李小伟 黎敏 陈楚

（广西电网有限责任公司 广西壮族自治区南宁市 530012）

国家在2015年3月发布了《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》（中发【2015】9 号）（简称9 号文），正式开启了新一轮电力体改革的大幕。电改9 号文提出了鼓励社会投资配电网发展，并且逐步开放配电网业务给社会资本的进入。分析增量配电网的运营模式下的最优规划方案，对增量配电网的发展具有现实意义。

目前，针对增点配电网示范区域较多，而且在研究增量配电网投资风险评估方法和模型内容较多[1-3]，针对评估方案研究较少，因为本文在分析现有运营模式基础上，分析增量配电网最优规划模型。

1 广西增量试点园区供电主体现状

广西网区2017-2019年增量试点园区现状供电量为26.7964 亿kWh，网供最大负荷为617.54MW（不考虑基准年不同的因素）。园区内电网资产主体具有多元性，广西地区增量配电网的供电主体比较多。主要是因为不同的主体对增量配电网的建设都有一定需求：

（1）国家：社会资本的进去，能促进配电网的快速发展，提高配电网竞争力以及电网的经营效益，并且探索不同的合作模式以及机制。

（2）电网公司：新一轮电改作为我国经济改革的重要组成部分，是实现我国供给侧结构性改革的重大方向与方案。作为传统的售电业务公司，电网公司有着丰富的运营经验与管理人力，理应积极参与电力市场改革，助力实现国家深化改革。

（3）发电集团：目前国内终端电力的生产过剩比较严重，发电厂的机组年利用小时数出现下降。虽然过去几年发电机组的装机容量出现下降，但是对于发电集团的经营依然不是很好，发电集团需要新的经营模式、发展方向来提升整体效益。

（4）社会：大量社会资本投资配电网发展，能为配电网发展提供更多发展方向与可能性。同时，对于社会其他方面来说，也有利于降低用电成本，提高整体社会效益。

广西电网作为地区配售电企业，增量配电网的建设虽刻不容缓但也存在一定风险，一方面，电网公司应该积极响应国家政策，保障基本供电要求，并且进一步扩大市场，留住优质客户，但另一方面，增量配电网的建设会增加投资、由于社会资本的参与使的效益减少、投资风险也在增加。同时，电网企业也需要改变原有电网投资运营模式[4]。

2 增量配电网运营模式

随着电力市场的改革，电力市场的投资呈现多元化，配电网的运营策略也需要相应的适应来应对外界环境的发展需求和内容变革的要求。

2.1 配电网运营服务链

图1：增量配电网运营服务链

图2：运营服务模式 1

配电网运营服务链的内容、收益情况如图1所示。主要从配电网规划建设到运行效益评估的闭合设计，设计的多方主体及内容，能够降低配电网投资风险，提高配电网整体运营收益[5-6]。

2.2 运营模式内容与特点

2.2.1 非售电公司投资+运营

目前，针对部分新建的工业园区，国家已试点建设了数百个增量配电网工程，由于增量配电网的发展尚不成熟，批复的工业园区建设主体多以电网公司、发电集团和地区所在地的政府投资，其运营方式如图2所示。及用户的用电协议，以完成购售电的匹配。

图3：运营服务模式 2

图4：运营服务模式 3

图5：不同方案图

另外，电力增值服务可以是用户与电力服务公司单独签订，也可以有配售电公司包揽所有用户的配售电与增值服务。

根据上述运营模式可知，众多角色关系链较为复杂，用户有较强的独立性，可以形成多个电力销售公司，电力服务企业以及金融公司，并且形成不同用户签订不同价格的售电服务情况，容易造成电价不平衡，形成电力服务内部矛盾和竞争升级。同时由于电力销售公司的签约客户可能不在同一个配售电网服务范围内，因此由于电网节点价格的不同以及保证的用电用户最低电费，实时偏差能量的调整更加困难相对增加。作为增量配电网的投资方与企业，运营商没有买卖电力的能力，因此难以整合用户，电力销售和服务，因此售电运营管理服务面临挑战。

2.2.2 售电公司投资与运营

售电公司多以电网企业、发电企业和地区政府的投资成立，具有较强的投资能力以及资源整合能力，同时，在购售电领域具有一定的管理经验和人才储备，因此，用电用户能与配电网运营企业形成一对多的多元化市场，促进配售改革，其模式如图3所示。

在售电业务方面，由于配网运营商是售电公司，配网内所有用户都可以作为配网运营商的代理，垄断电力的购销业务。基于配电网用户数量大、距离近、节点电价一致等特点，配电网运营商无需与不同地区的电力用户进行对冲，就可以轻松完成日前和实时偏差的调电工作。项目实施团队、电力服务企业和金融服务企业可由配电网运营商提出，并在配电网层面进行讨论。

配电网运营企业必须具备电力交易资格条件，因此可以将上述服务公司整合为电力销售公司的一个部门，去掉中间交易程序，配电网运营商在取得用户的用电数据后，可以直接完成集中运维，交易、财务、电力服务一体化降低了中间成本。

2.2.3 非售电公司投资与售电公司运营

如果投资主体不想参与配电网的建设与运营工作，可以与其他配电网运营企业合作，完成配电网的运维与运行工作，其模式如图4所示。

3 增量配电网网架规划模型

为了分析配电网增量投资的经济效益情况，因此在考虑增量配电网的投资过程效益。风险等因素的情况下，建立基于全寿命周期的配电网投资效益、网架优选分析模型。本文中建立的模型不考虑变电站确切选址以及开关站的布局规划，根据模型建设需要，部分条件设置为已知条件，例如增量配电网中的变电站的布局分布、供电服务范围、用电负荷分布和规模[7-9]。

本文增量配电网的网架结构优选模型建立为：

配电网运营商主要向用户收取输配电服务费用，其中包括配电网运营商的电网建设费用、运维费用分摊以及电网公司的高电压输电服务费用之和。针对部分用户，还可以收取最低的电源保障费用。根据上述的费用收取原则，增量配电网的建设企业必去包含配电网的运营服务团队，承担配电网的日常运维、故障抢修等等工作。

在售电业务服务中，配电网运营企业需要与发电企业签订电力交易长期合同，为用户提供电能服务，其交易需在地区电力交易中心完成登记与备案，售电公司需要实时获取发电企业的售电信息以

NPV 为项目净现值，指项目建设周期与运营周期内容资金(现金)流入(收入)现值与未来资金(现金)流出(支出)现值的差额，能反应在同一个时间点的经济投资效益情况。

LCC 为成本，指增量配电网全寿命周期成本；R 为收入效益，指增量配电网全寿命周期的效益。其中LCC 按照项目的全寿命周期的不同阶段可以进行划分，主要可以分为：IC 为项目建设成本、OC 为项目运维成本、FC 为项目故障成本与DC 为项目设备报废成本，共计分为4 阶段。R 主要从两个方面考虑，一方面是用户配电网的运营服务费用，另一个方面为区域分布式能源对用户存在的电能过网服务费用；ASAIs为增量配电网项目建设中负荷节点s 的供电可靠性；KASAI为增量配电网所在区域的用户对电能可靠性的最低要求，即所求的各节点的供电可靠率要高于该值；LP 为增量配电网的负荷节点的所有集合。

表1：经济和技术参数兙

表2：经各方案全寿命周期成本、效益与净现值（万元）

其中，建设成本IC 主要包括设备购置费、安装调试费、建筑工程费等，大致分为变电站建设成本和线路建设成本。

增量配电网的运维发生在配电网投运到退役的各个时间段，每年都会产生这笔费用。项目的成本包括运维的材料费用、人工费用和其他工器具费用等。

故障成本的费用是指增量配电网的故障引起的输送电量停止造成的损失费用。

FCt为项目年度的故障损失成本；N 为增量配电网项目中负荷点数量；Closs为单位缺电成本，为定值；ps为项目中节点s 的年平均负荷值；nx为所在节点元件x 的数目。λx为对应元件x 的年运行故障率；t(x,s)为所在元件x 故障情况下导致所接负荷节点s 上带的负荷的停电时长，如果项目元件x 故障的时候，所在阶段的负荷能转供其他线路，则认为t(x,s)为0 进行计算。

根据净现值计算，报废发生在运行最后一周期的年末，成本集中在年末时间节点发生（即第T年的年末），为设备报废需要处理的费用和设备存在的残值之差值。

式中，Kbf为项目设备报废时候的处理费用率；Kcz为项目设备残值率的值。当设备残值率高于项目设备报废是需要的处理费用率时，则项目设备的报废成本将为负值考虑。α 为折现率，本文按照5%计算。

4 算例分析

设某增量配电网项目投资规划周期T 为15年，项目建设所在区域为高新技术产业开发区，电网的电压等级为10kV，采用电缆敷设供电的方式。项目建设区域拟建设有五个产业集群区域，每一个集群平均负荷容量为45MW，分别为负荷LP1（7WM）、负荷LP2（9WM）、负荷LP3（11WM）、负荷LP4（7WM）、负荷LP5（11WM）。区域的电网供电电压等级主要为10kV，不同集群的负荷率分别为下列数据：75%、82%、10%、75%、90%。在该增量配电网的建设过程中，考虑分布式电源的接入点按照负荷总量的10%考虑。经技术、经济、社会等角度分析，拟从常见的5 种网架结构中选择进行分析。

L1-L6 的长度分别为2.3、3.2、2.9、3.3、2.4、4.0km，经济与技术参数如表1。

变电站、变压器和电缆线路的故障概率分别按照0.005次/a、0.05次/a、0.05 次/（km*a）进行计算，如表2所示。

从方案①至方案⑤，变压器和线路的建设投资成本呈显著上升，对应的后期运维投资以及设备报废成本也是逐渐增加。除此之外，从方案①至方案⑤，随着电网建设成本的投资增加，电网的可靠性也在增加，故障成本显著降低。从表2可以看出，方案①和方案②的项目投资净现值相比较其他方案较低，故先将这两个方案排除，在方案③、方案④和方案⑤中选择，方案④的净现值要比方案③和⑤的高出很多。因此，综合考虑投资、电网可靠性和经济效益，该增量配电网工程的网架结构最优方案为方案④。不同方案图如图5所示。

5 结论与建议

随着增量配电网政策的落地实施，投资主体和运营模式变得多样化，本文主要分析现在增量配电网的形式以及投资主体，重点分析增强配电网投资中网架规划模型建立与分析，为电网投资及网架规划提供参考。同时，针对增量配电网业务对社会资本的鼓励情况下的配电网规划运营策略展望如下：

（1）探索政企联合配合的机制：主动地与政府汇报、沟通配电网规划主要计划和进展，建立定期磋商机制和信息通报机制，实现信息互通。

（2）抢先开展增量配电网规划：深入分析国家针对增量配电网的投资类型、投资模式等，确切掌握增量配电网发展的方向，加强对潜在用户、区域的分析，增强和地区政府、企业的进一步合作，扩大市场份额及占有率。针对地区潜在的区域，提前开展配电网规划。

（3）加大投资方向研究：由于增量配电网多以园区，而且分散，电网公司应该合理研究不同地区建设投资分析，在提高市场占有率的同时，提高经济效益。