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《3C绿色电网建设评价标准》指标量化方法

蔡振华 张军 刘倩妮 刘洋帆 张宇峰

蔡振华, 张军, 刘倩妮, 刘洋帆, 张宇峰. 《3C绿色电网建设评价标准》指标量化方法[J]. 南方能源建设, 2019, 6(S1): 103-106. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2019.S1.020
引用本文: 蔡振华, 张军, 刘倩妮, 刘洋帆, 张宇峰. 《3C绿色电网建设评价标准》指标量化方法[J]. 南方能源建设, 2019, 6(S1): 103-106. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2019.S1.020
Zhenghua CAI, Jun ZHANG, Qianni LIU, Yangfan LIU, Yufeng ZHANG. Index Quantification Method of 3C Green Power Grid Construction Evaluation Standard[J]. SOUTHERN ENERGY CONSTRUCTION, 2019, 6(S1): 103-106. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2019.S1.020
Citation: Zhenghua CAI, Jun ZHANG, Qianni LIU, Yangfan LIU, Yufeng ZHANG. Index Quantification Method of 3C Green Power Grid Construction Evaluation Standard[J]. SOUTHERN ENERGY CONSTRUCTION, 2019, 6(S1): 103-106. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2019.S1.020

《3C绿色电网建设评价标准》指标量化方法

doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2019.S1.020
基金项目: 

中国南方电网有限责任公司科技项目“中低压配网工程造价数据优化及应用研究”GDKJXM20161561 037700KK52160003

详细信息
    作者简介:

    蔡振华(通信作者) 1983-,男,湖北仙桃人,广东电网有限责任公司高级工程师,电气工程硕士,主要从事电网建设研究的工作(e-mail)13602416997@139.com。

  • 中图分类号: TM715

Index Quantification Method of 3C Green Power Grid Construction Evaluation Standard

图(3) / 表 (1)
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-03-12
  • 修回日期:  2019-05-06
  • 刊出日期:  2020-07-11

《3C绿色电网建设评价标准》指标量化方法

doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2019.S1.020
    基金项目:

    中国南方电网有限责任公司科技项目“中低压配网工程造价数据优化及应用研究”GDKJXM20161561 037700KK52160003

    作者简介:

    蔡振华(通信作者) 1983-,男,湖北仙桃人,广东电网有限责任公司高级工程师,电气工程硕士,主要从事电网建设研究的工作(e-mail)13602416997@139.com。

  • 中图分类号: TM715

摘要:     [目的]   通过指标梳理、指标量化工作,分析得到绿色电网变电、线路、配网的一级、二级、三级指标权重。    [方法]   南方电网公司于2013年印发了《3C绿色电网建设评价标准》,用于指导南方电网公司绿色电网的建设工作。在该标准推广过程中,研究人员发现该标准采用“清单式”评价体系,对项目选用技术的引导性较弱。2017—2018年,南方电网开展标准修订工作。此次指标权重的确定,采用的是群体专家层次分析法,该方法结合了群体专家法与层次分析法的优点,依托于群体专家的决策,同时通过数学方法减少群体专家决策误差,适用于绿色电网指标量化工作。    [结果]   建立包含决策层、高级科技人才的专家库,面向决策层开展一级指标评分工作,面向高级科技人才组开展二、三级指标评分工作,按照层次分析法梳理和量化绿色电网评价指标。    [结论]   群体专家层次分析法适用于此次绿色电网量化评价工作。此次指标量化工作,为绿色电网的量化评价工作,打好坚实的基础。

English Abstract

蔡振华, 张军, 刘倩妮, 刘洋帆, 张宇峰. 《3C绿色电网建设评价标准》指标量化方法[J]. 南方能源建设, 2019, 6(S1): 103-106. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2019.S1.020
引用本文: 蔡振华, 张军, 刘倩妮, 刘洋帆, 张宇峰. 《3C绿色电网建设评价标准》指标量化方法[J]. 南方能源建设, 2019, 6(S1): 103-106. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2019.S1.020
Zhenghua CAI, Jun ZHANG, Qianni LIU, Yangfan LIU, Yufeng ZHANG. Index Quantification Method of 3C Green Power Grid Construction Evaluation Standard[J]. SOUTHERN ENERGY CONSTRUCTION, 2019, 6(S1): 103-106. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2019.S1.020
Citation: Zhenghua CAI, Jun ZHANG, Qianni LIU, Yangfan LIU, Yufeng ZHANG. Index Quantification Method of 3C Green Power Grid Construction Evaluation Standard[J]. SOUTHERN ENERGY CONSTRUCTION, 2019, 6(S1): 103-106. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2019.S1.020
  • 2011年,南方电网公司基建部提出了建设绿色电网的设想,于2013年印发了《3C绿色电网建设评价标准》,用于指导南方电网公司绿色电网的建设工作,并选取了部分工程进行绿色变电站和线路的试点。在绿色电网的试点建设过程中,取得了一定的经验和成绩,也发现了一些问题。

    《3C绿色电网建设评价标准》采用逐项累计条文得分的方式进行评价,并根据得分进行等级划分。条文分值均等,每条1分。这种评价方法,不利于评价具体项目所采用的具体技术的深度,不能有效地拉开星级之间的距离。

    2017—2018年,南方电网开展标准修订工作,通过指标梳理、指标量化工作,分析得到绿色电网变电、线路、配网的一级、二级、三级指标权重,为绿色电网的量化评价工作,打好坚实的基础,以使标准更利于绿色电网的推广。

    • 评价标准量化方法的发展有三个阶段[1],第一阶段,未进行指标量化,采用“清单式”评价体系;第二阶段,对指标进行量化,但未建立独立的权重体系,权重隐含在分值分布中;第三阶段,对指标进行量化,且建立了独立的权重体系和条文赋分;如图1所示。

      图  1  绿色建筑评价标准发展阶段

      Figure 1.  Development stage of green building evaluation standard

      《3C绿色电网建设评价标准》即采用第一阶段“清单式”评价体系。从南方电网公司2016年开展的绿色电网建设后评价调研工作可知,“清单式”评价方法,不能按照类别措施难易程度区别对待,对项目选用技术的引导性较弱。此次修订,采用第三阶段指标量化方法,建立独立的权重体系,并对条文进行赋分。

      指标量化的核心在于指标权重的赋值。对权重赋值方法进行调研可知,权重取值方法主要有主观赋权法、客观赋权法两类[2],如图2所示。

      图  2  权重取值方法

      Figure 2.  Methods for weight quantification

      绿色电网的各项具体指标对“四节一环保”总目标的重要程度,缺乏大数据支持,需依赖工程经验进行评测,因此,应采用主观赋权法。参考绿色工业建筑指标体系[3]的权重确定方法,可采用群体专家层次分析法。

      群体专家层次分析法,是结合了专家调查法[4]和层次分析法(AHP)[5]的评价方法,通过背靠背式的专家问卷调查进行,经过多层次的排序和筛选确定权重,是当前绿色建筑评价体系采用的主流权重制定方法[6,7]

    • 层次分析法是由美国运筹学家、匹兹堡大学的Saaty教授于20世纪70年代初提出的决策方法。由于层次分析法(AHP)在理论上具有完备性,在结构上具有严谨性,在解决问题上具有简洁性,其在计划制定、方案排序、政策分析等各个领域都得到了广泛应用[8]。层次分析法也曾被应用于电网项目评价中[9]

      用层次分析法解决大型复杂的决策问题主要分三步,首先建立问题的层次结构模型;其次偏好分析,寻求分层权重;最后综合数据,寻求综合权重。

      根据层次分析法的要求,将原标准“两阶指标体系”升级为“三阶层次结构指标体系”,并将原标准的控制项、一般项、优选项,调整为控制项、评分项,为下一步指标量化工作作准备。梳理的原则是可行性、优质化,和时效性。

    • “一级指标”为绿色电网的总体优化目标:节地与土地利用、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料利用、站内外环境质量与环境保护、施工管理、运营管理。原标准仅包含“四节一环保”五个一级指标,修订后新增施工管理、运营管理两项一级指标。

      以“一级指标”为目标,分析为实现“一级指标”所应达成的几个方面,得到“二级指标”。例如,为实现变电站节地的目标,应考虑站址规划、道路规划、场地布置、设备布置四个方面,因此,将这四个方面作为节地部分的“二级指标”。

      以“一级指标”作为目标,以“二级指标”作为优化方向,分析为实现“二级指标”所应采取的具体技术措施,得到“三级指标”。例如,为实现“一级指标”节地的目标,在“二级指标”站址规划方面,应考虑选址合规、场地安全、占地面积、统筹规划、可再生地……等几个要素,因此,将选址合规、场地安全等要素作为节地部分的“三级指标”。

      原标准为“两阶指标体系”,可分别对应修订后的“一级指标”和“三级指标”。需以“一级指标”为导向,确定“二级指标”,并在此基础上将“三级指标”归类。然后,参照2013年后发布的相关国家、省市、行业标准对“三级指标”进行查漏补缺。

    • “三级指标”中控制项不参与评分,同一“一级指标”所属的“三级指标”合计总分为100分,再根据“一级指标”权重进行加权。“二级指标”、“三级指标”的权重均为得到“三级指标”分值而存在:三级指标分值=二级指标权重×三级指标权重×100。

      原标准控制项指标较多,建议仅保留项目必须达到的指标作为控制项,其余指标调整为评分项。将原标准的一般项、优选项调整为修订后标准的评分项。参照2013年至今国家、省市、行业发布的相关标准,对原标准同类指标的条文进行修订和新增。

    • 本文以绿色变电站节地部分二级指标量化为例,说明绿色电网指标量化工作。评分专家组由“四节一环保”及施工、运营各专业的专家组成。参考文献[7],专家人数应大于4人,才可保证由群体专家得到的权重值数据结果可信。此次参与绿色变电站节地部分评分工作的专家共6名,专家构成为:高校1名,科研机构1名,设计单位2名和建设单位2名,如图3所示。

      图  3  节地部分(变电站)专家打分结果

      Figure 3.  Expert scoring results of land conservation (substation)

    • 专家填写判断矩阵表。矩阵表如表1所示,其中Aij由专家填写。Aij是判断矩阵纵坐标和横坐标对比的结果,成对比较基于Saaty教授给出的9级比例标尺[8],将决策者的将偏好判断数量化。Aij的范围如下:

      表 1  判断矩阵表

      Table 1.  Judgement matrix table

      节地 站址规划 道路规划 场地布置 设备布置
      站址规划 1 A12 A13 A14
      道路规划 1/A12 1 A23 A24
      场地规划 1/A13 1/A23 1 A34
      设备布置 1/A14 1/A24 1/A34 1

      例如,为实现“节地”的目标,假如专家认为“站址规划”比“道路规划”更重要,则专家填写A12的取值为大于1小于9的整数,具体数值由专家自行判断。

      为保证专家填写的判断矩阵表的一致性,对判断矩阵表进行一致性检验。判断矩阵的一致性指标为:

      式中:λmax为判断矩阵的最大特征值。判断矩阵的特征向量和特征根采用方根法计算。当λn时,C.I.=0,矩阵为完全一致性矩阵。当C.I.≠0时,应继续判断以下指标:

      式中:R.I.为随机一致性指标,具体数值参考文献[7,9]。当C.R.<0.1,则该矩阵是满意一致性矩阵,通过检验;如C.R.≥0.1,则应重新核实矩阵中的数值,直至通过一致性检验。通过一致性检验的判断矩阵,其特征向量进行归一化处理后就是各要素的权重值。

      确保各个专家的打分结果均通过一致性检验后,汇总专家的评分结果,得到各个专家评分所得的权重值。绿色变电站节地的二级指标专家评分结果如图3所示。

    • 采用几何平均法合并各个专家的比较矩阵,得到群体比较矩阵,并进行一致性检验。群体比较矩阵通过一致性检验,得到绿色变电站节地二级指标权重。站址规划43.9%,场地布置22.1%,设备布置21.6%和道路规划12.4%。

    • 绿色电网指标量化工作有利于《3C绿色电网建设评价标准》的推广:

      1)2013版《3C绿色电网建设评价标准》采用“清单式”评价体系,对项目选用技术的引导性较弱。此次修订,对指标进行量化,建立独立的权重体系,将有利于科技含量高、生态环保的优秀技术的推广。

      2)群体专家层次分析法适用于绿色电网指标量化工作,该方法综合了群体专家法和层次分析法的优势,可以最大程度的利用专家的决策能力。

      3)采用群体专家层次分析法时,应注意群体专家的专业背景,合理选配专家。一级指标的权重,关系到绿色电网的发展方向,其专家组应以电网的领导层为主;二级指标、三级指标的权重,关系到技术的先进性、可行性,其专家组应以各专业行业内高级科技人才为主。

      4)采用群体专家层次分析法时,应注意专家打分环节的准确性、高效性,通过将判断矩阵表、一致性检验表、权重指标表结合在同一份评分表中,缩短了单次打分的时间,确保专家评分工作可在大范围内铺开。

      本文介绍了《3C绿色电网建设评价标准》修订过程中,对指标的梳理、量化的工作,介绍了群体专家层次分析法在本次修订过程中的操作步骤,为以后相关标准的修订提供了很好的参考。

  • 参考文献 (9)

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