一种农村电网投资效率效益评估方法

摘要

本发明提供一种农村电网投资效率效益评估方法，包括以下步骤：步骤(1).评价参数整理收集、分类；步骤(2).效率效益指标体系设计：包括投入指标、产出指标；步骤(3).模型评估：通过确定评价单元合集，之后对单元合集的指标数据收集处理，随后进行一般DEA方法评价，最后进行超效率DEA方法评价；步骤(4).结论输出和建议。本发明采用不同的定性和定量分析方法对电网企业的投资效率效益进行综合评价；得到包括农网投资效益值、非有效网络与其理想状况的差距及规模有效性分布等管理信息，可以为制定提高投资效益的措施、制定电网投资和规划方案提供参考依据。

说明书

技术领域

本发明涉及电网投资管理方法技术领域，具体为一种农村电网投资效率效益评估方法。

背景技术

农村电网是农村发展与开展工作较为重要的基础设施，对促进农村农业的进步、改善农民生产生活条件具有不可替代的作用。

安徽省电网公司积极开展各项农配网改造升级工程，截止2020 年底，安徽省农村地区基本实现稳定可靠的供电服务全覆盖，供电能力和服务水平明显提升，农村电网供电可靠率达到99.8％，综合电压合格率达到97.9％，户均配变容量不低于2千伏安，逐步建成结构合理、技术先进、安全可靠、智能高效的现代农村电网，电能在农村家庭能源消费中的比重大幅提高。

农村的经济社会快速发展，农村用电负荷和用电量也相应的在快速增长，农村配电网结构薄弱和电力建设滞后的问题开始凸显出来，农村居民用量急剧飚升与农配网供电量不足的供需矛盾日益加剧。虽然电网公司在电网建设方面不断加大投资力度，但依旧面临很多问题和挑战。例如在农配网投资方面，如何避免一些无效、低效的投资，合理选择和安排投资项目、准确把握投资时间、注重投资后的投入产出同时有效防范和规避相应的风险的基础上提高电网经济收益已经成为急需深入研究和需要解决的问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种农村电网投资效率效益评估方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种农村电网投资效率效益评估方法，包括以下步骤：

步骤(1).评价参数整理收集、分类；

步骤(2).效率效益指标体系设计：包括投入指标、产出指标；

步骤(3).模型评估：通过确定评价单元合集，之后对单元合集的指标数据收集处理，随后进行一般DEA方法评价，最后进行超效率 DEA方法评价；

步骤(4).结论输出和建议。

所述步骤(1)中评价参数整理收集、分类方法为参考文献、历史资料、统计对比、专家咨询。

步骤(2)中所述投入指标包括投资额、变电站座数、主变台数、变电容量、线路长度、线路条数、线路重过载率、变压器重过载率。

所述产出指标包括供电面积、供电人口、居民户数、售电量、统筹最大负荷、全社会最大负荷、农网乡镇电源覆盖率。

所述投入指标适配于110KV线路、35KV线路、10KV线路、0.4KV 线路、N-1通过校验线路。

所述一般DEA方法评价方法为设有n个决策单元DMU

投入、产出的权向量分别为v＝(v

DMU

所述超效率DEA方法评价方法为有n个决策单元，它们在第t(t＝ 1，2，3，…)时段的投入产出指标矩阵(X

max

s.t.ω

ω

ω≥0，μ≥0

求解后可的如下数据：

c

c

.......

c

上面计算的结果就是n个决策单元在t个时间节点上的评价值，也可以看做是n个决策单元的k个投入指标的值，假设一种虚拟的产出指标b

c

以这些数据再建立一个一般的DEA模型。假设投入指标为C

max V

s.t.ω

ω

ω≥0，μ≥0

上述这些模型就是评价n个决策单元在k个不同时间点上相对有效的模型。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用不同的定性和定量分析方法对电网企业的投资效率效益进行综合评价；得到包括农网投资效益值、非有效网络与其理想状况的差距及规模有效性分布等管理信息，可以为制定提高投资效益的措施、制定电网投资和规划方案提供参考依据。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

图2为本发明的步骤(1)方法流程图。

图3为本发明的步骤(2)方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。

实施例

如图1～3所示，一种农村电网投资效率效益评估方法，包括以下步骤：

步骤(1).评价参数整理收集、分类；方法为参考文献、历史资料、统计对比、专家咨询以及农网投资效率效益评价特性，分析农网投资效率效益影响因素并选择采用DEA方法进行农网投资效益评价，据此筛选出评价指标，构建农网投资效率评价指标体系。本文将主要依据一般DEA模型和超DEA模型对安徽省各县级农村电网投资效益进行评价，这需要从资源投入和电力产品产出的角度对农村电网的资源利用效率、规模和技术有效性、农村电网投资效益值进行分析对比。本文投资效益评价指标主要采取参考文献、历史资料、统计对比、专家咨询方法确定，过程通过结合电网实际工作，通过主观和客观相结合，理论与实践相结合的方式确定电网投资效益指标体系。

步骤(2).效率效益指标体系设计：包括投入指标、产出指标；投入指标包括投资额、变电站座数、主变台数、变电容量、线路长度、线路条数、线路重过载率、变压器重过载率；所述产出指标包括供电面积、供电人口、居民户数、售电量、统筹最大负荷、全社会最大负荷、农网乡镇电源覆盖率；所述投入指标适配于110KV线路、35KV 线路、10KV线路、0.4KV线路、N-1通过校验线路；

对于资源投入的指标，电网投资建设的主体部分是变电站和线路，变电站的建设费用和线路的建设费用是直接相关的。因此农村电网投资费用可以有该地区的变电站容量和线路总长度表示，同时，建立指标体系不考虑农村电网中的无功补偿装置和电网调压装置。产出指标的选择考虑电网建设所能获得的经济效益和电网能够满足的符合需求的能力，并用年售电量和最大用电负荷表示。

农村电网的建设会受到类似于自然条件的影响，还需要考虑用电地区的电网服务领域和客户基础对农村电网变电站总容量和线路总长度的制约作用。因此，需补充两个重要问题研究：一是电网建设与所在地区供电面积有关，即电网的变电站容量和供电线路长度与供电地区用电的负荷的时空特性密切相关；二是需要考虑人口因素，对比相同的电网投资规模，受益人口数越多，获得的电网综合效益越大。基于此，在产出指标中增加了供电人口和供电面积两项指标，构建计及地理空间信息的评价指标体系。

供电人口和供电面积两项指标反应农村电网规模和供电能力。此外，增加的两个指标有以下三点优势：一是对供电人口指标的说明，供电人口指标可理解成供电线路长度和变电容量都需要满足的基础负荷需求，并留有一定的裕度；其二通过结合供电人口和供电面积两项指标，可以避免因忽略地形和人口因素而造成的线路长度和变电容量的冗余过大而导致的评估不准确；其三，将供电面积和供电量这两项指标结合还可以反应出隐含的负荷密度指标，从而使评估结果更为准确。

电网企业是属于生产特殊性产品的企业，具有特殊社会服务性质，但归根究底还是企业的属性，投资效益综合评价指标体系需要在结合电网企业特性下综合考虑一般企业生产效益构建综合评价指标体系。

对于投入指标，考虑分电压等级变电站容量和分电压等级线路长度，此外，从电网建设投资最主要的方面是对电网实物资产的更新和维护。

电网投资对于电网企业来说主要是形成电网资产，使企业的固定资产规模增加。因此，电网投资建设费用除了体现在分电压等级变电站容量和分电压等级线路长度上，还应该体现在电网企业的固定资产数量上，如分电压等级的变电站座数，对固定资产投资的效率评价也是电网投资效益评价的重要内容。因此，在此基础上建立起包含各电压等级主变、配变台数的投入指标分析。产出指标方面，除了关注售电量(或售电收入)等经济方面指标，企业对电网安全可靠、社会责任等方面也尤为重视，体现出电网企业经济效益为重，社会效益为先的理念，因此，本文把有助于体现电网安全可靠、社会责任等效益的供电人口和供电面积类重要指标也考虑在构建综合评价指标体系内。本文不考虑用电量的原因是在完全不考虑经济情况下，供电人口和用电量之间显然是有内部联系，人口越多，相应的用电量就越大，且与售电量指标有所重合。本文结合农网实际情况，构建农村电网投资效率效益综合评价指标体系，其中投入指标主要由投资额、分电压等级变电站座数、分电压等级主变台数、分电压等级变电站容量、分电压等级线路条数、分电压等级线路长度以及电缆长度、户均配变容量、以及N-1通过校验的分电压等级主变台数和线路长度。产出指标主要有县域供电面积、供电人口、户数、县级供电企业售电量、统调最大负荷、县域全社会年最大负荷、以及农网乡镇电源覆盖率指标构成。县域全社会年最大负荷反应企业经济效益，统调最大负荷、农网乡镇电源覆盖率反应电网安全可靠效益，供电面积、供电人口、户数反应企业社会责任方面效益。

以上指标中，户均配变容量是体现一个区域配电网基础建设和供电能力的关键指标，对户均配变容量的研究是地区配电系统规划的重要内容，直接关系到该地区电力供应的可靠性以及改造的经济性评价。因此，对户均配变容量进行合理配置，是区域变配电技术中的一个重要问题。目前对户均配变容量进行配置的方法，通常是统一按照各供电分区的设计容量进行配置，即：前期对各供电分区有一个预估的设计容量，然后仅以预估的设计容量为标准，对各供电分区的配变容量进行分配。然而，目前对户均配变容量进行配置的方法，由于配置标准仅仅参照设计容量，并不对供电分区的实际用电情况进行分析，实际使用中容易导致电力设备的轻载或重载，从而导致配电网中出现电力资源浪费或供电能力不足的情况，不利于电力资源的合理使用。故而企业可以采用一种考虑用户行为和户均容量优化的配变容量规划方法，从负荷特性、用户数目以及负荷总量等方面来分析用户行为并计算出配变的经济运行区间，并在对户均配变容量进行分析的基础上对其进行优化。

N-1原则又称为单一故障安全检验法则，它是从电网安全运行的角度提出的一项技术要求。按照这一准则，电力系统的N个元件中的任一独立元件(发电机、输电线路、变压器等)发生故障而被切除后，应不造成因其他线路过负荷跳闸而导致用户停电；不破坏系统的稳定性，不出现电压崩溃等事故。实际上，在电网规划中，N-1检验原则既是对各种规划方法形成的规划方案进行评估的一个技术判据，同时它也是一个简单的规划方法。检验原则常常与启发式方法联合使用，如果不考虑经济因素影响，任何规划方案能够通过N-1检验，即可以证明它在技术上具有一定的可行性。此外，N-1原则相较于可靠性分析，计算更为简便，不需搜集大量原始数据，在欧美一些电力公司得到了广泛应用。中国某些电力部门在电网规划中也采用了N－1原则，一般规定一个独立元件为一台发电机组，或一条输电线路，或一台变压器。基于此原则进行检测，有助于提升电网供电可靠性，同时，利用N-1通过校验的分电压等级主变台数和线路长度指标，可以很好的评价电网供电可靠性。

统调最大负荷是指，电网调度统一调度的负荷，包括发电厂厂用电，自备电厂自发自用负荷以及从主电网供电的负荷，是发电厂用电和供电负荷加起来的总负荷，一般以兆瓦或者万千瓦为单位。为了维持电网的稳定，电网调度需要根据电网中的负荷的变化而改变电网中的发电总出力，使得发电总的出力与负荷平衡，因此会有些电厂(统调电厂)来应付常规的用电需求，另一些电厂(直调电厂)来应对突发的用电峰值，所有电厂投入使用后所能承担的用电负荷即为统调最大供电负荷。所以统调最大供电负荷反映了一个地区的供电能力大小，对电力调度的设计具有重要参考价值。

步骤(3).模型评估：通过确定评价单元合集，之后对单元合集的指标数据收集处理，随后进行一般DEA方法评价，最后进行超效率 DEA方法评价；

所述一般DEA方法评价方法为设有n个决策单元DMU

投入、产出的权向量分别为v＝(v

DMU

所述超效率DEA方法评价方法为有n个决策单元，它们在第t(t＝ 1，2，3，…)时段的投入产出指标矩阵(X

max

s.t.ω

ω

ω≥0，μ≥0

求解后可的如下数据：

c

c

.......

c

上面计算的结果就是n个决策单元在t个时间节点上的评价值，也可以看做是n个决策单元的k个投入指标的值，假设一种虚拟的产出指标b

c

以这些数据再建立一个一般的DEA模型。假设投入指标为C

max V

s.t.ω

ω

ω≥0，μ≥0

上述这些模型就是评价n个决策单元在k个不同时间点上相对有效的模型。

步骤(4).结论输出和建议；投资效率效益评价是对企业投资活动进行监督管理、改进企业投资效益和提高企业管理决策水平的重要工具和手段，同时也是投资管理的重要内容。从内容上来说，投资效率效益评价是对已经或即将要发生的投资进行效率效益分析，并在分析的基础上对投资的可行性、经济型和投资必要性作出相应的结论，为下一次管理决策提供参考依据。随着电力市场建设、电力体制改革的不断深入发展和电网企业集约化、精益化、一体化管理的推进，企业的投资越来越受到重视，并且其投资行为也越来越受更多条件的约束。影响投资的因素很多，正确全面分析影响企业投资决策的各种因素，有利于企业做出正确的投资决策。

投资决策是企业经营活动的主要核心内容，包括投资的方向、投资的时机、投资金额的大小。通过对已投资项目进行投资效率效益评价，分析投资项目的投资效率效益如何，找出能提高农网投资效率效益的关键问题，对提高投资决策水平有着重要的意义。随着国家经济总量的增长、消费需求的变化、产业发展转型、技术变革、政策导向等的影响。

投资效率效益分析一般可以分为两个方面：宏观分析和微观分析。宏观分析就对企业投资结合整个社会经济、贸易、政策等社会环境的概括；微观分析指对企业的具体管理工作进行分析评价。从投资效率效益评价时间节点上来说，可以分为两种：项目前评价、项目后评价。项目前评价指的是针对投资的可能获得的收益和投资可能带来的风险、投资面临的不确定性等进行全面分析评价；项目后评价指的是对投资产生的收益进行评价，通过分析评价投资带来的效果和效率效益，提出对今后投资具有引导性作用的建议。

1)综合性。电网投资效益不仅仅包括企业经济效益，还应该包括电网技术安全可靠、社会经济效益等方面。除了应该考虑售电量增长带来的显性收益，还应该考虑电力发展带动社会其他方面进步的隐形收益。因此，电网投资效益应该综合考虑多方面的效益因素，也就是考虑综合效益。

2)复杂性。影响电网投资效益有国家政策的导向、经济的增长、产业的转型、技术变革等因素，每一个方面的改变都会对电网投资有着直接或间接的影响。所以，电网投资涉及的范围从投资项目的规划到投资决策再到建设管理过程多个环节，每一个环节出现问题都会影响电网投资效益。因此，电网投资效益评价是一项涉及面繁多复杂的系统工程。

3)长期持续性。电网投资产生的效益是有当前电网网架产生的，国家和企业需要不断的投资来不断的完善网架结构，另一方面，当前的投资有时并不能在当下马上产生效益，需要很长一段时间效益才能体现出来。因此，电网投资效益评价是一个长期的、持续性的过程。

本发明基于当前电网高质量发展要求和电网投资面临的效率效益评价改进的问题，结合设备全生命周期管理理论以及投资效率效益评估，可以高质量发展指导电网投资，推动当前电网投资质量、效率变革，促进电网投资效率效益评估体系制定。投资效益指标作为一种工具用来考核、比较、分析项目的投入与产出之间的对比关系，可以从数量关系的角度反映投资活动成效。投资效益的评价指标体系，按照指标的性质通常分为两大类：效益类型的指标和消耗类型的指标。对效益类型的指标通常要求指标值越大越好，而对消耗类型的指标则要求指标值越小越好。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。