電網資產全壽命周期內經濟效能評估模型的思考

梁 允 李 哲 牛 雨 李 帥

(河南省電力公司 電力科學研究院，河南 鄭州 450052)

自資產全壽命周期管理(LCAM)被國家電網公司引入至電網資產管理當中以來，電網資產管理更加集約化、精益化和標準化，管理水平、工作質量和經營效益不斷提高。特別是2011年國網公司推廣實施LCAM評估決策系統[1]，更進一步深化了LCAM在電網資產管理中的應用，實現了電網資產管理直觀化和電網設備經濟效益評估定量化，為資產管理和效益評估提供了系統支撐。

1 資產全壽命周期管理

資產全壽命周期管理(Life Cycle Asset Management，簡稱LCAM)通過對資產形成的全過程進行優化，以降低資產的全壽命周期總成本，強調對資產的全過程管理、全壽命周期成本(LCC)的最小化和資產(或設備)可靠及安全使用[2]。國家電網公司以電網資產作為研究對象，從系統的整體目標出發，統籌考慮資產的規劃、設計、采購、建設、運行、檢修、報廢的全過程，在滿足安全、效能的前提下，追求資產全壽命周期成本最優[3]。本文著重介紹國網公司推行的電網資產經濟效能評估方法和模型，并舉例驗證該評估方法的實用性和直觀性。

2 電網設備經濟效能評估方法

資產全壽命周期評估決策模型的構建，是實現資產全壽命管理評估的關鍵技術之一。目前常用的綜合評估方法有層次分析法、加權綜合評估法，德爾非法，主成分分析法等[4]。針對電網資產龐大、設備多的特點，國家電網公司研究建立了“資產全壽命周期管理評估決策系統”，實現電網資產基礎數據的自動獲取，在考慮安全和效能的情況下對電網資產進行定期評估，最終以資產安全效能成本指標(綜合SEC)反應一定周期內電網資產的經濟效能。

2.1 安全效能成本指標評估模型

LCAM評估決策系統所采用的評估模型僅包括220kV以上主變、斷路器、GIS、架空線路、電纜線路五大類設備及其他設備，其綜合經濟效能評估模型如下所示。

綜合SEC:綜合安全效能成本指標;SEC0:不考慮效能和安全的SEC(元/kVA);

fE:效能指標因子;fS:安全指標因子。

2.1.1 SEC0評估模型

SEC0是指不考慮效能和安全因素的資產經濟效能指標，是在各類設備資產經濟效能指標評估模型的基礎上實現的。各單類設備SEC和SEC0評估模型如下所示，在各模型中m均代表220kV、330kV、500kV、750kV等不同電壓等級。

(1)主變SEC值評估模型

SEC0Tm:不考慮利用效率、可靠性和安全的變壓器SEC(元/kVA);Rzbm:不同電壓等級容載比折算因子。

CTm:變壓器總成本C(元);STm:變壓器總容量(MVA)

C1=V/L，V為資產原值，L為資產期望使用壽命;C2:資產周期內運維成本;C3:資產周期內檢修成本;C4:資產周期內故障處置成本;C5:資產周期內報廢處置成本。

(2)斷路器SEC評估模型

SEC0Bm:不考慮利用效率、可靠性和安全的斷路器SEC(元/kVA);EBm=(1-周期內停運時間/周期內小時數)×100%，斷路器利用率:

CBm:斷路器總成本C(元)，包括內容同公式5。

(3)組合電器(GIS)SEC評估模型

SEC0GISm:不考慮利用效率、可靠性和安全的組合電器(GIS)SEC(元/kVA);EGISBm=(1-周期內停運時間/周期內小時數)×100%，組合電器(GIS)利用率:

CGISm:組合電器(GIS)總成本C(元)，包括內容同公式5。

(4)架空線路SEC評估模型

COLm:架空線路總成本(元)，包括內容同公式5;SOLm:架空線路折算容量(MVA);

LnOLm:架空線路總長度(km);PsOLm=架空線路原值(元)/架空線路總長度(km)，單位架空線路造價(元/km);PsTm:主變單位容量造價(元/kVA)。

(5)電纜線路SEC評估模型

CCLm:電纜線路總成本(元)，包括內容同公式5;SCLm:電纜線路折算容量(mVA);

LnCLm:電纜線路總長度(km);PsCLm=電纜線路原值(元)/電纜線路總長度(km)，單位電纜線路造價(元/km);PsTm:主變單位容量造價(元/kVA)。

(6)站內其他設備SEC評估模型

SEC0Om:不考慮利用效率、可靠性和安全的其他設備SEC(元/kVA);COm:站內其他設備總成本(元)，包括內容同公式5。

利用以上模型可以對各類電網設備進行一定周期內經濟效益評估，即可以分別評估出主變、斷路器、GIS等五大類設備和其他設備一定周期內的經濟效能。也可以利用公式2對全部220kV以上五大類設備一定周期經濟效能進行評估，最終以SEC表示該周期內電網設備運維成本。

2.1.2 綜合SEC評估模型

上文給出了不考慮安全和效能因素的電網資產經濟效能指標SEC0，而在實際的電網生產中設備的安全和效能是必須考慮的，其對電網生產及經濟成本有著重要的貢獻，因此對電網資產進行經濟效益評估必須考慮電網設備運行過程中的安全效能，這就引出了資產安全效能成本指標綜合SEC，即公式1，其中fE和fS分別是效能指標因子和安全指標因子，其模型及意義分別如下。

式中fE1表述為供電可靠性因子，當供0＜供電可靠率＜1時，根據公式19計算得到;fE2表述為電壓合格率因子，當供0＜電壓合格率＜1時，根據公式20計算得到。

R1:供電可靠率，KE1:供電可靠性指標調整因數(10)，Es1:全網供電可靠性指標考核值;R2:電壓合格率，KE2:電壓合格率指標調整因數(10)，Es2:電壓合格率指標考核值。

式中fST表述為特大完全因子，fSz表述為重大安全因子，fSY表述為一般安全因子。在應用該模型計算綜合SEC時，一定周期內未發生任何安全事故時fST、fSz、fSY三指標因子為1，當有事故發生時其事故級別對應的安全因子為0。

3 經濟效能評估方法實際應用

以主變為例計算出單位變電容量月運維成本為0.32元/kVA，主變基礎數據及計算結果如表1所示，其中效能因子計算基礎數據 Es1、R1、Es2、R2均參照全網指標。

表1 主變基礎數據及計算結果

4 結論及建議

應用安全效能成本指標評估模型、參照主變SEC計算過程，亦可以計算出斷路器、GIS、架空線路、電纜線路和其他設備設備SEC值，進而能夠得到電網資產的經濟效能指標，并進行量化分析和考核。

但是，目前的所謂的電網資產經濟效能指標(SCE)僅考慮了電網資產的運維成本以及安全和效能(供電可靠率、電壓合格率)因素對SEC的影響，未能將電網設備能耗(線損率)對電網資產運行成本的影響考慮在內，要想更加真實、客觀的反應電網資產運行的經濟效能，就必須在評估模型中考慮設備能耗因素。

因此，建議在SEC計算模型中增加設備能耗因數，將公式1修改成:

綜合 SEC=SEC0×fE×fS×fΔA

fΔA代表電網資產能耗(線損率)，

ΔA:線損率

利用修改后公式、并以電網資產線損率5.15%為代表計算，可得到主變SEC值為0.336元/kVA，即在考慮了線損率因素后，主變SEC較之前增加了0.017元/kVA，表示線損率為主變的經濟效能指標貢獻了0.017元/kVA。

[1]關于開展資產全壽命周期管理評估決策系統(一期)實施推廣部署工作的通知[Z].2011.03.08.

[2]李軼倫、葛巍.基于LCAM的運行維護成本預算管理應用研究[J].新會計.2010(1)：42-45.

[3]汪瑾.電網資產全壽命周期管理現狀分析及實踐探索[J].中國經貿.2010(18)：144-145.

[4]鄭超、趙曉琳.電力公司資產全壽命周期管理研究[J].企業管理.2010(6)：347.