國方媛

(國網(wǎng)吉林省電力有限公司吉林供電公司，吉林 吉林 132001)

0 引言

輸變電工程項目可行性研究不僅包括建設(shè)技術(shù)方案，還需要充分考慮工程項目賴以生存的社會經(jīng)濟環(huán)境和未來的發(fā)展能力?，F(xiàn)階段，最優(yōu)方案的確定主要是由經(jīng)驗豐富的專家根據(jù)各決策屬性的優(yōu)劣主觀決定的，這種方法由于專家的經(jīng)驗、心理的差異，存在一定偶然因素。在可行性研究評價階段，往往只是通過投資估算的大小決定項目的取舍，未考慮其他影響因素，并非客觀評價。

目前，輸變電工程項目可研評價的研究并不多。文獻［1］采用區(qū)間層次法對某變電站可研階段各候選站址進行了評估，并未涉及定量指標(biāo)。文獻［2］提出了一套電力工程項目可研評價指標(biāo)體系，但評價模型是以專家評判為基礎(chǔ)建立的，具有一定程度的主觀色彩。

在定性與定量指標(biāo)相結(jié)合的定量化評價中，需要將定性指標(biāo)進行量化。定性指標(biāo)量化的方法有序關(guān)系分析法(G1 法)［3-4］、唯一參照物比較判斷法(G2 法)［5］、集值迭代法［6］、二元相對比較法［7］等。G2 法對指標(biāo)個數(shù)沒有限制，能反映專家風(fēng)險意識［8］。遞階結(jié)構(gòu)的多層次大系統(tǒng)的綜合評價方法有逐層拉開檔次法［9］、逐層序關(guān)系分析法［10］、層次分析法［11］等。逐層拉開檔次法的程序是自下而上的，具有評價結(jié)果客觀性的優(yōu)點［12］。

本文的研究旨在從多方面考慮輸變電工程項目可行性研究的影響因素，并使備選方案的評價具有客觀性，對實際工作起到參考作用。

1 指標(biāo)體系的構(gòu)建

通過實踐經(jīng)驗和各相關(guān)部門的調(diào)研，本文對輸變電工程項目可行性研究從經(jīng)濟性、技術(shù)性、環(huán)境影響、發(fā)展能力四個方面建立了三層指標(biāo)體系，見圖1。

各指標(biāo)解釋如下:

(1)變電工程，包括變電站建筑工程和安裝工程。

(2)送電線路工程，包括架空輸電線路工程和電纜輸電線路工程。

(3)系統(tǒng)通信工程，包括通信設(shè)備工程和光纜線路工程。

(4)凈現(xiàn)值(NPV)，屬于動態(tài)評價指標(biāo)。當(dāng)NPV≥0 時，說明方案滿足基準(zhǔn)收益率要求的盈利水平，是可行的;反之，則是不可行的。

(5)內(nèi)部收益率(IRR)，屬于動態(tài)評價指標(biāo)。若IRR≥基準(zhǔn)收益率，則投資方案在經(jīng)濟上可以接受;反之，則應(yīng)予以拒絕。國家規(guī)定的行業(yè)基準(zhǔn)收益率為7%。

圖1 輸變電工程項目可研評價指標(biāo)體系

(6)動態(tài)投資回收期，就是投資方案累計現(xiàn)值等于零時的年份。

(7)資本金凈利潤率，是表明資本金獲利能力的指標(biāo)。

(8)資產(chǎn)負債率，屬于靜態(tài)評價指標(biāo)，是指投資方案各期末負債總額與資產(chǎn)總額的比率。

(9)償債備付率，該比率應(yīng)大于1，并結(jié)合債權(quán)人的要求確定。

(10)供電可靠率，衡量供電可靠性的一個指標(biāo)，表明不涉及因系統(tǒng)電源不足而需限電的情況。

(11)N-1 通過率，N-1 原則即單一故障安全檢驗法則，是從電網(wǎng)安全運行角度考慮的一項技術(shù)要求指標(biāo)［13］。

(12)變壓器負載率，變壓器實際容量與額定容量的比值叫做負載率。變壓器負載率直接影響變電站容量和變壓器臺數(shù)的確定，以及系統(tǒng)接線方式、運行操作、電網(wǎng)的適應(yīng)性和可靠性。不同的負載率取值還會導(dǎo)致變壓器有效容量不同而影響電網(wǎng)網(wǎng)架。

(13)變壓器容載比，變電設(shè)備總?cè)萘颗c供電區(qū)最大負荷之比，反映電網(wǎng)供電能力，是規(guī)劃安排變電容量的依據(jù)。

(14)技術(shù)先進程度，是指輸變電工程設(shè)計是否能夠反映當(dāng)前科學(xué)技術(shù)先進成果，在主要技術(shù)性能、自動化程度、環(huán)境保護、操作條件、現(xiàn)代新技術(shù)的應(yīng)用等方面是否具有技術(shù)上的先進性。

(15)技術(shù)適用程度，是指輸變電工程設(shè)計是否能與變電站規(guī)模、輸電線路規(guī)模相匹配，有無過?；虿蛔?。

(16)技改大修復(fù)雜程度，是指輸變電工程未來技術(shù)改造、設(shè)備檢修的可能性與復(fù)雜程度。

(17)設(shè)計洪水位，屬于水文指標(biāo)。根據(jù)《中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》，220kV 及以上變電站，站區(qū)場地設(shè)計標(biāo)高不應(yīng)低于頻率為1%的洪水位，其他變電站不應(yīng)低于頻率為2%的洪水位［14-15］。

(18)水土流失量，輸變電工程建設(shè)過程中，由于破壞地形、地貌、植被，可能產(chǎn)生水土流失。在輸電線路工程設(shè)計中，根據(jù)不同地質(zhì)條件，需要充分考慮水土保護等問題后再進行鐵塔基礎(chǔ)型式的設(shè)計。而且在工期允許的情況下，應(yīng)盡量避開雨季施工以防止水土流失。

(19)樹木砍伐量，是指輸電線路走廊內(nèi)和鐵塔下需要砍伐的樹木數(shù)量。

(20)耕地占用量，指變電站站區(qū)、鐵塔塔基、輸電線路通道走廊所占用的種植農(nóng)作物的土地。

(21)人口遷移量，是指在征用土地范圍內(nèi)，需要遷移的家庭戶數(shù)。

(22)房屋拆遷量，是指為滿足輸變電工程項目建設(shè)的需要，對征用土地范圍內(nèi)的民房、倉庫、工廠等進行拆遷的數(shù)量。

(23)跨越次數(shù)，是指輸電線路架設(shè)時跨越江河、鐵路、高速公路、輸電線路、通信線路的次數(shù)。

(24)變電站周圍夜間環(huán)境噪聲，噪聲源主要有:主變壓器、通風(fēng)機等。 《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》中2 類標(biāo)準(zhǔn)限值為晝間60dB，夜間50dB。變電站主變壓器及通風(fēng)機應(yīng)盡量采用低噪聲產(chǎn)品，以降低噪聲對環(huán)境的影響。

(25)工頻磁感應(yīng)強度，是衡量電磁輻射的一個指標(biāo)。電磁輻射的主要污染源有:主變壓器、輸電線路、絕緣子、電容器等。國家工頻磁感應(yīng)強度環(huán)境保護限值為0.1mT。變電站內(nèi)電器設(shè)備應(yīng)采用金屬外殼、全封閉結(jié)構(gòu)，限制電磁輻射強度。

(26)無線電干擾水平，無線電干擾的主要污染源有:各種高壓電氣設(shè)備。國家規(guī)定的無線電干擾防護標(biāo)準(zhǔn)為46dB。輸電線路中，應(yīng)盡可能選用大截面導(dǎo)線，并提高導(dǎo)線、金具等加工工藝，以防止尖端放電和起電暈，降低無線電干擾水平。

(27)對區(qū)域經(jīng)濟的影響，是指輸變電工程的建成對地方實現(xiàn)其經(jīng)濟發(fā)展目標(biāo)所做的貢獻與影響。主要包括對區(qū)域內(nèi)國民經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響等。

(28)對電力建設(shè)技術(shù)進步的影響，主要是指在輸變電工程設(shè)計以及未來的建設(shè)和運營過程中，新技術(shù)的開發(fā)、引進技術(shù)的消化吸收，生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)工藝、管理技術(shù)的改進，對電力建設(shè)技術(shù)進步的促進作用。

(29)與城市規(guī)劃關(guān)系，主要是指輸變電工程的建設(shè)是否與城市發(fā)展規(guī)劃相符，是否能與當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟、資源利用、生態(tài)平衡全面協(xié)調(diào)，可持續(xù)發(fā)展。

2 輸變電工程項目可研評價方法

本文的技術(shù)路線見圖2。

2.1 定量指標(biāo)篩選

設(shè)被評價對象個數(shù)為n，指標(biāo)數(shù)為m，每個被評價對象的指標(biāo)觀測值為xij(i =1，2，…，n;j=1，2，…，m)。

圖2 技術(shù)路線

最小均方差法的算法流程為:

2.2 定量指標(biāo)類型的一致化

在評價之前，必須將指標(biāo)x1，x2，…，xm的類型做一致化處理。對于極小型指標(biāo)xij，令

或

式中，M 為指標(biāo)xij的一個允許上界。

2.3 定量指標(biāo)的無量綱化

(2)了解滲透到有機化學(xué)中的一些無機物體現(xiàn)的性質(zhì)和用途,以及化學(xué)反應(yīng)。Cl2、Br2、Na、NaOH、Na2CO3、CO2、HNO3、H2SO4、H2S、CuSO4、NH3·H2O、AgNO3、KMnO4等無機物都在有機化學(xué)中有相關(guān)的應(yīng)用,這其中當(dāng)屬 Br2、NaOH、H2SO4和KMnO4應(yīng)用最為廣泛。近幾年的高考試題已經(jīng)涉及這些方面,要引起關(guān)注。

對于指標(biāo)xij，極值處理法的公式為

2.4 G2 法

G2 法是針對定性指標(biāo)的主觀賦權(quán)方法。G2法的算法流程為:

(1)專家在評價指標(biāo)集{xj}中挑選出認(rèn)為最不重要的一個且只一個指標(biāo)并記為xjm，此時，將m 個指標(biāo)x1，x2，…，xm重新標(biāo)記為xj1，xj2，…，xjm，其中xjk為 { xj}中的某一個指標(biāo)。

(4)對xjk與xjm的重要程度之比rkm設(shè)定區(qū)間數(shù)Dk，即給出rkm的取值區(qū)間rkm= ak∈［d1k，d2k］= Dk，k = 1，2，…，m -1 ，其中，d1k≤d2k，d2m= d1m= 1 。

2.5 逐層拉開檔次法

其算法流程為:

(3)如果H 為正矩陣，計算與H 最大特征值對應(yīng)的經(jīng)歸一化處理的權(quán)重系數(shù)向量ω，轉(zhuǎn)到(5)。

(4)如果H 非正矩陣時，權(quán)重系數(shù)向量ω可由下式得出

式中，s2為yi方差。

(6)在第p -1 層其余的q - 1 個子系統(tǒng)中，按照算法流程(1) ～ (5)重復(fù)計算，第p - 2層將形成q 個指標(biāo)，q 個指標(biāo)的數(shù)值即為第p - 1層的q 個子系統(tǒng)各自的yi。

(7)對于第p -2 層，重復(fù)步驟(1)～(6)。

(8)重復(fù)以上步驟，直到第p - p 層，得出系統(tǒng)的最終評價值y。

3 算例分析

本文以吉林市某66kV 輸變電工程項目為例，可行性研究中有A、B、C 三個備選方案?？尚行匝芯繄蟾嬷卸恐笜?biāo)的原始數(shù)據(jù)為通過理論計算和類比測量得出的，見表1。具體步驟如下:

表1 定量指標(biāo)原始數(shù)據(jù)

(續(xù))

步驟1:通過定量指標(biāo)篩選，不存在sk0≈0 ，則不需要刪除任何評價指標(biāo)。

步驟2:投資估算指標(biāo)屬于極小型指標(biāo);財務(wù)評價指標(biāo)中的凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率、資本金凈利潤率、償債備付率屬于極大型指標(biāo)，動態(tài)投資回收期屬于極小型指標(biāo)，資產(chǎn)負債率一般情況下是極小型指標(biāo);基本條件指標(biāo)中的供電可靠率、N-1 通過率屬于極大型指標(biāo)，變壓器負載率、變壓器容載比可以認(rèn)為屬于極大型指標(biāo);環(huán)境影響指標(biāo)屬于極小型指標(biāo)。應(yīng)用式(1)或式(2)對極小型指標(biāo)進行一致化處理。

步驟3:應(yīng)用式(3)，對一致化處理后的指標(biāo)進行無量綱化。

步驟4:邀請相關(guān)主管部門權(quán)威專家對定性指標(biāo)進行打分。結(jié)果為科技水平指標(biāo)中技術(shù)先進程度為最不重要的指標(biāo)，發(fā)展能力指標(biāo)中與城市規(guī)劃關(guān)系為最不重要的指標(biāo)。專家為保守型專家，取ε = -0.4 。權(quán)重計算過程見表2 和表3。

表2 科技水平指標(biāo)權(quán)重計算

表3 發(fā)展能力指標(biāo)權(quán)重計算

步驟5:對步驟3 中定量指標(biāo)無量綱化后的數(shù)據(jù)，結(jié)合步驟4 中計算的定性指標(biāo)的權(quán)重，應(yīng)用逐層拉開檔次法確定輸變電工程項目可行性研究中三個備選方案的最終評價值。限于文章的篇幅，本文僅給出總的綜合評價模型，該函數(shù)為y = 0.256 0y1+0.224 3y2+0.226 2y3+0.293 5y4式中，y1，y2，y3，y4分別為經(jīng)濟性、技術(shù)性、環(huán)境影響、發(fā)展能力指標(biāo)的綜合評價值。

輸變電工項目可行性研究三個方案的最終評價值見表4。

表4 排序表

4 結(jié)語

本文從經(jīng)濟性、技術(shù)性、環(huán)境影響、發(fā)展能力四個方面建立了三層指標(biāo)體系，解決了現(xiàn)階段輸變電工程項目可行性研究評價指標(biāo)不足的問題。算例分析證明了本文的指標(biāo)體系和方法在實際經(jīng)濟管理決策中的有效性和價值，計算結(jié)果表明并不是投資估算最小的方案才是最優(yōu)方案。本文的后續(xù)工作是通過進一步深入的調(diào)研來優(yōu)化指標(biāo)體系。

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