特高壓輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)進(jìn)度管理模型的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真探討

陳安安

摘要：從設(shè)計(jì)院的角度，以系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)特高壓輸電線(xiàn)路的設(shè)計(jì)進(jìn)度管理進(jìn)行了動(dòng)態(tài)化、系統(tǒng)性的仿真探討。通過(guò)分析設(shè)計(jì)管理流程中存在的問(wèn)題，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)度管理程序進(jìn)行了優(yōu)化建議，對(duì)提升后續(xù)項(xiàng)目的管理水平具有參考意義。

關(guān)鍵詞：進(jìn)度管理；仿真模型；系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)

伴隨著電力技術(shù)與體制的深化改革，電網(wǎng)輸電線(xiàn)路規(guī)模日益擴(kuò)大，從最初的局域小規(guī)模電網(wǎng)發(fā)展至以特高壓為骨干網(wǎng)架，各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的跨區(qū)互聯(lián)大電網(wǎng)。重點(diǎn)項(xiàng)目對(duì)整個(gè)地區(qū)用電有著深遠(yuǎn)的影響，設(shè)計(jì)進(jìn)度制約這整個(gè)工程的開(kāi)展進(jìn)度；電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)涉及多學(xué)科，還要求更高協(xié)調(diào)度；外部環(huán)境的復(fù)雜性加劇了設(shè)計(jì)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)性與不確定性。故長(zhǎng)距離、高電壓電網(wǎng)對(duì)設(shè)計(jì)方除了提出更高的技術(shù)要求，也對(duì)項(xiàng)目的進(jìn)度提出了更高的管理要求。如何對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中的不確定性因素進(jìn)行管理，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)建設(shè)的低成本、高保障，具有重要的意義。

一、 特高壓輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)進(jìn)度管理系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)介紹

輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)是一項(xiàng)涉及多專(zhuān)業(yè)、多部門(mén)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目。特高壓輸電線(xiàn)路工程，輸電距離長(zhǎng)，路徑多經(jīng)過(guò)偏遠(yuǎn)地區(qū)，外部條件復(fù)雜，影響因素多，故其風(fēng)險(xiǎn)性較高，項(xiàng)目具有一定的不可預(yù)測(cè)性。在設(shè)計(jì)過(guò)程中的各種因素相互影響、相互作用，在特高壓輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)度管理中形成了非線(xiàn)性、高階次以及多變量的復(fù)雜系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。在對(duì)特高壓輸電項(xiàng)目的進(jìn)度管理中，需要利用綜合、系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)化的思維方式進(jìn)行深入研究與探討[1]。

傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理軟件如P3E/C能夠確定影響設(shè)計(jì)進(jìn)度的關(guān)鍵工作和關(guān)鍵路線(xiàn)，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃的執(zhí)行情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)的綜合檢測(cè)控制，預(yù)警可能制約設(shè)計(jì)進(jìn)度的不利因素。但無(wú)法在項(xiàng)目執(zhí)行前對(duì)項(xiàng)目偏差進(jìn)行預(yù)測(cè)，且無(wú)法分析工程經(jīng)驗(yàn)等非線(xiàn)性參數(shù)。

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)SD（Systern Dynamics）也稱(chēng)為系統(tǒng)動(dòng)態(tài)學(xué)，是由美國(guó)福雷斯特教授于20世紀(jì)50年代中期創(chuàng)立的，通過(guò)系統(tǒng)整體方法對(duì)非線(xiàn)性、高階、時(shí)變的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行分析[2]。利用SD仿真軟件Venism對(duì)特高壓輸電線(xiàn)路工程的設(shè)計(jì)進(jìn)度管理狀況進(jìn)行深入分析與定量預(yù)測(cè)，成為十分重要的分析方法。

在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析過(guò)程中，需要建立動(dòng)態(tài)的SD模型，從定性以及定量角度出發(fā)，分析系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中其影響因素與系統(tǒng)之間的關(guān)系[3、4]。同時(shí)，利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型所分析出的因果關(guān)系，建立反饋環(huán)路圖，進(jìn)而建立系統(tǒng)性的存量/積量結(jié)構(gòu)模型，推理出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的數(shù)學(xué)邏輯關(guān)系。

二、 特高壓輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)進(jìn)度管理系統(tǒng)因素選擇分析

特高壓輸電線(xiàn)路工程的設(shè)計(jì)需依托于現(xiàn)場(chǎng)踏勘、參數(shù)計(jì)算、遙感測(cè)量技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，將系統(tǒng)一次、送電電氣、送電結(jié)構(gòu)、通訊、技經(jīng)等各專(zhuān)業(yè)相連，從而形成綜合的設(shè)計(jì)管理。因此，在建立特高壓輸電線(xiàn)路工程設(shè)計(jì)進(jìn)度管理的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型時(shí)，需要充分結(jié)合實(shí)際情況，利用多元化的方式，反映項(xiàng)目工期、投資、質(zhì)量、變更、決策等變量之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)模型本身的科學(xué)性與實(shí)效性，保障理論研究能夠有效指導(dǎo)實(shí)際項(xiàng)目。

影響設(shè)計(jì)進(jìn)度的因素，主要因素有以下三大類(lèi)：

組織管理因素：組織管理模式，人力資源狀況，專(zhuān)業(yè)間配合，管理人員投入，設(shè)計(jì)人員投入，激勵(lì)等；

技術(shù)因素：設(shè)備材料變化，設(shè)計(jì)改進(jìn)，設(shè)計(jì)變更，相關(guān)工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等；

外部因素：青賠、征地受阻，路徑協(xié)議辦理，計(jì)劃調(diào)整，時(shí)間壓力等；

三、 特高壓輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)進(jìn)度管理系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型建立

（一） 模型邊界的界定和基本假設(shè)

本文研究的是特高壓輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)過(guò)程的進(jìn)度管理，故以國(guó)家電網(wǎng)某±800kV特高壓輸變電工程為例。此工程輸送容量為8000MW，某設(shè)計(jì)院承擔(dān)其中一段線(xiàn)路的設(shè)計(jì)，輸電長(zhǎng)度約81km，設(shè)計(jì)啟動(dòng)日期為2015年7月，計(jì)劃投產(chǎn)日期為2017年10月。設(shè)計(jì)工作包括現(xiàn)場(chǎng)終勘、成套設(shè)計(jì)、預(yù)算、施工配合。以整個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目為整體，分析項(xiàng)目的組織管理因素、技術(shù)因素、外部因素對(duì)，從而提升設(shè)計(jì)質(zhì)量與資源利用效率，保證設(shè)計(jì)進(jìn)度。

（二） 因果關(guān)系反饋模型

組織管理與工程建設(shè)兩者之間存在一種動(dòng)力平衡，對(duì)這種平衡關(guān)系進(jìn)行科學(xué)、合理把握，能夠有效促進(jìn)資源的合理配置[5]。資源在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中所受到時(shí)間、數(shù)量以及質(zhì)量上的影響，工程建設(shè)能否與這三者之間實(shí)現(xiàn)有效配備對(duì)特高壓輸電線(xiàn)路工程項(xiàng)目管理效果有著重要的作用[6]。同時(shí)，項(xiàng)目的建設(shè)還受到外界因素的影響，例如電網(wǎng)建設(shè)政策變化、設(shè)備建材價(jià)格變化等等因素。外部任何一個(gè)細(xì)微的變動(dòng)都有可能引發(fā)整個(gè)系統(tǒng)的劇烈變動(dòng)，從而對(duì)工程建設(shè)造成影響。因此，需要在特高壓輸電線(xiàn)路工程工程設(shè)計(jì)進(jìn)度管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與變量之間對(duì)因果關(guān)系進(jìn)行創(chuàng)建，如下圖1所示：

圖1：特高壓輸電線(xiàn)路工程設(shè)計(jì)進(jìn)度管理系統(tǒng)因果關(guān)系反饋圖

從特高壓輸電線(xiàn)路工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)度管理系統(tǒng)因果關(guān)系反饋圖中可以看出，將設(shè)計(jì)進(jìn)度作為研究對(duì)象，對(duì)進(jìn)度產(chǎn)生影響的共有17個(gè)變量，三個(gè)因果循環(huán)。積量結(jié)構(gòu)模型的建立

根據(jù)前文的因果循環(huán)分析及研究重點(diǎn)，選擇了系統(tǒng)變量中的"設(shè)計(jì)質(zhì)量"、"工作效率"、"設(shè)計(jì)變更""設(shè)計(jì)進(jìn)度"4個(gè)變量對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行影響進(jìn)行分析。觀(guān)察系統(tǒng)的運(yùn)行，狀態(tài)變量"設(shè)計(jì)進(jìn)度"對(duì)"設(shè)計(jì)質(zhì)量"產(chǎn)生影響；工程經(jīng)驗(yàn)、項(xiàng)目人力資源等因素通過(guò)影響"工作效率"從而對(duì)"設(shè)計(jì)進(jìn)度"產(chǎn)生累計(jì)的影響；而"設(shè)計(jì)質(zhì)量"的降低將導(dǎo)致"設(shè)計(jì)變更"的增加從而制約項(xiàng)目的"設(shè)計(jì)進(jìn)度"。通過(guò)繪制設(shè)計(jì)進(jìn)度管理系統(tǒng)的積量模型圖，將各變量之間的關(guān)系反映出來(lái)

結(jié)語(yǔ)：

本文在結(jié)合工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立了特高壓輸電線(xiàn)路工程設(shè)計(jì)進(jìn)度管理系統(tǒng)的因果關(guān)系反饋及積量模型圖。在下一步的工作中，將收集工程數(shù)據(jù)，確定模型中的各變量之間的動(dòng)態(tài)方程，并與實(shí)際工程數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，檢測(cè)調(diào)整模型的適用性與精確度，為日后特高壓輸電線(xiàn)路工程的設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理及策劃決策提供參考，從而提升工程的綜合效益。

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