基于國(guó)際對(duì)標(biāo)的配電網(wǎng)診斷體系研究與應(yīng)用

沈海平，姜 念，卞 玉

(1.江蘇省電力公司無(wú)錫供電公司，江蘇 無(wú)錫 214101；2.天地電研(北京)科技有限公司，北京 102206)

0 引言

配電網(wǎng)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要公共基礎(chǔ)設(shè)施。近年來(lái)，隨著我國(guó)配電網(wǎng)建設(shè)投入的不斷擴(kuò)大，全面加快現(xiàn)代配電網(wǎng)建設(shè)、實(shí)現(xiàn)“一強(qiáng)三優(yōu)”的發(fā)展目標(biāo)被提上議程。2005年，國(guó)家電網(wǎng)公司在公司內(nèi)部廣泛開展了“創(chuàng)一流同業(yè)對(duì)標(biāo)”活動(dòng)，不僅進(jìn)行國(guó)內(nèi)對(duì)標(biāo)，而且進(jìn)行了一系列的國(guó)際對(duì)標(biāo)，在全公司形成了爭(zhēng)創(chuàng)一流的文化氛圍[1]。

無(wú)論是同業(yè)對(duì)標(biāo)還是國(guó)際對(duì)標(biāo)，工作的前提皆為一致，即首先建立一套覆蓋面廣、綜合性強(qiáng)、全面系統(tǒng)的指標(biāo)體系對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。然而，傳統(tǒng)配電網(wǎng)評(píng)價(jià)主要針對(duì)配電網(wǎng)的單一特性進(jìn)行評(píng)價(jià)，如可靠性[2]、電能質(zhì)量[3]、安全性[4]和建設(shè)規(guī)模[5]等，不能整體反應(yīng)配電網(wǎng)狀況，沒(méi)有形成相應(yīng)的指標(biāo)體系。隨著研究的不斷發(fā)展，近年來(lái)對(duì)配電網(wǎng)整體評(píng)價(jià)方面的研究取得了一定成果。文獻(xiàn)[6]提出了涵蓋高中壓配電網(wǎng)的綜合評(píng)價(jià)體系，適用于配電網(wǎng)的橫向比較；文獻(xiàn)[7]運(yùn)用層次分析法建立了配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)體系，從技術(shù)合理性、運(yùn)行安全性、供電質(zhì)量及可靠性和維護(hù)水平等方面評(píng)價(jià)配電網(wǎng)；文獻(xiàn)[8]提出了輸、配電網(wǎng)的規(guī)劃評(píng)價(jià)體系和后評(píng)價(jià)體系，并給出了各個(gè)體系的具體指標(biāo)。

從以上分析可以看出，盡管國(guó)內(nèi)在電網(wǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建方面的研究已日趨成熟，但其視角始終局限在國(guó)內(nèi)，在“國(guó)際對(duì)標(biāo)”的大口號(hào)下，實(shí)質(zhì)性工作涉及較少，未納入國(guó)外相關(guān)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，滿足于既有的固定模式，固步自封。

為此，本文應(yīng)用對(duì)標(biāo)管理理念，調(diào)研國(guó)際先進(jìn)配電網(wǎng)，綜合國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)評(píng)價(jià)體系，提出基于國(guó)際對(duì)標(biāo)的現(xiàn)代配電網(wǎng)指標(biāo)體系，以世界領(lǐng)先配電網(wǎng)核心指標(biāo)為標(biāo)桿，尋找差距定位原因，指導(dǎo)電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)，接軌世界領(lǐng)先配電網(wǎng)。

1 基于國(guó)際對(duì)標(biāo)的現(xiàn)代配電網(wǎng)指標(biāo)體系分析

1.1 國(guó)內(nèi)外配電網(wǎng)指標(biāo)體系的對(duì)比及啟示

對(duì)英國(guó)倫敦電力、德國(guó)電力等世界領(lǐng)先電網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的相關(guān)指標(biāo)體系進(jìn)行分析，總結(jié)得出各企業(yè)的所關(guān)注的關(guān)鍵指標(biāo)如下。

1）英國(guó)倫敦

基于政府監(jiān)管機(jī)制，英國(guó)Ofgem對(duì)客戶滿意度、供電安全性、可靠性、可用性、電源及用戶的接入條件、環(huán)境影響、社會(huì)責(zé)任等方面的核心指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)管及激勵(lì)，這就使得英國(guó)配網(wǎng)公司更加注重配電網(wǎng)的供電質(zhì)量、安全可靠。在商業(yè)驅(qū)動(dòng)因素下，配電網(wǎng)的運(yùn)行效率和投資效益也被格外注重。

2）德國(guó)電力

與英國(guó)Ofgem相似，德國(guó)電力也引入了相應(yīng)的激勵(lì)管理制度，采用設(shè)定允許收入的方法（Revenue-Cap）實(shí)施規(guī)制，促進(jìn)電力企業(yè)降低成本，提高運(yùn)營(yíng)效率。為避免出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)欠投資情況，監(jiān)管機(jī)構(gòu)又引入質(zhì)量監(jiān)管機(jī)制，制定了激勵(lì)監(jiān)管條例。通過(guò)監(jiān)管條例中網(wǎng)絡(luò)可靠性和網(wǎng)絡(luò)供電能力兩個(gè)維度的指標(biāo)對(duì)比實(shí)現(xiàn)允許收入的增或減，激勵(lì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商保持或改善網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

質(zhì)量監(jiān)管機(jī)制中網(wǎng)絡(luò)可靠性指標(biāo)有4個(gè)，包括停電持續(xù)時(shí)間（SAIDI）、停電頻率（SAIFI）、損失供電量（ENS）和未覆蓋負(fù)荷量（VOLL）；供電能力指標(biāo)4個(gè)，包括瓶頸管控措施的使用頻率、瓶頸管控措施持續(xù)時(shí)間、可再生能源法中所規(guī)定電能輸入管理的頻率、持續(xù)時(shí)間。

3）新加坡新能源

作為世界領(lǐng)先級(jí)的高可靠性電網(wǎng)，新加坡電網(wǎng)公司電網(wǎng)建設(shè)投資主要圍繞供電可靠性開展，在滿足供電能力指標(biāo)的基礎(chǔ)上，新加坡電網(wǎng)關(guān)注點(diǎn)主要在于可靠性、資產(chǎn)管理、客戶滿意度等方面。

4）法國(guó)ERDF、日本東京、香港中華

跟據(jù)各地域的電網(wǎng)規(guī)劃等調(diào)研資料，在統(tǒng)計(jì)匯總的所有指標(biāo)中，主要涵蓋供電可靠性、運(yùn)行安全性、客戶服務(wù)等領(lǐng)域，同時(shí)包含清潔能源、智能化等指標(biāo)。

5）國(guó)內(nèi)

對(duì)于國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)指標(biāo)體系，選取具有代表性的國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司2014年的國(guó)際對(duì)標(biāo)指標(biāo)體系及配電網(wǎng)規(guī)劃診斷指標(biāo)體系為例。前者圍繞供電可靠、服務(wù)質(zhì)量、經(jīng)營(yíng)績(jī)效、持續(xù)發(fā)展、資產(chǎn)效益五個(gè)維度展開，但與配電網(wǎng)規(guī)劃密切相關(guān)指標(biāo)僅6個(gè)，對(duì)配網(wǎng)而言，注重點(diǎn)不夠突出；后者主要以電網(wǎng)協(xié)調(diào)適應(yīng)性、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和供電能力、裝備水平、供電效率、安全可靠性、電能質(zhì)量為基準(zhǔn)層，是以過(guò)程指標(biāo)為主的側(cè)重配網(wǎng)規(guī)劃的指標(biāo)體系。

通過(guò)對(duì)比國(guó)內(nèi)外的電網(wǎng)指標(biāo)可以發(fā)現(xiàn)：

1）國(guó)內(nèi)外都關(guān)注是供電可靠性、電網(wǎng)安全性、電能質(zhì)量、運(yùn)行效率方面的指標(biāo)，具體指標(biāo)有所差異。如可靠性指標(biāo)，相比國(guó)內(nèi)，國(guó)外對(duì)此更為關(guān)注，國(guó)外電力企業(yè)受政府監(jiān)管的可靠性指標(biāo)如若不達(dá)標(biāo)，會(huì)被吊銷營(yíng)業(yè)執(zhí)照。國(guó)內(nèi)一般僅關(guān)注供電可靠率達(dá)標(biāo)情況，對(duì)戶均停電次數(shù)的關(guān)注較少。

2）國(guó)外還將環(huán)境影響方面的指標(biāo)作為關(guān)鍵指標(biāo)，國(guó)內(nèi)則涉及不足。如英國(guó)Ofgem監(jiān)管的低碳發(fā)電比例這一指標(biāo)，反應(yīng)了配電網(wǎng)對(duì)環(huán)境的影響。國(guó)內(nèi)對(duì)清潔能源使用情況指標(biāo)的關(guān)注熱度不及配電網(wǎng)安全性、可靠性指標(biāo)。

3）國(guó)內(nèi)還重點(diǎn)關(guān)注了裝備水平、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等一系列過(guò)程指標(biāo)。這些指標(biāo)多是為了達(dá)到導(dǎo)則的要求。而國(guó)外電網(wǎng)建設(shè)從供電可靠和效益出發(fā)，為了滿足供電可靠并確保一定的效益才會(huì)加強(qiáng)電網(wǎng)裝備水平、優(yōu)化結(jié)構(gòu)。國(guó)內(nèi)則存在為滿足導(dǎo)則要求進(jìn)行裝備水平的加強(qiáng)，可能會(huì)存在過(guò)投資。

1.2 配電網(wǎng)指標(biāo)體系構(gòu)建思路

1）為避免“大跨越”下的盲目順應(yīng)，本次配電網(wǎng)指標(biāo)體系立足于國(guó)內(nèi)指標(biāo)體系研究現(xiàn)狀，以國(guó)內(nèi)指標(biāo)體系為綱在梳理國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司2014年國(guó)際對(duì)標(biāo)及配電網(wǎng)診斷指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)外關(guān)注點(diǎn)，保證指標(biāo)體系全面的同時(shí)與國(guó)際接軌。

通過(guò)對(duì)國(guó)際對(duì)標(biāo)體系的梳理，指標(biāo)體系從三個(gè)維度、六個(gè)準(zhǔn)則出發(fā)，即：堅(jiān)強(qiáng)可靠(安全電、可靠電)——建設(shè)根本，優(yōu)質(zhì)高效(優(yōu)質(zhì)電、高效電)——建設(shè)驅(qū)動(dòng)，綠色智能(綠色電、智能電)——順應(yīng)趨勢(shì)。

以“堅(jiān)強(qiáng)可靠電”滿足公眾的用電需求，保證配電“落得下、用得上”；以“優(yōu)質(zhì)高效電”提供優(yōu)質(zhì)和高效的電力，保證配電“用得好、用得巧”；以“綠色智能電”順應(yīng)未來(lái)智能趨勢(shì)、順應(yīng)環(huán)境能源可持續(xù)發(fā)展，保證配電“可持續(xù)、智能化”。通過(guò)三大維度保證配電網(wǎng)從客戶、公司、環(huán)境等方面獲得最大效益，實(shí)現(xiàn)多贏。

2）利用層次分析法（AHP）對(duì)指標(biāo)體系進(jìn)行分解及梳理。由于對(duì)標(biāo)體系未明確各指標(biāo)之間的關(guān)系，有些指標(biāo)具有同向性，導(dǎo)致某業(yè)績(jī)權(quán)重超出應(yīng)有值；某些指標(biāo)間有一定的矛盾關(guān)系，但卻缺少統(tǒng)一目標(biāo)的協(xié)調(diào)管理，在此條件下指標(biāo)之間互相作用，互相影響，關(guān)聯(lián)關(guān)系有待梳理。

3）指標(biāo)體系定位為囊括核心指標(biāo)、過(guò)程指標(biāo)的全指標(biāo)體系，旨在實(shí)現(xiàn)核心績(jī)效全局提升，過(guò)程指標(biāo)協(xié)同驅(qū)動(dòng)提升。

核心指標(biāo)體現(xiàn)配電網(wǎng)的總體績(jī)效。一方面，電網(wǎng)總體績(jī)效的提升應(yīng)是整體的提升而不是所有指標(biāo)或部分指標(biāo)同程度的提升；另一方面，核心指標(biāo)是與國(guó)際接軌的指標(biāo)，便于總覽國(guó)內(nèi)外差距。

通過(guò)建立基于核心指標(biāo)的體系構(gòu)建指標(biāo)體系是手段而不是目的，在指標(biāo)體系基礎(chǔ)上進(jìn)行診斷分析和措施研究來(lái)實(shí)現(xiàn)世界領(lǐng)先配電網(wǎng)的建設(shè)才是目的。通過(guò)逐層分解核心指標(biāo)得到各過(guò)程指標(biāo)，理清指標(biāo)之間內(nèi)部邏輯聯(lián)系，進(jìn)行指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)性分析。過(guò)程指標(biāo)是核心指標(biāo)的“驅(qū)動(dòng)”，通過(guò)過(guò)程指標(biāo)的分解可從指標(biāo)體系中精準(zhǔn)地診斷短板指標(biāo)，進(jìn)而有助于挖掘核心指標(biāo)提升的切入點(diǎn)和各項(xiàng)措施。

1.3 基于國(guó)際對(duì)標(biāo)的配電網(wǎng)指標(biāo)體系構(gòu)建

以下從三大維度出發(fā)，提煉各維度的核心指標(biāo)，將核心指標(biāo)作為關(guān)鍵對(duì)比指標(biāo)。從各個(gè)核心指標(biāo)的驅(qū)動(dòng)因素出發(fā)，梳理層次并分解為各個(gè)過(guò)程指標(biāo)，建立層次分明的指標(biāo)體系。

晚明官箴文化的繁榮，還表現(xiàn)為這一時(shí)期對(duì)宋元及明中前期官箴書的刊刻與傳播。《重刻合并官常政要全書》即收錄有宋代的《晝簾緒論》《呂氏官箴》，元代的《牧民忠告》《風(fēng)憲忠告》《廟堂忠告》《為政九要》，及明中前期的《初仕錄》《居官格言》《蔣公政訓(xùn)》(即蔣廷璧《璞山蔣公政訓(xùn)》)。

基于國(guó)際對(duì)標(biāo)的配電網(wǎng)指標(biāo)體系如圖1所示，構(gòu)建了基于以9個(gè)核心指標(biāo)為目標(biāo)的、以78個(gè)過(guò)程指標(biāo)為驅(qū)動(dòng)的全指標(biāo)體系。

圖1 基于國(guó)際對(duì)標(biāo)的配電網(wǎng)指標(biāo)體系Fig.1 Index system based on international benchmarking of distribution network

2 基于國(guó)際對(duì)標(biāo)的配電網(wǎng)診斷分析應(yīng)用

通過(guò)國(guó)際調(diào)研，對(duì)核心指標(biāo)進(jìn)行“世界領(lǐng)先現(xiàn)代配電網(wǎng)水平”量化。調(diào)研世界領(lǐng)先現(xiàn)代配電網(wǎng)水平，界定上下限，并作為“對(duì)比—診斷—分析”的基礎(chǔ)。

選取東部沿海某區(qū)（下稱A區(qū)）作為研究對(duì)象，從三大維度進(jìn)行現(xiàn)狀配網(wǎng)診斷對(duì)比，定位其與國(guó)際領(lǐng)先水平的差距，評(píng)估結(jié)果如表1所示。

從表1可以看出，9個(gè)核心指標(biāo)中有4個(gè)指標(biāo)未達(dá)到世界領(lǐng)先水平，表明A區(qū)配電網(wǎng)在堅(jiān)強(qiáng)可靠維度、綠色智能維度尚未達(dá)到世界領(lǐng)先配電網(wǎng)的水平。對(duì)此，以堅(jiān)強(qiáng)可靠維度中的安全電這一準(zhǔn)則為例，對(duì)診斷過(guò)程進(jìn)行闡述。

強(qiáng)大的電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)抵御能力是現(xiàn)代配電網(wǎng)的重要標(biāo)識(shí)，以下從高壓配網(wǎng)“N-1”通過(guò)比例、10 kV線路“N-1”通過(guò)比例指標(biāo)分解體系出發(fā)，分析電網(wǎng)安全性。

2.1 高壓配網(wǎng)“N-1”通過(guò)比例

調(diào)研世界領(lǐng)先電網(wǎng)發(fā)現(xiàn)，配電網(wǎng)安全性校核的通過(guò)是電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)。新加坡、東京、巴黎、倫敦等世界領(lǐng)先高壓配網(wǎng)線路及設(shè)備“N-1”通過(guò)率達(dá)到100%，均能通過(guò)“N-1”校驗(yàn)。

2015年，A區(qū)高壓配網(wǎng)“N-1”通過(guò)比例92.3%。從指標(biāo)體系可以清晰地看出，核心指標(biāo)未達(dá)到領(lǐng)先水平是由高壓配網(wǎng)主變“N-1”比例這一過(guò)程指標(biāo)導(dǎo)致的。而造成該指標(biāo)無(wú)法達(dá)標(biāo)的過(guò)程指標(biāo)又包括110(35)kV配網(wǎng)主變重載比例(10%)、10 kV配網(wǎng)可轉(zhuǎn)供率(92.7%)、10 kV配網(wǎng)站間聯(lián)絡(luò)比例(90.3%)。

表1 基于國(guó)際對(duì)標(biāo)指標(biāo)體系的評(píng)估Tab.1 Evaluation based on international standard index system

指標(biāo)診斷結(jié)果表明，一方面高壓配網(wǎng)存在局部供電能力不足的問(wèn)題，在“N-1”故障下仍存在失電風(fēng)險(xiǎn)。另一方面中壓對(duì)上級(jí)電網(wǎng)的支援能力仍存在一定提升空間。

圖2 高壓配網(wǎng)“N-1”通過(guò)比例驅(qū)動(dòng)因素分析Fig.2 Driving factor analysis of high voltage distribution network’s“N-1”pass rate

2.2 10 kV線路“N-1”通過(guò)比例

2015年，A區(qū)10 kV線路“N-1”通過(guò)比例95.2%。從指標(biāo)體系可以看出，核心指標(biāo)未達(dá)到領(lǐng)先水平是由10 kV線路重載比例(4.8%)、10 kV配網(wǎng)中壓典型接線比例(33.6%)兩個(gè)指標(biāo)導(dǎo)致的。10 kV線路重載比例(4.8%)受10 kV配網(wǎng)線路平均裝接容量(11.6 MV·A)偏高。10 kV配網(wǎng)中壓典型接線比例(33.6%)水平不高，主要為電纜網(wǎng)存在66.45%的非標(biāo)準(zhǔn)接線。

指標(biāo)診斷結(jié)果表明，一方面中壓配網(wǎng)存在裝接容量普遍偏高的問(wèn)題，致使供電能力局部不足。另一方面，中壓網(wǎng)典型接線比例不高，非典型接線為電網(wǎng)的運(yùn)行管理帶來(lái)阻礙，影響電網(wǎng)的安全可靠。

圖3 10 kV線路“N-1”通過(guò)比例驅(qū)動(dòng)因素分析Fig.3 Driving factor analysis of 10 kV lines’s“N-1”pass rate

3 結(jié)語(yǔ)

本文在全面總結(jié)國(guó)內(nèi)外配電網(wǎng)指標(biāo)體系關(guān)注點(diǎn)異同的基礎(chǔ)上，從三個(gè)維度、六個(gè)準(zhǔn)則出發(fā)，構(gòu)建了囊括核心指標(biāo)、過(guò)程指標(biāo)的全指標(biāo)配電網(wǎng)指標(biāo)體系。并以A區(qū)為實(shí)例，對(duì)A區(qū)現(xiàn)狀配電網(wǎng)進(jìn)行診斷，找到其與國(guó)際領(lǐng)先配電網(wǎng)的差距，定位“短板”指標(biāo)，為該區(qū)配電網(wǎng)規(guī)劃提供有力參考的同時(shí)，加快了與國(guó)際領(lǐng)先配電網(wǎng)接軌步伐。

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