輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究

劉樹(shù)森

摘 要：輸電網(wǎng)應(yīng)該在安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)下運(yùn)營(yíng)，為客觀評(píng)價(jià)輸電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，需要建立一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。文中從輸電網(wǎng)的基礎(chǔ)規(guī)模、安全可靠性、效率效益和服務(wù)質(zhì)量等方面對(duì)輸電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，經(jīng)過(guò)實(shí)際電網(wǎng)的應(yīng)用表明，文中所提出的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系全面、科學(xué)、合理，實(shí)用性強(qiáng)，可以為電網(wǎng)規(guī)劃和改造提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：輸電網(wǎng) 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 基礎(chǔ)規(guī)模 安全可靠 效率效益 服務(wù)質(zhì)量 研究

中圖分類(lèi)號(hào)：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）11（b）-0109-03

Abstract：The transmission network should operate in a safe、stability and economical state .In order to evaluate the state of transmission network，The assessment systems for transmission network-operation is indispensable。This paper evaluates the operation of transmission network with foundation、safe reliability、economic benefit、service quality，the assessment Systems in this paper is comprehensive，and also shows its scientificity，rationality and practicality which have been showed in the operation of transmission network。It can provide a basis for power grid planning and transformation。

Key Words：Transmission network；Assessment system；Foundation base；Safe reliability；Economic benefit；Service quality；Investigation

輸電網(wǎng)作為連接電源和配電網(wǎng)之間的能源傳輸平臺(tái)，具有大規(guī)模、跨區(qū)域和穩(wěn)定性等特點(diǎn)，需要滿足嚴(yán)格的邊界條件才能保持穩(wěn)定運(yùn)行。輸電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，運(yùn)行方式因受制于安全性、穩(wěn)定性、政策性等多種因素限制，資產(chǎn)設(shè)備達(dá)不到理論最佳工作狀態(tài)。2012年以來(lái)，受世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展放緩影響，我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)，負(fù)荷發(fā)展速度放緩，電網(wǎng)僅依靠電量增長(zhǎng)帶動(dòng)效益已不能適應(yīng)發(fā)展需要。同時(shí)電力監(jiān)管部門(mén)以及電網(wǎng)企業(yè)自身也更加關(guān)注輸電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)效率提升，注重從企業(yè)自身挖潛增效。

近年來(lái)，我國(guó)相繼開(kāi)展了輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)的相關(guān)研究工作，并取得了一系列研究成果。目前關(guān)于輸電網(wǎng)的研究工作集中在對(duì)輸電網(wǎng)的可靠性、經(jīng)濟(jì)性等方面的研究。文獻(xiàn)提出以基于全壽命周期的單位輸電成本為主要指標(biāo)的新的指標(biāo)體系評(píng)價(jià)輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)效率。但是，如何科學(xué)、全面、客觀地評(píng)價(jià)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)效率，是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，目前世界各國(guó)都沒(méi)有形成成熟、統(tǒng)一的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

基于此，文章以電網(wǎng)發(fā)展特性及輸電網(wǎng)影響因素分析為基礎(chǔ)，充分考慮輸電網(wǎng)存在典型的區(qū)域性、結(jié)構(gòu)性、安全性和時(shí)間性的特點(diǎn)，采用主客觀結(jié)合的方式，從基礎(chǔ)規(guī)模、安全可靠性、效率效益、服務(wù)質(zhì)量4個(gè)方面構(gòu)建了包含23項(xiàng)指標(biāo)的輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)體系，既對(duì)現(xiàn)狀電網(wǎng)進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，更希望通過(guò)評(píng)估找到電網(wǎng)規(guī)劃中存在的不足和局限性，以求對(duì)現(xiàn)狀電網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展起到指導(dǎo)作用。

1 基礎(chǔ)規(guī)模指標(biāo)

主要反映了該輸電網(wǎng)所在電網(wǎng)的用電量、裝機(jī)、最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)等方面的基本規(guī)模情況和電網(wǎng)所在區(qū)域的客觀邊界條件。具體包括以下幾方面。

1.1 總體規(guī)模指標(biāo)

2 安全可靠性指標(biāo)

主要反映了電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定運(yùn)行情況和可靠性情況。具體包括以下幾方面。

2.1 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)適應(yīng)性指標(biāo)

2.1.1 N-1原則通過(guò)率

指標(biāo)描述：正常運(yùn)行方式下的電力系統(tǒng)中任一元件（如線路、發(fā)電機(jī)、變壓器等）無(wú)故障或因故障斷開(kāi)，電力系統(tǒng)應(yīng)能保持穩(wěn)定運(yùn)行和正常供電，其他元件不過(guò)負(fù)荷，電壓和頻率均在允許范圍內(nèi)。N-1原則用于電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析（單一元件無(wú)故障斷開(kāi)），或動(dòng)態(tài)安全分析（單一元件故障后斷開(kāi)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析）。

2.1.2 N-2的最大損失負(fù)荷率

指標(biāo)描述：N-2的運(yùn)行情況包括N-1-1（即電網(wǎng)有元件檢修或者故障時(shí)再次出現(xiàn)新的故障）。由于N-1運(yùn)行情況比較普遍，電網(wǎng)建設(shè)時(shí)就要求N-1條件下不損失負(fù)荷，而N-2的情況是N-1下運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的更嚴(yán)重的電網(wǎng)故障情況，在電網(wǎng)同時(shí)失去2個(gè)主要元件時(shí)，可能會(huì)損失一定的負(fù)荷而造成停電，對(duì)于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不夠合理、與周邊電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)相對(duì)薄弱的地區(qū)電網(wǎng)，若該地區(qū)的主變壓器或聯(lián)絡(luò)線出現(xiàn)故障，則不可避免地會(huì)造成大量負(fù)荷的丟失，產(chǎn)生較為嚴(yán)重的停電事故。評(píng)價(jià)N-2情況下電網(wǎng)的最大損失負(fù)荷率可以作為電網(wǎng)可靠性的指標(biāo)，同時(shí)可以為輸電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃提供參考。

2.1.3 發(fā)展適應(yīng)性

指標(biāo)描述：電網(wǎng)發(fā)展應(yīng)統(tǒng)籌當(dāng)前和未來(lái)的發(fā)展，該指標(biāo)用于描述輸電網(wǎng)網(wǎng)架可持續(xù)發(fā)展能力，即當(dāng)前電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與未來(lái)不同階段規(guī)劃網(wǎng)架的適應(yīng)性。

計(jì)算方法：采用專(zhuān)家組估值評(píng)價(jià)的方法。專(zhuān)家在綜合打分的過(guò)程中應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的約束條件、規(guī)劃方案等因素。

2.2 輸電能力指標(biāo)

2.2.1 N-1下的元件負(fù)載率

指標(biāo)描述：N-1預(yù)想下各個(gè)元件（含線路、主變）的當(dāng)值負(fù)載情況，反映設(shè)備和系統(tǒng)的安全，反映系統(tǒng)應(yīng)對(duì)N-1故障條件下的元件運(yùn)行裕度。通過(guò)考察N-1預(yù)想下的元件負(fù)載率，可以得到電網(wǎng)運(yùn)行的安全與可靠的裕度，同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的不夠合理的地方。

2.2.2 主網(wǎng)供電能力裕度

指標(biāo)描述：是指電力系統(tǒng)維持連續(xù)供給用戶總的電力需求和總的電能量的能力，同時(shí)考慮系統(tǒng)元件的計(jì)劃停運(yùn)及合理的期望非計(jì)劃停運(yùn)。供電能力裕度也是評(píng)價(jià)輸電網(wǎng)建設(shè)和規(guī)劃合理性的指標(biāo)，根據(jù)我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)要超前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原則，輸電網(wǎng)的供電能力必須要提前于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，保證留有一定的供電能力裕度并且與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展同步或適當(dāng)超前。輸電網(wǎng)過(guò)度建設(shè)會(huì)造成主網(wǎng)供電能力過(guò)度超前，輸電網(wǎng)建設(shè)滯后會(huì)造成主網(wǎng)供電能力不足，造成對(duì)負(fù)荷的適應(yīng)能力不足，電量偏緊。

2.2.3 對(duì)輸電需求的適應(yīng)性

指標(biāo)描述：描述輸電網(wǎng)的輸電能力和對(duì)未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)輸電需求關(guān)系的指標(biāo)。輸電需求主要包括各類(lèi)發(fā)電送出（規(guī)劃）、外受電或送電要求以及資源優(yōu)化配置要求等組成。

計(jì)算方法：

當(dāng)前可以通過(guò)專(zhuān)家估值的方法進(jìn)行，未來(lái)可結(jié)合規(guī)劃通過(guò)系統(tǒng)分析計(jì)算統(tǒng)計(jì)獲得。

2.3 設(shè)備設(shè)施指標(biāo)

2.3.1 輸電設(shè)施可用率

指標(biāo)描述：輸電設(shè)施可用率主要包括變電設(shè)備和輸電線路可用率，是反映輸電設(shè)施運(yùn)行可靠程度的指標(biāo)。對(duì)于相關(guān)的變電設(shè)備和輸電線路同時(shí)不可用的情形統(tǒng)計(jì)時(shí)不重復(fù)計(jì)算。

2.3.2 設(shè)備故障率

指標(biāo)描述：反映的輸電網(wǎng)發(fā)生故障的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，各類(lèi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的對(duì)比可以顯示電網(wǎng)運(yùn)行機(jī)構(gòu)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的安全管理水平。指標(biāo)可以作為縱向比較指標(biāo)，反映輸電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度合理性和安全可靠性的改善。其中，該次研究設(shè)備僅考慮變壓器。

3 效率效益指標(biāo)

主要反映了輸電網(wǎng)的運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)效益。具體包括以下幾方面。

3.1 效率指標(biāo)

3.1.1 線損率

指標(biāo)描述：線損率是衡量線損高低的指標(biāo)，它綜合反映和體現(xiàn)了電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)行和經(jīng)營(yíng)管理的水平，是電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)的一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）對(duì)輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)效率進(jìn)行研究有助于發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備潛力，延緩不必要的建設(shè)投資，提高電網(wǎng)發(fā)展質(zhì)量，推動(dòng)節(jié)能減排和經(jīng)濟(jì)效益提升。文章中提出的輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，包括基礎(chǔ)規(guī)模、安全可靠性、效率效益、服務(wù)質(zhì)量4個(gè)方面，經(jīng)過(guò)在多地區(qū)域電網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用，可以較客觀地反映輸電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。但受數(shù)據(jù)來(lái)源及采集方式的限制，個(gè)別指標(biāo)數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)結(jié)果不能真實(shí)地反映輸電網(wǎng)的實(shí)際狀態(tài)，這部分指標(biāo)的優(yōu)化和完善，需要隨著電網(wǎng)智能化水平的提升和大數(shù)據(jù)技術(shù)的進(jìn)步逐步得以量化。

（2）加強(qiáng)需求側(cè)管理，提高電網(wǎng)設(shè)備整體利用效率。在典型區(qū)域輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)效率評(píng)價(jià)比較分析中，各個(gè)區(qū)域普遍存在設(shè)備最大負(fù)載率和平均負(fù)載率存在較大差異。從優(yōu)化社會(huì)資源角度，電網(wǎng)在保證運(yùn)行安全的同時(shí)，還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)需求側(cè)管理，引導(dǎo)用戶合理用電，達(dá)到削峰填谷和降低高峰電力需求的目的，挖掘電網(wǎng)潛力，減少投資需求，提升電網(wǎng)設(shè)備整體利用效率。

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