（2.国网山西省电力公司怀仁县供电公司 朔州 038300）
摘要：在我国电网建设加速的宏观背景下，做好电网规划是形成后续工程遵从性、科学性、经济性以及可拓展性的必要基础。为此，各个地方电网承建与运行单位对这一问题格外重视，开展了基于自身特色的规划与方案决策。而在众多的评价体系中成本-效益分析虽然较为常见，但是其针对可靠性的联合分析罕见报道。本文针对这一情况，在引入可可靠性因素后对规划方案开展评价与分析，一方面为后续的实际工作提供指导；另一方面为后续可能的双指标，甚至是多指标评价体系的构建提供思路。
关键词：可靠性；成本-收益；电网规划；应用
一、引言
我国电网建设及升级改造已经进入了一个高峰期。根据相关的统计资料，无论是电网总规模还是每年新建规模均处于世界第一的领先地位。而为了进一步改变传统电网建设“小散乱”等现象，电网规划得到了有效的重视与应用。然而，在这一过程中针对电网规划的科学系分析又成为了广大决策人员面临的主要问题之一。从实际的执行效果来看，决策层往往采用专家审议、模糊评价等方式来进行相关内容的构建。而上述的方式中，显然存在指标独立等特征，无法将若干个指标进行有效的结合。而使得指标之间存在相互影响与掣肘。如在过度强调了安全性与可拓展性的同时势必会降低规划在经济性方面的属性指标。基于此种现象，本文以可靠性为例，探究可靠性成本-收益双重指标分析在县级电网规划中的应用。希望能够通过本文的研究奠定多指标协同判断的基础，为后续的相关工作开展提供必要依托。
二、可靠性成本-收益分析的作用及其存在的问题
成本-收益分析是工程规划与建设的基础。无论是在国家层面审批还是在企业自身运行效率层面均需要有必要的考量。而在传统的分析过程中多以单一维度的成本方式来进行判断。此种判断模式显然无法形成各个指标之间的联系，从而使得相关的评价标准失去应有的效果。
而在引入了可靠性指标的基础上，改变了成本与收益的算法。其中最大程度上对成本风险进行了考量与计算，从而产生了更为具体的计算模式。而在后续的技术风险以及运营稳定性则纳入到项目持续阶段的总体收益中来。一方面形成了有效的指标间联系；另一方面则能够对成本的计算更为接近事实。在此种背景下，可靠性成本-收益分析在电网规划中的作用可以总结为如下四个方面：
第一，通过此种模式形成了更为具体的缝隙效能，能够在成本以及收益的计算方面形成更为合规的标准，并确定新的评价体系；
第二，通过进一步优化的成本分析模型对电网规划方案进行评价，能够使得评价结果更为具体与优秀，与此同时增加了决策的丰富度，为项目决策的科学判断奠定了必要的基础；
第三，通过此种模型的建设能够有效的将可靠性与成本-收益的两种指标进行有机的结合。此种模式也能够向其他的指标层次中进行拓展，最终形成全体指标的综合作用。为建立多目标或者多维度的评价体系做足准备；
第四，可靠性成本-收益模型能够更为直观的看到在可靠性保障的过程中成本与收益之间的对比关系。在电网规划的基础上需要对具体的设计情况进行优化，而此种变化过程能够为后续的优化提供基本的方向，并判断由于优化而带来的成本-收益变动是否在企业的接受范围之内，从而形成多元的判断体系，也为实际的施工保驾护航。
通过上述的分析，我们发现可靠性成本-收益分析体系在实际的电网规划中发挥着积极的作用。然而在具体的执行过程中也依旧存在一定的问题与不足，具体表现为如下三个方面：一是现阶段多指标联合评价的方式并没有得到有效的重视与推广。人们更依赖于如模糊评价等单指标评价的体系。二是此种评价模式无论是在应用的专业素养要求方面还是在实际的工作量方面均与传统的评价方面相比有了很大的提高。这也形成了此种评价模式的客观门槛；三是，此部分内容仅能够实现可靠性与成本-收益之间的双指标联合，对于其他指标以及未来可能存在的全指标联合则缺乏必要的贡献。
三、可靠性成本-收益分析体系及其具体应用
在应用可靠性成本-收益理论体系对电网规划进行评价的过程中，其核心关键是在成本的体系中将可靠性指标进行融合。通过此种模式能够使得实际评价过程中的成本引入更接近于实际的成本支出。之所以进行如上评价的理由有两个方面：一是众所周知，可靠性的根本来源为硬件与运维的投入，而该领域势必会形成成本的增加；二是系统可靠性的提升势必会增加规划电网后续的运行效率，是其收益得到提高。因此，在引入了可靠性的概念下去分析成本-收益不单单是对二者进行加合那么简单，而是需要一整套平衡模型的建立。
目标函数中包括电网的直接投资成本、网损和缺电成本。电网的直接投资成本可近似认为与线路长度成正比；当按照经济电流密度选择导线截面时，线路的功率损耗与线路的负荷矩成正比。在同一电压等级下，所有线路的比例系数近似相同。数学表示形式为：
式中：Li是线路i的长度；Pi是线路i上的有功功率；N表示电网所有线路的集合；Nl表示电网中所有待选线路的集合；k1和k2分别是由相应技术经济参数确定的比例系数。当线路的单位造价、投资回收率、设备折旧率、电价等参数确定后即可确定(例如，投资回收率=0.12，折旧维修率=0.05，电价=0.20/kWh时，对于220kV电网k1=20万元/km；若最大功率损耗时间=3000h，经济电流密度=0.9A/mm2，导线电阻率=31.5Ωmm2/km，功率因数=0.9，k2=0.005万元/MWkm-1)。
而上述的模型在利用评价电网规划安敢中引入可靠性的成本-收益指标时具有如下四方面特征：一是目标函数中计及了系统投资费用和用户侧缺电损失成本，综合协调了供电方和用户方双方的利益，有效地将电网规划的经济性和可靠性结合起来；二是把可靠度水平作为变量处理，可靠度水平是在电网规划过程中分析成本与效益的不平衡中求得的最佳值，而不是任选的标准，克服了传统电网规划方法忽视供电可靠度的经济价值对用户侧影响的缺陷；三是该模型可以有效地包含只使系统投资费用最少的传统电网规划，模型具有一定的通用性和灵活性；四是具有多目标、非线性和整数性。
当模型建立完成后，按照上述的赋值原则将电网规划中的具体参数代入计算方程可以获得完整的三条曲线，该曲线组所表示的特征分别为供电总成本比、系统投资成本比、缺电成本比对应的可靠性水平。值得我们注意的是这里的成本比例则是在单一可靠度下的成本-收益比。在理想状态下三条曲线相交于一点，该点则为评价公式的minJ，根据获得的最低点的成本比例以及相关特征对电网规划方案进行分析；而在实际操作过程中如果没有相交于一点，则以两条曲线的交点为依据，并需要对电网规划的相关项目进行调整，以变更游离曲线（未相交曲线）位置，最终达到相交于一点的平衡位置。
四、总结
电网规划评价与决策体系多采用传统模糊评价的方式来进行。此种模式无法形成指标之间的相互影响展现。基于该背景，本文以可靠性成本-收益的双重复合指标为例，探究其在县级电网规划中的具体应用。通过本文研究我们发现此种模式是一种有效方式，能够为后续的电网规划选择及决策提供更大的视角为维度，值得在后续的工作过程中予以推广。
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论文作者:田洪昇1,李呈岩2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
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