馮開健，王丙乾，袁祖?zhèn)?，關(guān)前鋒，陳積芳

（1.海南電網(wǎng)有限責(zé)任公司，海南 ?？?570203；2.中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 廣州 510663）

0 引言

近年來，我國配電網(wǎng)建設(shè)投入不斷加大，配電網(wǎng)發(fā)展取得顯著成效。然而，中低壓配網(wǎng)規(guī)模的快速發(fā)展，為配網(wǎng)工程標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)方案和規(guī)范化的造價管理帶來了挑戰(zhàn)。配網(wǎng)工程在實(shí)際管理過程中存在建設(shè)項(xiàng)目數(shù)量多、建設(shè)地點(diǎn)分散、標(biāo)準(zhǔn)各不相同、項(xiàng)目劃分不清、造價管理簡單粗放、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次不明等特點(diǎn)，成本和標(biāo)準(zhǔn)的不匹配、不統(tǒng)一，這些都制約著配網(wǎng)工程管理工作的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)[1]。

針對配網(wǎng)變電工程造價管理粗放、各階段造價管理數(shù)據(jù)不延續(xù)、數(shù)據(jù)積累滯后等問題，本文根據(jù)配網(wǎng)變電工程造價數(shù)據(jù)特點(diǎn)，運(yùn)用WBS技術(shù)手段，規(guī)范配網(wǎng)變電工程造價數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和造價費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)，同時為配網(wǎng)定額和清單的進(jìn)一步研究打下理論基礎(chǔ)。

本文從工程本身的固有屬性、物理結(jié)構(gòu)、技術(shù)特性等方面對配網(wǎng)變電工程項(xiàng)目進(jìn)行分解；對分解后的項(xiàng)目層級和數(shù)據(jù)單元進(jìn)行項(xiàng)目編碼設(shè)定，加入時間和空間維度，以保持?jǐn)?shù)據(jù)的通用性、規(guī)范性和延續(xù)性。這既是大數(shù)據(jù)平臺和信息共享的基本需求，也是企業(yè)通過層層管控實(shí)現(xiàn)成本控制的重要途徑。

1 研究思路

配網(wǎng)工程WBS分解指的是借助BIM思維，遵循工程的客觀規(guī)律，以電氣設(shè)備或建筑物的物理實(shí)體量為基本單元，以工程的專業(yè)系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)架，反映工程物理層面設(shè)備及建筑物實(shí)體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。分類指的是在每一類電氣設(shè)備或建筑物的物理實(shí)體里面再進(jìn)行選擇，最后組成完整系統(tǒng)。

比如，一個配網(wǎng)變電工程里面一般既有變壓器，也有配電裝置，變壓器和配電裝置屬于必選項(xiàng)，缺一不可，就把變壓器和配電裝置看作是WBS分解；而在變壓器里面，如果選擇了終端型、315 kVA、油浸式的歐式箱變，那么一般不會再有其他類型的變壓器，即不同類型的變壓器一般是多選一的關(guān)系，屬于選填項(xiàng)，那么就把不同類型的變壓器看作分類。再比如，配網(wǎng)架空線路中，桿塔和基礎(chǔ)可看作是WBS分解，因?yàn)橐粋€架空線路工程如果有桿塔，一般情況下就必然會有基礎(chǔ)，桿塔和基礎(chǔ)屬于必填項(xiàng)；而桿塔中的鐵塔（角鋼塔）或水泥桿一般情況下只選擇一種，屬于選填項(xiàng)，因此，鐵塔和水泥桿可看作分類。

為了便于基礎(chǔ)造價數(shù)據(jù)的采集和優(yōu)化，首先需將配網(wǎng)項(xiàng)目按層級化思路進(jìn)行分解。WBS分解的核心是把項(xiàng)目整體任務(wù)分解成較小的、易于管理和控制的若干子任務(wù)或工作單元，其表達(dá)的是一種樹狀結(jié)構(gòu)的邏輯示意圖，最底層的可交付成果稱為工作包。按照合理性、全面性、重點(diǎn)性、可操作性和可比性的原則，將配網(wǎng)新建工程分為變電工程、架空線路工程和電纜線路工程三大部分。由于篇幅所限，本文僅討論配網(wǎng)工程中的變電部分，架空線路工程和電纜線路工程可參照變電部分的研究思路。

2 配網(wǎng)變電工程造價數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分解

建筑工程指的是各類建筑物、構(gòu)筑物等設(shè)施工程；安裝工程指的是生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的各類設(shè)備、管道及輔助裝置的組合、裝配和調(diào)試。對于配網(wǎng)變電工程，建筑部分主要涉及基礎(chǔ)、場坪地基、消防等；安裝部分主要涉及各類設(shè)備安裝和系統(tǒng)調(diào)試等?？梢?，兩者的屬性類別、特點(diǎn)和參數(shù)相差較大，因此，在進(jìn)行配網(wǎng)變電工程的WBS分解時，應(yīng)首先分解為變電建筑模塊與變電安裝模塊兩大模塊。

配網(wǎng)變電工程的WBS結(jié)構(gòu)分解如圖1所示。

圖1 配網(wǎng)變電工程的WBS結(jié)構(gòu)分解

本文針對配網(wǎng)變電工程的WBS項(xiàng)目結(jié)構(gòu)分解，與國家能源局發(fā)布的《20 kV及以下配電網(wǎng)工程建設(shè)預(yù)算編制與計(jì)算規(guī)定（2016年版）》[2]相比，本文的結(jié)構(gòu)分解融合了配電站、開關(guān)站、充換電站的公共部分和主要部分，從多個角度進(jìn)行劃分，更加注重層級之間物理邏輯性，側(cè)重于技術(shù)數(shù)據(jù)和造價數(shù)據(jù)的融合，提供了另外一種數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)和利用的思路。通過本文的分解思路，可以層層分解到最小層級，并通過設(shè)定編碼來進(jìn)行識別和組合，使得這一方案合理、可行，為配網(wǎng)工程數(shù)據(jù)庫和信息化平臺建設(shè)提供了基礎(chǔ)。

2.1 變電建筑模塊

變電建筑模塊的WBS分解主要為建筑物、構(gòu)筑物、場地、給排水及消防。分解原則主要是考慮各建（構(gòu)）筑物的功能屬性、物理結(jié)構(gòu)、技術(shù)特性和施工工藝等因素。

1）建筑物

建筑物是變電建筑模塊的最主要結(jié)構(gòu)，配網(wǎng)變電工程的主要建筑物是配電室，配電室是指帶有低壓負(fù)荷的室內(nèi)配電場所，安裝有分配多路低壓負(fù)荷開關(guān)的房間，主要為低壓用戶或用電設(shè)施配送電能。建筑物主要包括一般土建、照明、采暖、通風(fēng)及空調(diào)。這里的建筑物包含建筑物相關(guān)的裝修裝飾等。

2）構(gòu)筑物

構(gòu)筑物指的是不直接在內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)和生活的建筑物，但對主體建筑有輔助作用、有一定功能性的結(jié)構(gòu)建筑。相對于建筑物，構(gòu)筑物的基礎(chǔ)要求及等級不是很高，但其為工程核心提供了必備的場所和保障，相當(dāng)于“后勤中心”。按照各構(gòu)筑物的功能屬性，構(gòu)筑物主要分為基礎(chǔ)、圍墻及大門、護(hù)坡?lián)鯄ε潘疁稀?/p>

3）場地

場地主要指站區(qū)道路及地坪、地基處理或場地平整。與建筑物、構(gòu)筑物相比，場地部分屬于輔助生產(chǎn)建筑模塊的一部分，功能是為主要生產(chǎn)工程服務(wù)的。因此，場地部分也應(yīng)該與主要生產(chǎn)工程建筑分開，作為變電建筑模塊WBS分解的一個單元。

4）給排水及消防

給排水及消防與場地部分類似，主要內(nèi)容較建筑物和構(gòu)筑物少，但其功能或承擔(dān)任務(wù)與主要（輔助）生產(chǎn)工程相關(guān)，是不能忽視的一部分，因此單獨(dú)作為變電建筑模塊WBS分解的一個單元。

2.2 變電安裝模塊

變電安裝工程的WBS分解主要為變壓器安裝、配電裝置安裝、站用電纜、充電設(shè)備、通信與自動化。分解原則主要是考慮各設(shè)備功能屬性、承擔(dān)作用等因素。其中，配電站、開關(guān)站及充（換）電站的安裝模塊包含在變電安裝模塊中。

1）變壓器安裝

變壓器是變電工程最主要的設(shè)備之一，因此變壓器安裝是變電安裝工程最重要的一個環(huán)節(jié)。由之前的分析可知，不同變壓器的規(guī)格、型號造價差異較大，其對工程造價的影響也比較大。因此，變壓器安裝工程應(yīng)該作為變電安裝模塊WBS分解的一個單元。

2）配電裝置安裝

與變壓器類似，配電裝置也是配網(wǎng)變電工程主要的設(shè)備安裝部分，變壓器指的是各類型、各規(guī)模的干變、油變，配電裝置指的是各類型、各規(guī)模的環(huán)網(wǎng)柜、開關(guān)柜等，兩者之間因設(shè)備不同，技術(shù)參數(shù)、造價水平等有較大差異，因此將配電裝置作為劃分的一個子項(xiàng)。配電裝置主要分為開關(guān)電器類、無功補(bǔ)償裝置、測控保護(hù)電器類。開關(guān)電器可進(jìn)一步分解為斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、開關(guān)柜；無功補(bǔ)償裝置分解為電容器和電抗器；測控保護(hù)電器分解為避雷器、電壓互感器、電流互感器。

對于開關(guān)電器，其主要作用是在系統(tǒng)發(fā)生故障時準(zhǔn)確動作、可靠工作，在規(guī)定條件下具有相應(yīng)的動穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性，使電器不會被損壞。常用的配網(wǎng)開關(guān)電器有斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、開關(guān)柜。斷路器一般作為電氣回路的總開關(guān)使用，在系統(tǒng)發(fā)生故障時能與保護(hù)裝置和自動裝置相配合，迅速切斷故障電流，防止事故擴(kuò)大，從而保證系統(tǒng)安全運(yùn)行；負(fù)荷開關(guān)具有簡單的滅弧裝置，能切斷額定負(fù)荷電流和一定的過載電流，但其構(gòu)造比較簡單；隔離開關(guān)俗稱“刀閘”，其本身工作原理及結(jié)構(gòu)比較簡單，主要特點(diǎn)是無滅弧能力，只能在沒有負(fù)荷電流的情況下分、合電路；開關(guān)柜是由多種其他開關(guān)電器組成的整套電氣設(shè)備，其物理結(jié)構(gòu)要復(fù)雜很多，承擔(dān)作用也較大，設(shè)備造價相對也較高。因此，基于不同開關(guān)電器的物理結(jié)構(gòu)，開關(guān)電器主要分為斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、開關(guān)柜。

對于無功補(bǔ)償，電容器承擔(dān)充放電的基本功能；電抗器主要用來限制短路電流，抑制畸變諧波。可見，電容器和電抗器的主要功能或作用不同，其物理結(jié)構(gòu)差異也不同，有必要作為無功補(bǔ)償?shù)腤BS分解項(xiàng)。

同理，對于測控保護(hù)電器，采用同樣的分析方法，可以分解為電流互感器和電壓互感器。

3）站用電纜

電纜敷設(shè)是站內(nèi)電氣安裝工程的一個重點(diǎn)工序，影響著整個電氣工程的施工進(jìn)程及二次施工工藝水平，主要的站用電纜有控制電纜、通信電纜、光纜及動力電纜。站內(nèi)電纜基本原則及敷設(shè)規(guī)定與電纜線路工程類似，但站內(nèi)電纜主要供配電站進(jìn)出線使用，應(yīng)單獨(dú)作為變電安裝模塊WBS分解的單元。

4）充電設(shè)備

充電設(shè)備功能類似于加油站里面的加油機(jī)，可以固定在地面或墻壁，安裝于公共建筑和居民小區(qū)停車場或充電站內(nèi)，可以根據(jù)不同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。充電設(shè)備的輸入端與交流電網(wǎng)直接連接，輸出端都裝有充電插頭用于為電動汽車充電。

充電設(shè)備是充（換）電站工程所特有的設(shè)備安裝部分，是充電樁可以儲存電能的核心裝置。有了不同類型的充電設(shè)備，電動汽車有了常規(guī)充電、快速充電、機(jī)械充電等多種充電方式，充電設(shè)備的快速發(fā)展很好地推動了新能源汽車普及和節(jié)能減排。因此，充電設(shè)備也是變電安裝模塊需要考慮的一個分項(xiàng)。

5）通信與自動化

配網(wǎng)通信是配電網(wǎng)自動化的重要組成部分，通信系統(tǒng)的安全可靠是實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動化的重要保障。配網(wǎng)通信與自動化是配網(wǎng)智能系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié)，是配網(wǎng)自動化的神經(jīng)系統(tǒng)，配網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息的采集傳輸、運(yùn)行狀態(tài)的改變及優(yōu)化均通過通信與自動化系統(tǒng)，是整個信息化實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。因此通信與自動化一般作為一個單獨(dú)模塊來考慮。

通信自動化工程分為通信工程、配電自動化和營銷系統(tǒng)，是由通信自動化工程特點(diǎn)所決定的。配網(wǎng)自動化是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、電子技術(shù)等技術(shù)手段，對配網(wǎng)進(jìn)行離線與在線的智能化監(jiān)控管理，使配網(wǎng)始終處于安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效的運(yùn)行狀態(tài)；通信網(wǎng)絡(luò)連接著配電網(wǎng)自動化的主站系統(tǒng)和遠(yuǎn)方終端，是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的重要組成部分，其性能與可靠性的好壞，對整個系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)有著決定性的影響；配網(wǎng)營銷系統(tǒng)很多是面向用戶終端的負(fù)荷管理，通過需求側(cè)用能數(shù)據(jù)的集中采集、實(shí)時電量監(jiān)測和負(fù)荷分析，提升電能管理水平。

3 配網(wǎng)變電工程造價數(shù)據(jù)分類

配網(wǎng)變電工程的分類是在WBS分解結(jié)果的基礎(chǔ)上，繼續(xù)在同屬性、同功能的“分解池”里進(jìn)行選擇。按照這個原則，對WBS分解后的變壓器、配電裝置和通信自動化等進(jìn)行分類。

變壓器分為箱式變壓器、配電變壓器和臺架變壓器。這三類變壓器在一個配網(wǎng)變電工程中，往往屬于多選一的情形：選擇了箱變，一般不會再選擇配電變壓器，反之亦然。

3.1 箱變分類依據(jù)

對比相關(guān)主要設(shè)備材料信息價文件中的美式箱變和歐式箱變價格，可知同規(guī)模、同型號的美式箱變和歐式箱變設(shè)備價差異較大，對比如表1所示。

表1 美式箱變和歐式箱變設(shè)備信息價對比表

以315 kVA的終端型油浸式箱變?yōu)槔?，美式箱變價為102 000 元/臺，歐式箱變價為145 000 元/臺，后者比前者高出43 000 元/臺，高出比例為42.2%。事實(shí)上，美式箱變和歐式箱變的物理結(jié)構(gòu)、應(yīng)用場合、可靠性均有較大差異，因此，箱變應(yīng)先分為美式箱變和歐式箱變。

3.2 配電變及臺架變的分類依據(jù)

對比相關(guān)主要設(shè)備材料信息價文件中的干式配變和油浸式配變的設(shè)備價格，可以得出類似結(jié)論，即：配電變壓器中的干式配變和油浸式配變由于絕緣方式、物理結(jié)構(gòu)各不相同，造價差異也較大。因此，干式配變和油浸式配變應(yīng)首先作為配電變壓器下一步細(xì)分的依據(jù)。

按照同樣的分析方法，臺架變壓器可細(xì)分為非晶合金型和無勵磁調(diào)壓型兩種。

3.3 配網(wǎng)變電工程數(shù)據(jù)的逐層細(xì)分

進(jìn)一步通過層層劃分，變壓器工程最終可細(xì)分的最小結(jié)構(gòu)單元是設(shè)備層級。例如，根據(jù)設(shè)備價差異，不同規(guī)模的美式箱變或歐式箱式變可以繼續(xù)往下分：美式箱變分為終端型315 kVA、400 kVA、500 kVA等；歐式箱變分為環(huán)網(wǎng)型315 kVA、400 kVA、500 kVA等。表2給出了不同規(guī)模箱變設(shè)備信息價的對比情況。

表2 不同規(guī)模箱變設(shè)備信息價對比表

可以看出，同為美式箱變或歐式箱變，因規(guī)模容量的不同，其造價水平有所差異。比如，同為美式變，但400 kVA的設(shè)備價比315 kVA的高出13 000 元/臺，高出比例為12.8%；分析其它規(guī)模的箱變也可以得到類似的結(jié)論，那么規(guī)模容量應(yīng)該作為美式箱變或歐式箱變下一步細(xì)分的考慮因素。

根據(jù)上述原則，開關(guān)電器、無功補(bǔ)償裝置、測控保護(hù)電器等配電裝置，以及通信線路、通信設(shè)備、配電自動化工程等也可以通過層層劃分，最終細(xì)分到最小的結(jié)構(gòu)單元，即設(shè)備層級或材料層級。例如，配電自動化最終分解為站所終端、配變終端、饋線終端等設(shè)備終端；站用電纜最終分解為高電壓和低電壓不同截面的電纜材料；不同類型的配變基礎(chǔ)按混凝土等級細(xì)分為C20混凝土、C25混凝土等。最終細(xì)分后的最底層級是WBS最小的結(jié)構(gòu)單元層級，后續(xù)的典型模塊組價可以根據(jù)最小的結(jié)構(gòu)單元層級進(jìn)行組合。

4 配網(wǎng)工程編碼規(guī)范

4.1 編碼設(shè)定的基本原則

配網(wǎng)工程大數(shù)據(jù)平臺的基本功能之一是數(shù)據(jù)的存儲和查詢，為了更方便、快捷地找到想要的工程數(shù)據(jù)，需對配網(wǎng)工程進(jìn)行編碼規(guī)范，使其涵蓋工程的主要信息和特征。

編碼設(shè)定遵循的基本原則：①唯一性原則。唯一性原則指的是每一個配網(wǎng)工程有且只能有一個編碼。②便利性原則。便利性原則指的是編碼要便于查詢、檢索和匯總。③可擴(kuò)充性原則?？蓴U(kuò)充性原則指的隨著工程技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)新的工程類別時，編碼也能隨之增加、刪減或調(diào)整。

4.2 編碼規(guī)范的基本思路

配網(wǎng)工程編碼主要應(yīng)包含工程類別、建設(shè)地點(diǎn)和建設(shè)時間等信息。編碼應(yīng)保證工程的唯一性，同時體現(xiàn)工程主要特征。工程類別包括變電工程、架空線路工程、電纜線路工程和電樁工程等類別。同一工程類別編碼中，還要區(qū)分出少數(shù)關(guān)鍵性特征，以便快速識別或查詢數(shù)據(jù)。工程編碼組成為：工程類別編碼+建設(shè)地區(qū)編碼+建設(shè)時間編碼。

4.2.1 工程類別編碼

對于變電工程，主要特征包括主變數(shù)量和容量；對于架空線路工程，主要特征包括桿塔型式、回路數(shù)和線路長度；對于電纜線路工程，主要特征包括電纜截面、回路數(shù)和土建通道型式；對于充電樁工程，主要特征包括充電功率和充電方式（交流或直流）。各類工程及其主要特征編碼如表3所示。實(shí)際工程中，一個配網(wǎng)工程往往包含了幾個工程類別，不同工程類別及其對應(yīng)的主要特征應(yīng)按順序進(jìn)行編碼。工程類別的順序依次為變電工程、架空線路工程、電纜線路工程、充電樁工程。

表3 配網(wǎng)工程編碼規(guī)范簡表

4.2.2 建設(shè)地區(qū)編碼

建設(shè)地區(qū)編碼借用全國電話區(qū)號，統(tǒng)一用“Q+四位阿拉伯?dāng)?shù)字”表示。電話區(qū)號不足四位的，前面以數(shù)字0補(bǔ)位。例如，建設(shè)地點(diǎn)在廣州，則建設(shè)地區(qū)編碼為Q0020。

4.2.3 建設(shè)時間編碼

建設(shè)時間編碼用六位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，分別表示年月，比如201710，表示2017年10月。

例如，某個配網(wǎng)工程的建設(shè)內(nèi)容包含一臺400 kVA變電站，2 km單回水泥桿架空線路，1 km單回路3×240 mm2截面電纜溝電纜線路，建設(shè)地點(diǎn)在惠州，建設(shè)時間為2019年12月，其編碼應(yīng)為B1×400K1S02D1G3×240Q0752201912。

需要說明的是，按照本文的編碼規(guī)范，如果同一時間同一地點(diǎn)建設(shè)了另外一個同規(guī)模的配網(wǎng)工程，那么工程編碼將完全一樣。針對這種情況，不同建設(shè)單位（如供電局、配電所等）的管理系統(tǒng)一般各不相同，可以有效進(jìn)行區(qū)分；若是同一建設(shè)單位，可以要求在填報(bào)系統(tǒng)中備注設(shè)計(jì)單位、施工單位等信息，或者先根據(jù)投資額劃分不同區(qū)間，然后在不同投資范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定，也可以根據(jù)供電范圍、服務(wù)群體等將工程重要程度劃分為一般、較重要、重要、特別重要等級別，總之，可以增加不同的屬性予以區(qū)分。

本文針對配網(wǎng)工程管理過程中的一些問題，提供了一個可以通過設(shè)定編碼來快速識別、查詢工程，并在不同管理者之間保持?jǐn)?shù)據(jù)通用性和延續(xù)性的思路。后續(xù)將根據(jù)實(shí)際運(yùn)用過程中可能出現(xiàn)的問題，有針對性地做進(jìn)一步的研究和改進(jìn)。

5 結(jié)語

本文根據(jù)配網(wǎng)工程數(shù)據(jù)特點(diǎn)定義配網(wǎng)工程數(shù)據(jù)類別，運(yùn)用WBS方法對配網(wǎng)變電工程進(jìn)行造價數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分解和分類，形成各層級的規(guī)范數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，同時對分解后的項(xiàng)目類別及主要特征進(jìn)行編碼設(shè)定。研究表明，本文所提出的思路和方法可以在一定程度上避免配網(wǎng)變電工程造價數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次不明晰、項(xiàng)目劃分不清的問題，使得配網(wǎng)工程大量數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)和利用變得高效可行。

本文的研究成果還可以看成BIM規(guī)?；瘧?yīng)用的前期工作之一，為BIM技術(shù)與造價融合做鋪墊。后期可以借助BIM統(tǒng)一管理平臺的思路，開展造價專業(yè)與BIM技術(shù)的接口，建立多專業(yè)、多階段、多參與方協(xié)調(diào)統(tǒng)一的大數(shù)據(jù)技術(shù)平臺，切實(shí)提升造價管理和項(xiàng)目管理的信息化水平。