黎远靖
上海电力大学 200090
摘要：传统综合评价方式可以从可靠性、经济性等各方面指标来评价智能配电网项目整体效益，但是在传统的评价中无法针对不同技术、设备给出造成项目整体效益差异的评价。因此需要对其进行改进与分析。智能配电网各种组成元素的功能、效益的分析意义重要，文章对其进行分析阐述，明确在全面考虑智能配电网显性与隐性投资方面的收益，构建成本效益模型，从实际案例出发先充分考虑智能配电网项目技术的运用。
关键词：智能配电网；综合效益；经济评价；分析
随着时代的发展各种智能电网技术得到了发展，并且得到了国家的大力支持，比如微电网、主动配电网、能源互联网等技术的运用，加上技术与设备、理论各方面的逐渐成熟，国内外开始针对这个方面出现课题研究、试点建设项目。但是智能电网项目发展的前提是技术经济性基础。因此在建设需求分析的基础上需要针对构成智能电网的关键技术、设备、功能等各方面进行深入的分析与讨论，从而为智能配电网项目路线、体系框架的选择提供依据。
1.研究背景
从当前的实际需求出发，国内外均围绕具有普遍适应性的智能电网建设项目进行了研究与分析、探讨，针对项目指标、效益评估各方面进行了广泛的研究。其中部分人针对智能电网的技术先进性、具体发展效果提出了综合评估指标体系的框架，用来评价智能电网的发展水平，但是该研究并没有涉及智能电网的经济效益评价方面。大部分研究是从发电、电网建设、用电、营销等四个方面进行具体分析，认为这些要素与评价指标有相对较大的关系，但是以上研究并没有进一步探讨投资及成本分析方面。还有部分研究是从投资、运行、维护成本、设备等方面进行分析，认为运营绩效与电力需求和电网企业的效益有极大关系，但是考虑并不全面，并没有考虑到节能减排等环境方面的问题。从整体局势上来看环境节能减排综合效益并非单方面因素所导致，证明研究方面存在缺陷[1]。针对智能配电网组成元素在功能、效益方面的分析，借助量化分析手段来实现，充分而全面的考虑智能配电网的显性、隐性投资结构，构建出智能配电网的成本的效益模型，全面评估智能配电网的经济效益与社会效益，量化成本测算最终的综合收益，为电网企业推广智能配电网工程提供更重要的决策参考。
2. 评价、功能效益的分析
2.1评价体系与方式的构建
构建智能配电网评价系统实现系统性的综合效益分析，首先需要选择智能配电网设备资产构成等，其次匹配智能配电网资产具备实现的功能，可以根据系统模块的内部运作机制、外部市场机制来对智能配电网的成本效益进行分析，最终通过多方面评价方式来评价综合效益。
在具体的评价方式中，应该遵循全面性、一致性、可测性等原则。是指在评价的时候需要涵盖智能配电网的经济效益、可靠性、功能性、环境保护等多方面，保证评价的全面性。一致性是效益评价内容与评价对象相一致，例如：增量收益对应增量资产，保证评价的合理性。同时评价指标能够被计算、度量、被收集等等，保证评价的可测性。
智能电网综合效益评价体系构建逻辑。第一级：分类。主要分为智能电网资产分类、电网各种资产作用分析；第二级：成本效益。主要包括投资和运维，市场效益有可实现收益，包括电量、可靠性、环境等因素，潜在收益有辅助服务、能源合同管理等。第三级：经济评价。经济评价主要包括两个方面，一方面是涉及方效益评价分析；另一方面是未来评价分析，为相关方效益评价。
2.2 智能配电网资产的分析、效益分析
智能电网和传统电网相比延展性更明显，这里进行简单分析：①网架结构的运用能够优化电网运行方式，促进配电网运行优化，促进电网的故障自愈系统。②分布式能源运用在优化电源经济运行分布方面，用来协调调度系统。③针对用户的需求能够精准获取判断，具有需求侧响应的系统。④设备能够提高系统运行的可靠性，配电网运行状态感知系统为系统运行的可靠性提供了有效支撑。不同系统模块对应智能电网设备实现设备管理，设备系统功能、效益中包含了光纤纵向差保护功能的终端[2]。
自愈功能是现代化监控技术对配电网运行情况采取持续而动态的监控方式，运用在线监测、诊断、评估来及时发现运行故障，同时消除隐患。当系统运行故障发生之后可以快速消除故障实现自我调节、自我保护，将故障带来的影响降低到最小。在整个系统的运行过程中配电网直接向用户提供正常的用电生活。而自愈功能发挥过程中短时停电、电压骤降是配电网自愈功能在未来的发展过程中需要解决的问题。
.png)
图1 系统自愈功能结构图
3.模型测算
3.1成本测算
针对文章实际需求，运用增量效益评价方式来进行对应的成本分析，考虑智能配电网和传统配电网的增量投资部分的投资、运维费用，
.png)
（1）
根据上述公式来进行计算，在其中C表示智能配电网示范工程项目建设全生命周期成本，TC为项目施工总投资，包括建设费用、设备、材料的购置、软件配置等各方面的费用。im表示运维费费率，其中包括各种材料费用、维修费用、工资费用等等。is表示残值率；i0表示基准收益率。
3.2效益模型
首先，节省设备与投资。智能电网一方面能够实现合理规划电网，充分利用先进信息实现平台的集成建设，实现设备在线监控，引入状态检修功能，从而优化设备运行模式，延长设备的使用寿命。另一方面通过配电网的运行状态感知系统判断与预测故障现象的存在，降低设备故障的发生概率，降低故障设备的投资更换率。计算公式为：
.png)
其次，降低运维费用。一方面智能电源的AMI低压集抄系统能够实现自动化抄表，节省了传统操作当中人力抄表的现象，有效降低了人力、车辆、耗材等成本消耗，精简了内部运维人员构成。同时配电网状态感知系统能够运用配电自动化终端提供的数据提前发现故障隐患，及时报警等，降低了检修费用，降低设备的故障发生概率。
其三，降低网损效益。在智能电网优化运行、故障自愈系统当中，利用配网主站来进行网架的经济化重构，就可以降低网损。
.png)
其四，减少供缺电量造成的损失。智能电网利用断路器、光纤纵差等保护功能来实现停电故障分隔，这种技术可以有效减少停电时间，降低故障影响范围，降低缺供电损失，也就会避免社会性停电现象的存在，降低电网停电损失。一方面是减少社会停电损失所造成的中间损失，停电之后到重启这一段时间内无法生产出来的正常值，计算停电损失的时候需要设置出一定的惩罚系数，才可以更加真实的反映出的停电损失：
.png)
.png)
智能电网能够降低电网供需过程中消耗的成本，可以根据市场需求与可再生资源就近联网和并网，同时可再生能源的电能可以通过分布式能源进行上网补贴，因此购电价格和常规的火电相比存在差异，能够节省大量供电成本[3]。计算公式为
.png)
从节省输配电建设投资方面来看，智能电网的节省设备更换成本，具体体现在两个方面。一、利用可再生能源来就近并网，可以降低变电站等的投资；二、利用AMI系统了解需求侧响应，实现削峰填谷的调节，制定出负荷曲线，能够延缓配网的建设投，计算公式为：
RT=（△Loadre+△Loadde×RCL）×Ctrans （7）
在上述句式当中，RT 是年度节省的输配电传输投资节省量，△Loadre是属于可再生能源就近并网带来负荷数值降低表示；△Loadde是需求测响应所带来的最大负荷降低数值；RCL是供电区域的容载数据表示。Ctrans 表示单位负荷成本的数据显示。
从环保效益方面来看，智能配电网与可再生能源相联系，实现就近并网发电与供电，可以降低传统发展生产当中使用煤炭等方式发电的比例，因此降低了污染物排放的比例。在具体模型计算当中可以根据污染物环境价值、可再生能源提供发电量来估算得到的环保效益。计算公式：
.png)
4.案例分析
某智能配电网第二期示范工程投资建设工程，整体负荷为20MW，项目建设完毕之后确认年供电量为72000MWh，据相关统计，近两年内智能电网示范工程的建设固定投资资产为1044万元，其中包含各种系统软件、平台等。标准化智能化配电房、一体化终端建设、配电网全维度监测设备、智能巡检系统、资源协调系统、云平台等[4]。在智能电网建设完毕之后，根据相关数据，线损率下降到2.21%，原本为2.87%；停电时间也明显的下降，原本为48min/户，建设完毕之后停电时间为2.4min/户，达到我国各地的先进水平。低压集抄水平也快速上升，取得了显著进步[5]。
.png)
从上图可以明显看出，综合环保效益、减少停电损失、示范工程等方面，均满足了基准收益率。从环保效益与社会效益方面来看，电网公司为环保、与社会效益方面作出巨大贡献；剔除社会效益与环保效益之后，电网公司的内部收益为5.59%。在建设前期投入资金均需要电网公司来承担，而部分效益转化为环保、社会效益。但是随着该项目的增扩，设备价格会下调，项目的收益将会升上，后期收益则会逐步增加[6]。
结束语：
随着时代的发展，我国智能配电网建设已经进入全面发展阶段。在这个阶段内，经济与技术的协调发展成为目前电网发展需要重点强调的方面。文章通过简单的分析来得到智能电网建设提升的环保效益、社会效益，证明智能配电网建设的可行性，也为我国电网发展指明了方向。虽然智能配电网在前期投入成本相对较大，但是在后期的效益会增加，加上多元投资与政府补贴等，效益更客观。
参考文献：
[1]曹敏, 杨里, 郭松,等. 基于组合赋权法的煤改电项目综合效益评估方法研究[J]. 能源与节能, 2019, No.162(03):72-76+98.
[2]秦子健, 石季英, 魏文辉,等. 中低压配电网综合效益评估方法研究[J]. 中国电力, 2019, 52(008):34-44.
[3]李国武, 周毅, 刘德坤,等. 基于风险评估的智能配电网规划评价方法研究[J]. 电力设备管理, 2020, No.41(02):39-42+86.
[4]李腾, 葛少云, 梁文举,等. 考虑环境效益的含分布式电源配电网概率可靠性评估[J].电力系统及其自动化学报,2019, v.31;No.180(01):121-127+135.
[5]于玲玲, 苗苗, 张鹏俊. 基于数据包络分析的某三级医院学科科研效率评估研究——至前沿最远距离模型的应用分析[J]. 中华医学科研管理杂志 2021.No.34.(1), 63-68, ISTIC, 2021.
[6]余国新, 杨爱荣. 农村配电网改造项目后评价研究[J]. 价值工程, 2019, v.38;No.522(10):19-21.