輸電網運營評價指標體系研究

劉樹森

摘 要：輸電網應該在安全、穩定、經濟的狀態下運營，為客觀評價輸電網的運營狀態，需要建立一個評價指標體系。文中從輸電網的基礎規模、安全可靠性、效率效益和服務質量等方面對輸電網的運營狀態進行評價，經過實際電網的應用表明，文中所提出的評價指標體系全面、科學、合理，實用性強，可以為電網規劃和改造提供依據。

關鍵詞：輸電網 評價指標體系 基礎規模 安全可靠 效率效益 服務質量 研究

中圖分類號：TM72 文獻標識碼：A 文章編號：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

輸電網作為連接電源和配電網之間的能源傳輸平臺，具有大規模、跨區域和穩定性等特點，需要滿足嚴格的邊界條件才能保持穩定運行。輸電網在實際運行過程中，運行方式因受制于安全性、穩定性、政策性等多種因素限制，資產設備達不到理論最佳工作狀態。2012年以來，受世界經濟發展放緩影響，我國經濟進入新常態，負荷發展速度放緩，電網僅依靠電量增長帶動效益已不能適應發展需要。同時電力監管部門以及電網企業自身也更加關注輸電網的運營效率提升，注重從企業自身挖潛增效。

近年來，我國相繼開展了輸電網運營評價的相關研究工作，并取得了一系列研究成果。目前關于輸電網的研究工作集中在對輸電網的可靠性、經濟性等方面的研究。文獻提出以基于全壽命周期的單位輸電成本為主要指標的新的指標體系評價輸電網運營效率。但是，如何科學、全面、客觀地評價電網運營效率，是一個十分復雜的系統性工程，目前世界各國都沒有形成成熟、統一的評價指標體系。

基于此，文章以電網發展特性及輸電網影響因素分析為基礎，充分考慮輸電網存在典型的區域性、結構性、安全性和時間性的特點，采用主客觀結合的方式，從基礎規模、安全可靠性、效率效益、服務質量4個方面構建了包含23項指標的輸電網運營評價體系，既對現狀電網進行客觀評價，更希望通過評估找到電網規劃中存在的不足和局限性，以求對現狀電網建設與發展起到指導作用。

1 基礎規模指標

主要反映了該輸電網所在電網的用電量、裝機、最大負荷利用小時數等方面的基本規模情況和電網所在區域的客觀邊界條件。具體包括以下幾方面。

1.1 總體規模指標

2 安全可靠性指標

主要反映了電網運行的安全穩定運行情況和可靠性情況。具體包括以下幾方面。

2.1 網架結構適應性指標

2.1.1 N-1原則通過率

指標描述：正常運行方式下的電力系統中任一元件（如線路、發電機、變壓器等）無故障或因故障斷開，電力系統應能保持穩定運行和正常供電，其他元件不過負荷，電壓和頻率均在允許范圍內。N-1原則用于電力系統靜態安全分析（單一元件無故障斷開），或動態安全分析（單一元件故障后斷開的電力系統穩定性分析）。

2.1.2 N-2的最大損失負荷率

指標描述：N-2的運行情況包括N-1-1（即電網有元件檢修或者故障時再次出現新的故障）。由于N-1運行情況比較普遍，電網建設時就要求N-1條件下不損失負荷，而N-2的情況是N-1下運行時可能出現的更嚴重的電網故障情況，在電網同時失去2個主要元件時，可能會損失一定的負荷而造成停電，對于電網結構不夠合理、與周邊電網聯絡相對薄弱的地區電網，若該地區的主變壓器或聯絡線出現故障，則不可避免地會造成大量負荷的丟失，產生較為嚴重的停電事故。評價N-2情況下電網的最大損失負荷率可以作為電網可靠性的指標，同時可以為輸電網的建設規劃提供參考。

2.1.3 發展適應性

指標描述：電網發展應統籌當前和未來的發展，該指標用于描述輸電網網架可持續發展能力，即當前電網結構與未來不同階段規劃網架的適應性。

計算方法：采用專家組估值評價的方法。專家在綜合打分的過程中應充分考慮當地電網的約束條件、規劃方案等因素。

2.2 輸電能力指標

2.2.1 N-1下的元件負載率

指標描述：N-1預想下各個元件（含線路、主變）的當值負載情況，反映設備和系統的安全，反映系統應對N-1故障條件下的元件運行裕度。通過考察N-1預想下的元件負載率，可以得到電網運行的安全與可靠的裕度，同時可以發現網架結構的不夠合理的地方。

2.2.2 主網供電能力裕度

指標描述：是指電力系統維持連續供給用戶總的電力需求和總的電能量的能力，同時考慮系統元件的計劃停運及合理的期望非計劃停運。供電能力裕度也是評價輸電網建設和規劃合理性的指標，根據我國電網建設要超前經濟發展的原則，輸電網的供電能力必須要提前于經濟發展的要求，保證留有一定的供電能力裕度并且與社會經濟的發展同步或適當超前。輸電網過度建設會造成主網供電能力過度超前，輸電網建設滯后會造成主網供電能力不足，造成對負荷的適應能力不足，電量偏緊。

2.2.3 對輸電需求的適應性

指標描述：描述輸電網的輸電能力和對未來一定時期內輸電需求關系的指標。輸電需求主要包括各類發電送出（規劃）、外受電或送電要求以及資源優化配置要求等組成。

計算方法：

當前可以通過專家估值的方法進行，未來可結合規劃通過系統分析計算統計獲得。

2.3 設備設施指標

2.3.1 輸電設施可用率

指標描述：輸電設施可用率主要包括變電設備和輸電線路可用率，是反映輸電設施運行可靠程度的指標。對于相關的變電設備和輸電線路同時不可用的情形統計時不重復計算。

2.3.2 設備故障率

指標描述：反映的輸電網發生故障的數據統計，各類統計數據的對比可以顯示電網運行機構對電網運行的安全管理水平。指標可以作為縱向比較指標，反映輸電網運行調度合理性和安全可靠性的改善。其中，該次研究設備僅考慮變壓器。

3 效率效益指標

主要反映了輸電網的運行效率和經濟效益。具體包括以下幾方面。

3.1 效率指標

3.1.1 線損率

指標描述：線損率是衡量線損高低的指標，它綜合反映和體現了電力系統規劃設計、生產運行和經營管理的水平，是電網經營企業的一項經濟技術指標。

5 結語

（1）對輸電網運營效率進行研究有助于發揮現有設備潛力，延緩不必要的建設投資，提高電網發展質量，推動節能減排和經濟效益提升。文章中提出的輸電網運營評價指標體系，包括基礎規模、安全可靠性、效率效益、服務質量4個方面，經過在多地區域電網的實際應用，可以較客觀地反映輸電網的運營狀態。但受數據來源及采集方式的限制，個別指標數據的評價結果不能真實地反映輸電網的實際狀態，這部分指標的優化和完善，需要隨著電網智能化水平的提升和大數據技術的進步逐步得以量化。

（2）加強需求側管理，提高電網設備整體利用效率。在典型區域輸電網運營效率評價比較分析中，各個區域普遍存在設備最大負載率和平均負載率存在較大差異。從優化社會資源角度，電網在保證運行安全的同時，還應進一步加強需求側管理，引導用戶合理用電，達到削峰填谷和降低高峰電力需求的目的，挖掘電網潛力，減少投資需求，提升電網設備整體利用效率。

參考文獻

[1] 韓柳，彭冬，王智冬，等.電網評估指標體系的構建及應用[J].電力建設，2010，31（11）：28-33.

[2] 萬衛，王淳，程虹，等.電網評價指標體系的初步框架[J].電力繼電保護與控制，2008，36（24）：14-18.

[3] 高賜威，吳茜，陳曦寒，等.輸電網運營效率評價方法研究[J].華東電力，2013，41（3）：485-490.

[4] 彭冬.輸電網利用效率評價研究[J].電氣應用，2012，31（13）：24-27.

[5] 岳云力，黃毅臣，韓銳.輸電網規劃綜合評價指標體系研究[J].智能電網，2014，2（2）：41-45.