标准化判断矩阵如下：其中，根据熵权法确定指标的客观权重值：式中，ej为指标的熵值。根据主观权重值和客观权重值按下式计算得到综合权重值：ωi＝αδi+(1-α)γi式中，δi为主观权重值；γi为客观权重值；ωi为组合权重值；α(0≤α≤1)为分配指数，其取值由决策者判断。s4.开展10kv可研项目投资排序决策；本步骤中，首先对10kv可研项目进行星级确定；然后进行星级调整；最后对属于不同星级的项目根据一星、二星、三星项目等级顺序依次开展投资排序，对属于同一星级的项目根据质效评估分数由高到低开展投资排序。以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。当前第1页12