Методы и модели экономического управления надежностью электроснабжения потребителей в энергосистемах тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Методы и модели экономического управления надежностью электроснабжения потребителей в энергосистемах"

Министерство энергетики и электрификации СССР

Государственный ордена Трудового Красного Знамени научно- . {>

-исследовательский энергетический институт ¿г

им. Г.М. Кржижановского

На правах рукописи

ЭДЕЛЬМАН Валерий Иосифович

УДК 330.131:621.311.019.3

МЕТОДУ И МОДЕЛИ ЭШМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НАДЕЖНОСТЬЮ ЭЛШТОСНАШШШ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ В ЭНЕРГОСИСТЕМАХ

Специальность 08.00.05 - экономика, планирование, организация управления народным хозяйством д его отраслями

Автореферат диссертации на ссиокание ученой отеаенп доктора экономических наук

с/ с

МОСКВЕ!! 1814) А"1 у

Работа выполнена б Производственной единице по нормированию и, экономическим методам управления в электроэнергетике Производственного объединения "Совзтехэнерго". '

Официальные оппоненты: доктор экономичеоких наук Денисов В.И. доктор экономических наук, профессор Смирнов В.А. доктор технических наук Гук Ю.Б.

Ведущая организация - Сибирский энергетический институт Сибирского отделения Академии наук СССР

Защита состоится "_" " 1990 г. в_ час. на

заседании специализированного совета Д 144.05.03 при Государственном ордена Трудового Красного Ейамени научно-исследовательском энергетической институте им. Г.И.Кржижановского, 117927, Москва, ГСП, Ленинский проспект, 19.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Энергетического инотитута им. Г.М.Кржижановского.

Автореферат разоолан "_" _ 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук

Г.А.Волков

ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Осуществляемая в нашей стране коренная перестройка хозяйственного механизма в значительной мере касается электроэнергетики, от эффективности функционирования которой зависит прогресс в экономике и в социальной сфере. Важнейшим обстоятельством при этом является качественно новый принцип осуществления методов хозяйствования на основе действенного экономического механизма управления производством, научно-техническим прогрессом, повышением производительности общественного труда и качеством продукции.

Важнейшей задачей электроэнергетики является обеспечение вадеа-ного электроснабжения потребителей всех отраслей материального производства и непроизводственной сферы. В последние годы внедрение непрерывных технологических процессов, гибких автоматизированных производств, биотехнологий, робототехники, широкая электрификация быта и транспорта и т.д. определили высокую чувствительность воех потребителей электроэнергии к наригаевиям нормального режима алектроонабпе-ния. В этих условиях перергоы элскгроснабяен/я и нсдоотпуск электрической энергии неотвратимо п?иеодят к экономическим, социально-экономическим и социальным ущербам. В то же время обеспечение и поддержание высокого уровня надежности электроснабжения требует значительных затрат, расхода материальных, природных и трудовых ресурсов. Походя из этого проблема надежности электроснабжения, общепризнанно рассматриваемая как экономическая, получила к настоящему времени, благодаря усилиям советских п зарубежных иоследователей, достаточно мощное раз» вити9.

В составе этой проблемы вопроо формирования и поддержания целесообразного уровня надежности электроснабжения потребителей в энергосистемах занимает едва ли не самое важное место. Его решение, в pawiRX с"щестБОва;гаего до самого последнего времени хозяйственного механизма в нашей стране и в электроэнергетике а частности, опиралось на

систему нормативов в виде количественных характеристик надежности энергообъектов или нормативных схемных решений, регламентируемых нормами технологического проектирования. Однако, цетод нормирования, в силу ряда присущих ему особенностей пе ыог обеспечить аффективное, о народнохозяйственных позиций и о учетом хозрасчетных пнтереоов предприятий, управление надежностью электроснабжения потребителей, что выразилось в общественных отклонениях уровш надежности от оптимальных значений и отсутствии заинтересованности всех субъектов хозяйствования в достижении и поддержании виото оптимального уровня.

Становление хозяйственного механизма в народаом хозяйстве нашей страны, основанного на развитых товарно-денежных отношениях ооадает условия, ко одновременно и надвигает требования для осуществления нового подхода к формированию и поддерканию уровня надежности электроснабжения потребителей. Этот новый подход предполагает наличие экономического механизма управления надежностью влектроонабжения в энергосистемах, предетавляющого собой органически .связанную чисть хозяйственного механизма взаимоотнеиений энергоонабжаквдих организаций и потребителей электроэнергии. Таким образом, проблема формирования и поддэра?нш уровня надежности электроснабжения перероете? из отраолевой в межотраслевую.

Ос^щеотменный в дисоертации анализ существующих вконашчес-кнх методов управления надежностью электроснабжения показал наличие ряда важных, но еще не решению: проблей в данном направлении. Прежде всего ато отоутствие строгой концепции решения задачи управления надежностью в рамках создаваемого хозяйственного механизма в стране. Вторая важнейшая проблема - недостаточность инфО]>. мацдонного обеспечения и в первую очередь по экономическим характеристикам надежности влектроонабжения. ЛэльпеВшего развитая здесь требуют методы определения еконоыичвокого и социального

ущербов потребителей при нарушениях норлального режима электроснабжения. К третьей проблеме следует отнести недостаточную разработанность моделей и методов определения эффективности к оиткмалькоотя при .решении задач управления надежностью в энергосистемах. Разработка теоретических и методических вопросов, обеспечивающих комплексное решение важной народнохозяйственной задачи - экономического управления надежностью электроснабжения потребителей в энергосистемах - является назревшей необходимостью в научном и практическом отношении.

Цели и задачу исследования. Цели диссертационного исследования состоят в разработке концепции экономического управления надежностью электроснабжения, формализации и структуризация проблемы, оценке отепени разработанности элементов, выполнения научных исследований и разработке методов и моделей, обеспечивающих условия для синтеза комплексной экономической системы управления надежностью электроснабжения потребителей в энергосистемах.

В соответствия о поставленными целями определены следующие основные задачи исследования:

- разработка методов и моделей экономического управления надежностью электроснабжения как органичеоки связанной части хозяйственного механизма взаимоотношений энергоснабжающих организаций и потребителей, осуществляющих свою деятельность в условиях полного хозяйственного расчета;

- совершенствование методов определения экономической эффективности повышения надежности электроснабжения п формирования критериев управления надежностью в зависимости от класса репаевдк задач;

- исследование экономического содержания и разработка классификаций ущерба от нарушений электроснабжения п построение на этой основе уточненные методов его сценки для реаеняя задач упрал-

ления надежаосаъи}

- синтез взаимосвязанной системы экономических и технических показателей надежности электроснабжения, .удовлетворяющей потребностям экономического управления надежностью электроснабжения потребителей в энергосистемах.

Теоретической и методологической основой выполнению: исследований послужили разработки классиков марксизма-ленинизма, мате шалы съездов и конференций КПСС, а также Пленумов ЦК КПСС, постановления партии я правительства по вопросам совершенствования экономического механизма и повышения эффективности общественного производства, научные груды ведущих советских и зарубежных энергетиков и экономистов в области надежности электроэнергетических систем и электроснабжения потребителей.

Разработанные в диссертации методы и модели базируются на положениях системного анализа, теории вероятностей, математической статистики, теории надежности технических оистем, теории оптимального планирования и функционирования производства. В работе автор опирался на труда' ведущих ученых по общей энергетике, надежности энергосистем, экономике энергетики, ценообразовании,, эффективности научно-технического прогресса, методам и критериям выбора оптимальных решений и другие.

Информационной базой исследования являлись материалы Госкомстата СССР, отчетные данные энергооиотем и предприятий Энергонадзора Минэнерго СССР, результаты обследования потребителей энергии по определению последствий перерывов электроснабжения, статистика по отказам в анергооиотемах и другие литературные материалы.

Объектом исследования в работе является комплекс "электроэнергетическая оистема - потребители электрической энергии" с максимальным учетом многообразия его взаимосвязей с внешней ope-

дой.

На зашит.у выносятся:

- научные основы, концепция и методология синтеза комплексной системы управления надежностью электроснабжения потребителей в энергосистемах, отвечающей перестройке хозяйственного механизма в народном хозяйстве страны;

- принципы и методы определения экономической эффективности повышения надежности электроснабжения, основанные на оистемном подходе к учету внешних й внутренних меняющихся факторов;

- научный подход и практические методы формирования критериев управления надежностью электроснабжения;

- методология й результаты исследования экономического содержания ущерба от нарушений электроснабжения потребителей, его классификация, четкое определение понятия и формирование на этой основе уточненных методов его оценки;

- модели экономичеокого управления надежностью электроснабжения, включающие стимулирование предприятий и трудовых коллективов; .

- концепция системного подхода при фондировании комплекса экономических и технических показателей надежности электроснабжения, удовлетворяющего требованиям экономичеокого управления надежностью»

Научная новизна дисоертации. заключаетоя в том, что она является комплексным научным исследованием проблем экономического управления надежностью электроснабжения потребителей в энергосистемах и состоит в реализации принципиально нового подхода к формированию уровня надежности электроснабжения, основанного аа организации хозрасчетных взаимоотношений между энергоонабжающими предприятиями и потребителями алектричеокой энергии, представляющими собой органически связанное звено нового экономического ме-

ханизмя в народном хозяйстве страны. Сформулированная в диссертации концепция экономического управления надежность» электроснабжения потребителей в энергосистемах учитывает многоаспектный характер решаемой задачи, потребности в перспективном и оперативном управлении надежностью электроснабжения, комплексность экономического механизма, содержащего подсистемы стимулирования предприятий, страхования, нормирования надежности электроснабжения, государственного управления, стимулирования трудовых коллективов.

В соответствии со сформулированной концепцией в диссертации предложен метод экономического управления надежностью электроснабжения потребителей на основе дифференцированных тарифов на электроэнергию, в том числе и питающихся от общего узла нагрузки. Показана возможность применения указанного метода на переходном этапе с учетом "стартового" момента, т.е.. когда энергоснабжающие предприятия и предприятия-потребители электроэнергии начинают осуществлять переход на полный хозрасчет и самофинансирование. В качестве варианта экономического управления надежностью электроснабжения разработан метод страхования и показана принципиальная возможность обэспечения устойчивого управления На основе этого метода в условиях возникающих внутренних и внешних возмущений.

. В диссертации нашли дальнейшее развитие метода микромоделирования ущерба при нарушениях электроснабжения на основе анализт его экономического содержания и построенных непротиворечивых классификациях, что позволило избежать фрагментарности оценки и придать методам определения ущерба системный характер, обеспечить лолный учет всех меняющихся факторов и исключить двойной счет составляющих. Разработанный в диссертации макрсядетод опр деления ущерба отличается от других аналоги®«« разработок более корректным подходом, обеспечивающим получение необходимого уровня точности оценок ущерба на основе обобщенной информации, но в то же время с

учегом особенностей технологического процесса потребителей.

В диссертации предложены методы расчета экономической эффективности мероприятий, связанных с повышением надежности электроснабжения потребителей, обеспечивающие системный учет влияющих факторов. Определена область применения пазяччннх подходов оценки экономического эффекта и обосновано применение предельных затрат а качестве исходной базы для его расчета.

Разработанный в диссертации метод определения оптимального уровня надежности электроснабжения в отатической и динамической постановке является основой формирования критериев управления надежностью электроснабжения потребителей я энергосистемах. В качестве вспомогательного инструмента разработан графо-аналктпчеокий метод определения оптимальной последовательности мероприятий, направленных на повышение надежности или снижение ущерба от нарушений электроснабжения.

В диссертации предложена эффективная система показателей деятельности эксплуатационного персонала эяергпаредппкятий, направленная на стимулирование обеспечения надежного электроснабжения потребителей. Отличием указанисй системы показателей от аналогичных является ее ориентация на ксдечные результаты деятельности энергоонвбжагапсго предприятия с учетом конкретной специфики каждого из потребителей электрической энергии.

йзследования я разработки, выполненные в диссертации, опираются на сформированную и обоснованную в работе систему экономических и технических показатечей надежности электроснабжения, относящихся не изолировано к электроэнергетической сиотеме, а учитывающие ее неразрывную взаимосвязь с потребителями электрической энергии.

Практическая ценность и внедрение. Выполненное е работе теоретические исследования, направленные на развитиз методов эяо.чоаи-

-м-

чеоко'-о управления надежностью электроснабжения завершаются конкретными рекомендациями, моделями и методиками, обеспечива"щими возможность решения широкого круга задач экономики надежности электроснабжения. Разработанные в диссертации мероприятия по совершенствованию хозрасчетных отношений энергоснабжащих организаций и потребителей электроэнергии нашли отражение в согласованных Госпланом СССР, Госарбитражем СССР и Госкомцен СССР и утвержденных Минэнерго СССР дополнениях и изменениях к Правилам пользования электрической и тепловой энергией. Другим важным практическим результатом диссертации является разработка "Методика определения экономического ущерба от отказов электроэнергетического оборудования энергосистем", одобренная НТС Минэнерго СССР. Одновременно, на основе выполненных в диссертации разработок, били подготовлены "Предельные затраты на повышение надежности электроснабжения потребителей в энергосистемах", охватывающие практически все отрасли материального произдодотва. Еиервые в нашей стране такого рода документ был утвервден Минэнерго СССР и распространен в качестве отраслеього норматива.

Концелция и методология анализа экономической эффективности повышения надежности электроснабжения, развитые в дисоертации, послужили основой разработанных автором инструктивно-методических документов, угвераденных Минэнерго СССР в качестве отраслевы.::

- "Методика определения экономической эффективности организационно-технических мероприятий, связанных с техническим перевооружением и реконструкцией электрических сетей";

- "Методика расчета экономической эффективности ремонта под напряжением воздушных линий электропередачи, 220 кВ и выше";

- "Методика расчета экономической эффективности ремонта под напряжением воздушных линий 35 кВ, ПО кВ и распределительных сетей 0,4-20 кВ";

- "Инструкция по расчету снижения себестоимости производства . и передачи электроэнергии при применении ремонта под напряжением

ВЛ 35-750 кВ";

- "Методика определения эффективности производства работ на воздушных линиях электропередачи с применением гертолетив" (одобрена НТС Минэнерго СССР),

Комплект методических материалов по эффективности ремонта под напряжением был использован при обосновании широкого внедрения этого прогрессивного метода работ в энергосистемах Минэнерго УССР в 1982-1989 годах, что позволило получить значительный экономический эффект.

Кроме того, материалы диссертационной работы использованы при подготовке отраслевых документов:

- Указания по заполнению карт отказов (КОЭ) по авариям и отказам в работе электростанций, электрических и тепловых сетей, энергосистем и энергообъединений Милэнерго СССР - утверждена Минэнерго СССР в 1984 г.;

- Указания по применению показателей надежности элементов энергосистем и работы энергоблоков с паротурбинными установками -утверждены Минэнерго СССР в 1984 г.

В-тущенный в 1283-1984 годах комплект нормативной документации по ремонтам электрических сетей 0,4-500 кВ бил утвержден Минэнерго СССР, а гвтор удостоин бронзовой медали ВДНХ СССР.

Апробация рэОотц. Материалы диссертационной рэботи только п текущем десятилетии были доложены и обсуждены на следующих отраслевых республиканских, всесоюзных и международных конференциях, семинарах, симпозиумах: па Научно-техническом совете Минэнерго СССР (пай 1982 г., декабрь 1966 г. в июнь 193в г.); на Международных симпозиумах СЭВ по теме "Совершенствование планирования и управления в энергетике" (декабрь 19сй г., февраль 1Эс7 г., да-

кабрь 1988 г.); на Маадународвом совещании "Надежность электрических сетей энергосистем" (ПНР, Варшава, сентябрь 1983 г.); на Всесоюзном научно-техническом совещании "Совершенствование хозрасчетных отношений с потребителями энергии" (г.Москва, 1989 г.); На Всесоюзном симпозиуме "Проблемы совершенствования планирования и хозяйственного механизма ТОК" (г.Москва, ВШШКТЭП, октябрь 1987 г.); на Всесоюзном научно-техническом совещании "Вопросы совершенствования технико-экономических расчетов в энергетике" (г.Ленинград, 1987 г.); на Республиканском научно-техническом семинаре "Разработка и внедрение методов работы под напряжением в электрических сетях республики" (г.Киев, 1983 г,}; на Всесоюзном научно-техническом совещании "Повышение качества энергоснабжения и эффективности промышленной энергетики" (г.Алма--Ата, 1983 г.). Неоднократно материалы диссертационной работы докладывались на заседаниях Всесоюзного научного семинара АН СССР "Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики" и по результатам обсуждения были рекомендованы к публикации в трудах Семинара. Ка 52-ом заседании Семинара под руководством академика Ю.Н.Руденко (г.Киевк октябрь 1988 г.) диссертация прошла апробации и была рекомендована к защите.

Публикаций. Основное содергошие диссертации шубликовано в восьмидесяти двух печатных работах, общим объемом около 70 а.л., в том числе одна монография, одна книга и девять брошюр.

Структура и объем дисоертчцип. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 193 наименований и приложений. Объем диссертации составляет 319 страниц машинописного текста. В приложении, объемом 101 стр., приводятся документы об использовании и внедрении результатов и об апробации работы, а также ксли.'еогвенные характеристики ущербов и показатели надежности ВЛ 35-500 кВ, полученные в результате проведенных

Исследований, вывода ряда формул и другие вспомогательные материалы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приводится общая характеристика проблемы экономического управления надежностью электроснабжения потребителей в энергосистемах, показана актуальность, определены основные цели и задачи иооледоввния, рель и место разрабатываемой системы экономического управления надежностью электроснабжения в организации новых хозяйственных отношений между энергоснабжавдими предприятиями и потребителями электрической энергии. Доказано, что сиотема управления надежностью электроснабжения должна ооновываться на экономическом механизме, представляющем собой процеос формирования целенаправленного поведения всех субъектов хозяйствования в достижения и поддержании экономически оправданного уровня надежности.

В качестве первого этапа исследований осуществлена структуризация проблемы экономического управления надежностью электроснабжения потребителей. Сйределено содержание структурных уровней, проанализирована степень разработанности поставленных задач и определены направления исследований, обеспечивающих разработку научных основ синтеза комплексной системы управления надежностью электроснабжения потребителей в энергосистемах. Логика изложения работы выдержана в соответствии со структурой рассматриваемой проблемы и методами решения поставленных в диссертации задач.

В первой удаве приводятся результаты исследования важнейшей экономической характеристики надежности электроэнергетических систем - ущерба потребителей от нарушений нормального режима электроснабжения.

Начиная с 30-х годов в многочисленных работах были раскрыты и исследованы многие грани этой проблемы, достигнуты значительные научные результаты, разработаны методики определения ущерба с раз-

личяой степенью приближения и базирующиеся на различной информации, получен большой фактический материал по ущербам. Однако, отмечая несомненные успехи науки в данном направлении, проблему все же. нельзя признать полностью решенной. Это подтверждается радом трудностей, возникающих при попытках использования категории ущерба в технико-экономических расчетах, и в особенности при организации хозяйственных взаимоотношений энергоснабжающих предприятий и потребителей электроэнергии.

Исследования показывают, что причиной этого обстоятельства является невыполнение двух важнейших требований: полноты и достоверности данных, что в свою очередь проистекает не только из масштабности задачи, но и из методологической несопоставимости работ, отсутствии единой концепции, анализа экономического содержания и наличия разночтений в самом понятии ущерба.

Поэтому, в особенности, применительно к задачам управления надежностью электроснабжения, проблема ущерба требует дальнейшего развития. В диссертации с этой целью сформулирсвана и развита концепция достижения более высокой степени полноты и достоверности данных об ущербе на основе его детального анализа как экономической характеристики надежности электроснабжения, исследованиях экономического содержания, построении непротиворечивой классификации и четком определений понятия.

Выполненные в диссертации исследования экономического содержания ущерба при системном подходе к его оценке показали, что при перерывах электроснабжения и недоотпусках электроэнергии потребителям отраслей материального производства и непроизводственной сферы имеют место оледующие группы потерь и затрат: непроизводительный расход ресурсов или юс уничтожение; простой и недоиспользования ¡еоуроов; перерасход элементов производства по сравнению о нормами. При этом каждая из групп представляет собой отдельный,

имеющий особую направленность вектор возможных потерь и затрат, в суше же они описывают полный системный набор вариантов реализации составляющих ущерба от нарушений нормального режима электроснабжения потребителей.

Исследования экономического содержания ущерба показали необходимость учета относящихся ко всем группам таких факторов как вероятностный характер потерь и затрат а их реализация как следствие уже возникших отказов иии превентивный характер в ожидания их возникновения. Многообразие последствий нарушений нормального режима электроснабжения потребителей определяет необходимость рассматривать следующие составляющие ущерба: экономическая (прямая и косвенная), социально-экономическая и социальная, а величину ущерба оценивать в денежной и натурально-вещественной (информационной, энергетической)форме или в виде балльных оценок по отношению к социально-экономическим стандартам. При этом, очевидно, весьма важным обстоятельством является проблема соизмерения разнородные полезностей, примеры решения которой показаны в диссертации по отношению к частичному денежному эквивалентированш социальных и экологических ущербов.

С целью исключения существующих разночтений в понятии ущерба в диссертации сформулирован принцип относительности, опирающийся на следующую векторную сушу, образующую суммарный ущерб:

где \3у- денежное выражение потерь ресурсов при отказах; Зг. -затраты на уменьшение потерь ресурсов при отказах; о^ - затраты на компенсацию негативных последствий отказов; - затраты на снижение вероятности возникновения отказов;^ - затраты на изменение критериев отказов (затраты у потребителей, с целью изменения их требований к уровни надежности электроснабжения). В

диссертации раскрыто экономическое оодеркание каздого вектора потерь и затрат и показано, что понятие ущерба может быть истолковано относительно набора векторов, участвующих в конкретном расчете.

Системный подход, развиваемый в диссертации по отношению к категории ущерба, позволяет определять его как разрыв между сложившимся уровнем удовлетворения материальных и культурных потребностей общества и возможным уровнем его удовлетворения, т.е. как "информацию об упущенных возможностях". При этом на стадии производства ущерб выступает как недовыпуск продукции с учетом нереализованных возможностей роста производства, а на стадии обращения и реализации - как разница между объемом произведенных продуктов и благ и конечным их потреблением.

Научно-обоонованная в диссертации классификация ущерба от отказов электроэнергетических систем является иоходныи моментом методики его расчета. Основываясь на принципе непротиворечивости, система классификации ущерба построена в расчете на две группы целей:

- выявление причин возникновения ущерба; определение последствий отказов; определение субъектов, испытывающих ущерб; определение источников возмещения ущерба;

- обеспечение полноты выявления потерь и затрат; устранение двойного счета; создание предпосылок дая разработки методики; систематизация мероприятий по оникению ущерба. •

При построении классификаций ущерба в работе использовался критический анализ опыта таких классификаций, накопленного в отечественной и зарубежной практике. Основная новизна подхода здесь состояла в том, чтобы избежать в классификации простых констатации различий в составляющих ущерба и придать классификации явновыраженную целевую направленность. Опирается предлагаемая классификация ущерба на результаты исследования его экономического содержания, позволившие разделить потери и затраты на группы, что преаде всего дает

возможность классифицировать ущерб по причинам его возникновения (таблица I), а тагосе по характеру теряемого ресурса: рабочая сила, средства труда, предметы труда, а также природные ресурсы и основные фонды в отраслях непроизводственной сферы. 0:пбенности методологии оцеш.я диктуют необходимость классификационного разделения ущерба на ущерб от внезапных отказов и ущерб от преднамеренных отключений потребителей, а также выделения особой классификационной группы: ущерба от сбоев, т.е. внезапно возникшего и самоустранившегося отказа в электроэнергетической системе.

Исследуя источники возмещения ущерба в диссертации показано, что недостаточно определять его только как часть утраченного национального дохода. Ущерб может возмещаться также в процессе производства национального дохода за счет прибыли предприятий, са счет издержек обращения и реализации, за счет личных средств населения, за счет спецфондов и т.д. Необходимо учитывать также невозмещаемую часть ущерба, представляющую собой утрату части национального достояния.

На базе исследований экономического содержания и предлагаемых классификаций ущерба в диссертации разработана методика его определения. Для этой цели применен метод микромоделирования, в рамках которого осуществлено логико-экономическое обоснование расчетных формул составляющих ущерба в соответствии с таблицей I. Отличительной особенностью предлагаемой методики явлкетоя не только системный подход к учету составляющих ущерба, но и же оценка в расчете на условия как производства, так и потребления продукции.

Последнее обстоятельство можно показать на примере метода расчета ущерба, связанного со снижением качества выпускаемой продукции (предметов труда):

Классификация ущерба по причинам его возникновения

Таблица I

I группа

Непроизводительный расход ресурсов или их уничтожение

П группа

Простой и недоиспользование ресурсов

| Ш группа

{Перерасход элементов производства !по оравнению с нормами

I. Снижение качества продукции. I. Простой средств труда.

2. Брак продукции.

3. Порча предметов труда.

4. Непроизводительный расход •предметов труда (при простое и доведении техпроцесса до номинального режима).

5. Аварийный ремонт оредотв труда.

6. Загрязнение природной среда.

2. Снижение производительности средств труда.

?. Простой производственных рабочих.

4. Использование рабочих на работах, не соответствующих их квалификации.

5. Простой или недоиспользование ресурсов в отраслях непроизводственной сферы. -

1. Ликвидация вышедших из строя, не полностью амортизированных средств труда.

2. Сокращение речгктного цикла эксплуатации и увеличение ремон-тосложности средств труда.

3. Повышенный резерв производственной мощности на предприятии.

4. Повышенный удельный расход предметов труда на единицу продукции или работы.

5. Повышенный норматив производственных запасов ресуроов.

I

где £ и Щу ~ приведенные затраты на выпуск единицы продукции номинального качества и удельный расход ее у потребителей; Куу -степень увеличения расхода этой продукции у потребителей; ¿Су- дополнительные текущие затраты потребителей при использовании им продукции пониженного качества; Ппт - объем продукции пониженного качества при нарушении нормального режима электроснабжения.

Метод макромоделирования, основывающийся на точном подочете всех потерь и затрат, имеющих место при отказах сиотем электроснабжения дает возможность осуществить вариантность расчета составляющих ущерба, что в конечном счете способствует повышению точности и достоверности расчетов. Так при определении ущерба от брака продукции раочет осуществляется для случаев исправимого или неисправимого брака, обнаруживаемого у производителя или потребителя продукции. Здесь, как и в предыдущем случае, в расчете ущерба учитываются затраты потребителей бракованной продукции. Аналогично осуществляется расчет ущерба, связанного с порчей предметов труда при нарушениях норляльного режим? электроснабжения потребителей.

Наиболее слоги а оценка ущерба, связанного с загрязнением природной среды при перерывах электроснабжения потребителей, поскольку практически полностью отсутствует опыт его определения, нет и в достаточной степени разработанных методов его оценки. Возможность оценки такого ущерба появляется на основе выполненного в диссертации анализа его экономического содержания и классификации составляющих. Суммарный ущерб, связанный с загрязнением природной среды предлагается определять в виде суммы четырех составляющих: затрат па ее восстановление при загрязнениях; затрат на защиту реципиентов от загрязнений среды; потерь из-за загрязнений; дополнительных затрат у реципиентов на компенсацию негативны): последствий. В диссертации приводятся расчетные формулы, позволяющие оцен'/ть ущерб от загрязнений природной ;:редн с учетом как залповых внброосв, что характер-

но для последствий перерывов электроснабжения ряда потребителей, так и для последующих фоновых загрязнений- Зщесь же предложен метод частичного экономического эквивалентирования социальны:: и социально-экономических ущербов, связанных, например, о ростом заболеваемости населения.

Важнейшая составляющая ущерба вызывается простоем или недоиспользованием средогв труда, сопровождающимся недовыпуском продукции:

Ц _ (ЕНК+ЕУЗР+Зй^ПГССпсст-СЗПЪП, {з)

Ппл

где Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений ( К ) ; £V - норматив доначислений на зарплату ( Зр ) ; Злр - плата за используемые природные ресурсы; а Л - общий объем недовыпуска продукции, в юга чая ее недовыпуск за время простоя ( д /7л ), а также из-за брака продукции или порчи сырья и материалов, за время наладки техпроцесса и т.д.; Споет - постоянная составляющая текущих затрат по предприятию; Cyi ~ составляющая зарплаты в себестоимости продукции; Ппл~ плановый-.объем выпуску продукции предприятием в год.

В работе .показывается,-что при использовании отраслевых резервов помимо затрат'нагих создание и содержание,•■к ущербу следует относить также дополнительные затраты на передачу продукции от резервных производств .-к. потребителям. При этом затраты на резервы увязываются с концепцией замыкающих затрат, основывающейся на теории линей!ого программирования Л.В.Канторовича и В.В.Новожилова. Это позволяет рассматривать затраты на резервы как предельные затраты оптимального народнохозяйственного плана.

Ущерб, возникающий при простое или недоиспользовании ресурсов в отраслях непроизводственной сферы, включает социальную, социально-экономическую и экономическую составляющую, которые реализуются

в виде прямого и косвенного ущерба в отраслях непроизводственной сферы п сопутствующего ущерба в отраслях материального производства. Одна из самых методически сложных составляющих этого ущерба - экономическая оценка потерь свободного времени населением в коммунально--бытово*. секторе, на транспорте а т.д. формирование принципов оценка этой составляющей ущерба в работе опирается яа внокэзанную К.Мар-ксси мысль об использовании досуга каждым индивидом для "возвышенной деятельности", и об отражении этого явления в процессе производства.

Наличие резервов производственной мощнооти у потребителей энергии рассматривается в диссертации как необходимый фактор компенсации возможного недовыпуска продукции, в том числе и при нарушениях электроснабжения. Автором получены выражения, позволяющие определять ущербы, связанные с необходимостью организации и содержания таких резервов, характеризующихся как временным резерват (7д<Тн~ ~Тпи ), так и резервом по производительности

у- СЗ~С«ер)(Тк-Т1Н-Та)&(4)

НчрлЯ(Тк ~Тпк)

у _ ('З-Спер) (§ТИДХ ~ д р

где (3- Спер) - годовые затраты без переменной -части себестоимости; Тк - календарный период; Тпы - нормированное время простоя в год;

Тр- действительный (рабочий) фонд времени работы оборудования; Кир -коэффициент использования резерва; йй - величина резерва производственной мощности; с)/ту и §оз - максимально допустимая к фактическая производительность оборудования»

В диссертации нашел датьнейиее развитие метод мзкромоделирова-нпя яри определении ущерба от перерывов электроснабжения и нэдоот-ьуска электроэнергии потребителям. Разработанная автором концепция

этого метода исходит из двух важнейших обстоятельств. Первое заключается в том, что расчет ущерба в соответствии о этим методой осуществляется на основе минимального объема располагаемой информации, ограниченной данными статистического учета, включая производственную информацию предприятий Энергонадзора. Возможность корректной . оценки потерь и затрат у потребителя, которые имеют место при нарушении его электроснабжения, при этом отсутствует. Второе заключается в наличии принципиальных различий в сферах использования информации об ущербах, полученных методами микро и макроыоделирования. Сложность выработки концепции макромодели ущерба состоит в необходимости балансирования двух противоречивых требований: максимальная достоверность оценки и минимум располагаемой информации.

Метод макромоделирования разработан в диссертации о учетом имеющихся в этом направлении многочисленных предложений, основой которых являетоя, как правило, оценка влияния нарушений электроснабжения на величину валового продукта.и национального дохода. Шиз уже говорилось о недостатках отражения ущерба через величину национального дохода. Кроме того, этот подход не учитывает в должной мере компенсацию недовыпущенной продукции различного рода резервам. Эти соображения позволили автору сформулировать .принципиально иную, в большей степени отвечающую условию достоверности оценки, .концепцию определения ущерба. Она исходит иэ понимания ущерба как необходимого резерва, обеспечивающего выпуск заданного объема продукции, включая нереализованные возможности роста производства из-за нарушений электроснабжения. При этом появляется возможность учитывать элластичность недовыпуска продукции по объему недоотпущенной электроэнергии, что значительно повышает точность оценки величины ущерба.

В соответствии с этим методом в диссертации приводятся результаты расчета удельного ущерба предприятий практически всех отраслей

-м-

материального производства, выполненные на основе специально организованного обора информации, часть которых в качестве примера приводится в таблице 2»

Удельный ущерб -от недоотпуска электроэнергии Таблица 2

Характер производства ^дву^Характер производства |Рус(/кВт-ч

Производстве оборудова- Производство:

ния для: - синтетических смол 0,78

- горной промышленности 0,73 - удобрений 0,49

- иефгегазшерерабатн-вающей промышленности 0,75 . - продуктов биохимии 0,27

- текстильной и трико- - молочных продуктов 0,67

тажной промышленности Г, 79 - хлебобулочных изделий 1,55

- торговли, общепита 1,17 - редких металлов 0,51

Производство: - отали 0,65

— подшипников 0,61 - проката 0,21

- матяллорежущих станков 1,03 - витаминов 0,78

— сельхозмашин 1,07 - натуральных кож 2,18

- электротехнических ма- 1,34 Добыча:

шин • - нефти 0,27

Ремонт автомобилей 1,22 - угля (шахты) 0,61

Производство химвсиокон 0,20 Горно-обогатительный ком- 0,15

бинат

Вычислительный центр 4,00-

Данные об удельном ущербе потребителей являются основой для вычисления интегральных характеристик удельного ущерба от недоот-пуска электроэнергии потребителям в целом по энергосистеме или анергообъедтаенкч с использованием фактических графиков ограничений и отключений при дефицитах мощности и энергии в энергосистеме. Анализ ряда таких графиков показывает, что при их формировании исходили не из минимального ущерба, а из реальных возможностей отключения и ограничения потребителей. Швод, который обычно делается в таком случае - перестроить систему формирован л графиков исходя из минимального ущерба, что должно дать значительный экономический

-гч-

эффект. Такой подход, однако, представляется на данном этапе по крайней ¡/ере, спорным. Не о-грицая его перопективной целесообразности необходимо учитывать два обстоятельства. Во-первых, это технические возможности управления нагрузкой в энергосистеме, что выразится в затратах на необходимые системы связи, автоматики и вачис-лительные средства. Во-вторых, отключение массы потребителей с целым удельны« ущербом, взамен отключения нескольких крупных с большим ущербом, может привести к появлению синергической составляющей ущерба в регионе, В результате следует сделать вывод о тем, что построение графиков ограничений и отключений должно исходить не только из минимальных ущербов, но также учитывать их наложение и затраты на соответствующие системы управления нагрузкой.

Во второй главе на основе решения задач'эффективности и оптимальности разработал принцип формирования критериев управления надежностью электроснабжения потребителей в энергосистемах. В дисоер-тацик показано, что при общности методологии и единстве критерлаль- . ного подхода расчеты экономической эффективности и выбор оптимальных параметров надежности в электроэнергетических системах, обладают существенным отличием. Этс отличие состоит в степени определенности рассматриваемых вариантов и необходимости решения задачи синтеза оптимального варианта, обладающего максимальной эффективностью.

Особенности содержания и методологии решения задач эффективности к оптимальности при управлении надежностью электроснабжения в значительной мере зависят от свойств и особенностей объекта исследования. В работе проанализирован круг свойств и особенностей электроэнергетических сиотем и их элементов и показано влияние на решение наззьнных задач.

Находя из указанных факторов в диссертации сформулированы основные требования к моделям решения задач эффективности п вдти-мвл! ног.тй при управлении надежностью электроснабжения потребите-

-¿к-

лей в энергосистемах. В их число включены и исследованы: сопоставимость вариантов но их реализуемости, вектору полезных результатов, степени достоверности информации и т.д.; ориентация расчетов на условия потребления энергии; народнохозяйственный подход в согласовании о хозрасчетными интересами предприятия и ряд других. На основе выполненных исследований и содержательного описания задач эффективности и оптимальности в работе удалось сформулировать целостную концепцию и разработать методологию их решения применительно к проблеме управления надежностью в электроэнергетических системах.

В частности, подробно исследованы два метода расчета экономической эффективности повышения надежности алектрог -абжения потребителей: "метод равного результата" г "метод учета ущерба". В диссертации показана ограниченность первого метода, некорректность его применения в ряде случаев для решения задач выбора вариантов повышения надежности электроснабжения. Последнее имеет место, когда уровень надежности электроснабжения не задан в виде норматива из каких-либо априорных соображений, например, из требований совладения социальных ограничений и экологических нормативов. Отсада и вытекает область применения "метода равного результата", для упрощения реализации которого в диссертации сформулировано понятие предельных затрат на повышение надежности электроснабжения. Являясь базовой оценкой затрат эта характеристика позволяет увязать предельные условия повышения надежности электроснабжения потребителей с требованиями метода приведенных затрат.

"Метод учета ущерба" предполагает различие результатов и их экономического эквивалента по всем вариантам мероприятий повышения надежности электроснабжения. Этот метод, как показано в работе, не противоречит теории приведенных затрат, если в их составе рассматривать сопряженные затраты хотя бы по первому концентру оопря-

жения, т.е. изменение ущерба у потребителей электрической энергии. Такой подход отвечает условию сошадения народнохозяйственных в хозрасчетных интересов в тех случаях, когда хозяйственный нехавкам взаимоотношений энергоснабжающих предприятий и потребителей предуоевт- . ривает экономическую ответственность в объеме причиненного уцэрба.

Экономический эффект от изменения уровня надежности алектросваб-жения в этом олучае определяется разностью изменения суммарного ущерба и затрат по мероприятию. Так при техническом перевооружения или реконструкции объекта, сопровождающегося повышением наяежвоств электроснабжения, но без увеличения обьеыа отпуска алегтрятеской анергии потребителю, эффект будет определяться:

Э = (уэ+упХМ -МмУЩс'н-с'.УкАр+Е*). <6>

а при увеличении отпуска анергии:

(^[ма* $ 7>

где и уп - удельный ущерб электроснабжающего предприятии в потребителей от нарушения электроснабжения; Со и с'н - удельная себестоимость производства, передачи и распределении электроэнергия (без реновационных отчислений) до а после внедрения мероприятия; д 1л/о ид\л/м- недоотпуск электроэнергии до н после осуществления ке-роприятия; Ц/о И Мо — плановая выработка электроэнергии п ее увеличение после осуществления мероприятия; Ни и аКа- «алатальаае вложения по мероприятию и их часть, связанная о увеличения: обьеыа отпуска электроэнергии. Отсюда, может быть определена весьма важная характеристика предельного значения аконоыхчески оправданных капитальных вложений на осуществление рассматриваемых мероприятий:

UI (t/э +Уп)(аУ/°-ЛUk)-VJoCcU'С.',) ( 8 )

Разработанные в диссертации принципы и методология решения задач определения еконшической эффективности повышения надежности алектроснайгсения потребителей являются основой методов оценки эко-иоиячесхого э|фекта «ероприятлй, ведущим или сопутствующим результат! которых явгяется рост надежности. В работе приводится пример разработка тегсоа цетодики по отношению к одному va перспективных направленна ка^ако-технического прогизсаа в электрических сетях энергосистем - ремонту воз душ их линий электропередачи под напряжении!.

fóciera показывают высокую эффективность ремонта BJI под напряжением. Tssz, нетрямер, экономический эффект ремонта под напряжением Ш 330 кВ "Шлдавская ГРЭС - Кишинев" составил 211 тыс.рублей в год. йда более внсозяй эффект озидэется получить njn ремонтах под напряхениэи Ш ИБО кВ "Зкибастуз-Кокчетвв-Кустанай" - 908 тыс.рублей в ход. Вцвлса, только по энергосистемам Шнэнерго УССР, экономический agesr or применения ремонта BI под напряжением составил в IS53 году 18,3 клн.рублей.

Разработанная в диссертации методология определения эффективности повневния надежности была использована также при формирования неходад оценки экономической эффективности технического перевооружения п реконструкции в электрических сетях, а также применения вертолетов при техническом обслуживании и ремонте алектросете-вого оборудования. Tea сашм удалось существенно повысить точнооть расчетов эффекта указанных мероприятий, учитывая, что основным их

результатом является повышение надежности электроснабжения потребителей.

Особую проблему составляет оценка экономической эффективности мероприятий, направленных на повышение живучести энергосистем, поскольку экономическая оценка живучести в настоящее время разработана еще в недостаточной степени. В работе исследование этого вопроса ширалооь на разграничение понятий нарушения безотказности и живучести в энергосистемах, состоящее в том, что в последнем случае система утрачивает присущие ей эмерщкентные свойства.

С позиций системного анализа исследуемые явления в энергосистемах можно разделить на малые, крупномасштабные и глобальные. К последним отнооится и потеря живучеоти энергооиотемы, последствия которой сказываются на экономике всей страны и отражаются на уровне эффективности народного хозяйства. Основываясь на гаком подходе, экономическую эффективность повышения живучести энергосистем можно исчислять (используя рекомендации д.а.Н.Лившица В.Н.) по изменению величлны национального дохода в виде прироста конечного результата, учитывающего использование основных фондов, оборотных средств и рабочей силы, а также сопутствующих экономических и неэкономических эффектов:

, (Ю)

I

тдей Чь- иэмеаенг^ объема чистой продукции I -ой отрасли; 5 с. и /? -- стоимостная оценка сопутствующих экономических и неэкономических эффектов; + С ) - приведенные затраты по мероприятию.

Выполненные автором исследования показывают, что стоимостная оценка сопутствующих эффектов, представляющая собой снижение экономического и социального (экономическая оценка) ущерба от нарушений живучести, существенно отличается от аналогичных характеристик при -нарушении безотказности в энергосистемах. Это отличие состоит в

появлении дополнительной, но весьма весомой составляющей ущерба, так называемой синергической составляющей. Эта составляющая характеризуется суперпозицией последствий нарушений технологических процессов многих потребителей материального производства л непроизводственной сферы. Так, например, из анализа аварии 1977 года в Нью-Йорке следует, что основной ущерб был вызван не потерями, свя-аанными с отключением каждого из потребителей, а последствием одновременного прекращения функционирования целой группы подсистем городской инфраструктуры.

Определение оптимального уровня надежности электроснабжения, как показано в работе, тесно увязано с оценкой экономической эффективности. В качестве общего критерия оптимальности принимается максимум разницы между стоимостной оценкой п лезных результатов и затратами производства на их достижение.

Исследование этого вопроса в диссертации показало, что косвенная или сопутствующая экономическая оценка социальных факторов оказывается недостаточной для принятия оправданного решения. Поэтому приходится прибегать к соответствующей системе ограничений в виде границ гаи условий существования решения. Ограничения, как показано в работе, являются вынужденной мерой, и их использование в свою очередь создает определенные трудности: необходимость количественного задания социальных факторов; потребность в существовании социальных нормативов или стандартов в качестве базы для оценки; учет дополнительных затрат на соблюдение заданных ограничений; оценка результатов мероприятий, существенно отличающихся по социальным характеристикам, но находящихся в допустимых пределах.

В диссертации, исходя из указанных принципов, предложена система критериев оптимальности для использования в задачах управления надежностью электроснабжения потребителей, показанная в таблице 3. Критерии предусматривают различное задание исходных условий, а так-

Система критериев управления надет ость® электроснабжения

Таблица 3

входное ' Статический вариант I Динамический вариант

¿■"¿[овие, — « — — — — — — — — — — — — — — « — — — —

• Г„ г'Щ 7 ,

ггигьдэс пиЛ1(ЕнКэ1+СэО ; п/ьавс^в, (I) л({*Ет)*У, гуги-Щ^Ио (I)

С I ».

прямая задача

, » 1 - • Г,/ „ 7

/ум- ^¿^ О.о Щп.[£н(Кзс+КпО+Сл* Сс11];прмХ1^Хс (3) а+£ту \) п/гш- II (Ь)

I

________. С>5

- 0

ггиу? $1 пиш ; гиги (ЕнКз1*С'эО< до (5) так Й1: пли[к^П а+ЕняМ^Зьс» (6')

С ' ¿. '

обратная задача

о />къхХ1; тал Л1; п/ш [Кэ^Кшъ. и + йм)*- „(8}

с ¡- t'l

(л) „г * К ] (12!)

же характер изменения затрат и результатов (статический, и д;:нами-ческий варианты). При их формировании автор опирался, в том числе и на модели оптимизации, разработанные д.э.н.Лившицем В.Н. Обозначения в таблице 3: Н - капталыше вложения; с - текущие затраты, неизмененные по годам; и ( I ) - чистые текущие затраты, меняющиеся во времени; /?1- уровень надежности электроснабжения; 3 - затраты; 1сл - предельный срок службы объекта; X - количественная характеристика социальных результатов; индексы: " " - ¡--ый вариант; "О" - заданное значение (ограничение); "3" - энергосистема; "Л" - потребитель; " С 3 " - смежные звенья; "д" - дополнительная величина, для приведения к тождеству результатов ~о уровню надежности.

Третья глава диссертации посвящена исследованиям и разработке экономического механизма управления надежностью электроснабжения потребителей в энергосистемах. Проведенный нами анализ показал, что существующие по данной проблеме отдельные разработки и модели не создают необходимого научно-методического обеспечения для организации системы экономического управления надежностью.

Имеющиеся работы посвящены лишь вопросу экономического поддержания заданного уровня надежности электроснабжения либо возмещению дополнительных затрат энергоснабжающих организаций на обеспечение повышенного уровня надежности электроснабжения. В какой-то мере существующее состояние рассматриваемой проблемы определялось потребностями действовавшего до самого последнего времени хозяйственного механизма в народном хозяйстье нашей страны, основанного на административно-командных методах управления экономикой и шибающегося на систему квот, нормативов, лимитов и т.д. Переход к хозяйственному расчету, самофинансированию и самоокупаемости предприятий требует отказа ст программных методов управления, в том числе я надежностью электроснабжения потребителей, поскольку эти

метода объективно становятся звеном механизма торможения.

В диссертации предложена и сформулирована целостная концепция экономического управления надежностью электроснабжения потребителей в энергосистемах, основанная на рефлексивном методе и обеспечивающая новое качество решения поставленной задачи. Инструмент рефлексивного метода - экономическое стимулирование - предполагает соответствующее экономическое воздействие как на предприятия вце-лом, так и на отдельных работников и включает материальное поощрение и экономическую ответственность.

Надежность электроснабжения в работе предложено рассматривать как комплексный ресурс, выработка и распределение которого должны осуществляться исходя из принципов максимальной народнохозяйственной эффективности. Регулирование этого процесса осуществляется на основе соответствующего хозяйственного механизма, основанного на системе тарифов на электроэнергию, дифференцированных по уровню надежности электроснабжения. Новизна подхода в данном случае состоит в том, что при этом перед тарифом ставится цель обеспечить экономическую сбалансированность, т.е. равновесие, отражающего оптимальную потребность народного хозяйства в уровне надежности электроснабжения различных потребителей. При этом понятию равновесия придается смысл не только соответствия спроса и предложения, но и согласование экономических интересов всех субъектов хозяйствования. При таком подходе объективно ограниченный ресурс - надежность электроснабжения - представляется в первую очередь такому потребителю, который исподьзует его с наибольшей эффективностью.

Разработанная в диссертации концепция управления надежностью электроснабжения учитывает многоаспектный характер данной проблемы. Тарифная политика, как долгосрочный регулятор надежности, сочетается о оперативным управлением нагрузкой для случаев возникновения дефицитов энергии и мощности з энергосистеме в свою очс-

редь опирающегося на соответствующий экономический механизм. В концепции предложено отказаться от льготных тарифов на электроэнергию, как средства решения государственных задач, и перейти к особым режимам кредитования и налогооблажения таких потребителей. Для потребителей, нарушение нормального электроснабжения которых приводит к социальным или экологическим ущербам, не тлеющим экономического эквивалента, концепция предусматривает использование экономически поддерживаемых нормативов надежности электроснабжения. Замыкает концепцию экономического управления надежностью электроснабжения взаимная экономическая ответственность энергоснабжающих предприятий и потребителей за соблюдение зависящих от них режимов и других факторов электроснабжения. При возникновении нарушений нордального режима электроснабжения вследствие сверхрасчетных нагрузок, например, природного характера, возникающие экономические потери должны компенсироваться за счет специально создаваемых централизованных и децентрализованных страховых фондов.

Метод экономического управления надежностью электроснабжения, разработанный в диссертации, предусматривает, что одновременно о ценами на ресурс, каздый объект системы "энергоснабашющее предприятие - потребители" наделяется целью и возможностью осуществлять выбор своего поведения для достижения и поддержания оптимального состояния. Согласование оптимального состояния каждого объекта и системы в целом осуществляется на основе соответствующих цен равновесия, для формирования которых в работе использована модель обмена Гейла.

Дифференциация тарифа На электроэнергию по уровню надежности электроснабжения осуществлена на основе соответствующей системы скидок-надбавок к базовому тарифу, обеспечивающих перераспределение части экономического эффекта, связанного о уровнем надежности электроснабжения, мегду энергоспабжающей организацией и погуби-

телями. Исходя из оптимального уровня надежности электроснабжения с народнохозяйственных позиций, величина скидки-надбавки к тарифу определяется по формуле:

у._ (Уср-Цор1) щ)

Л 2\л/

где Зор1к Уор1 - затраты на обеспечение оптимального уровня надежности электроснабжения и величина ущерба при этом уровне надежнос-ти;уЗср и уср - затраты на обеспечение средневзвешенного уровня надежности электроснабжения, отвечающие базовой величине тарифа, и величина ущерба при этом уровне надежности; 1\/ - объем отпускаемой потребителю электроэнергии в год.

В диссертации показана возможность и целесообразность использования Бместо абсолютных значений затрат и ущерба их приростных значений, разработан соответствующий алгоритм и программа для ЭВМ (рис л) и выполнены опытные расчеты.

Важнейшей особенностью и преимуществом разработанной в диссертации модели экономического управления надежностью электроснабжения потребителей является устойчивость как при случайных колебаниях уровня надежности (спроса и предложения), так и при изменениях в условиях развития энергосистемы или потребителей. Таким образом можно констатировать, что сконструирован реальный экономический механизм, обеспечивающий устойчивое поддержание надежности электроснабжения на оптимальном уровне (экономический гомеостаз).

Анализ действенности данного экономического механизма проверен применительно к регулированию уровня надежности узла нагрузки, питающего разнородных потребителей. В работе с этой целью решена задача об оптимальном уровне надежности для такого узла нагрузки, который определяется не по самому ответственному потребителю, как это иногда предлагается, а на основе экономического компромисса:

Рис.1 Блок-схема программы расчета скидок-надбавок

п.

(Рг. = ИорО при /Е(УсР - Ус); -(31 -дер) I — тт (12) И

^ = 1,2,...,гь

где п.- число потребителей, питающихся от узла нагрузки; Йс ,31 и У1 - I -ый уровень надежности электроснабжения узла нагрузки, соответствующие ему затраты в энергосистеме и величина ущерба потребителей.

Исходя из принципа равенства эффектов для энергоснабжающей организации и потребителей, а также из равенства удельных (на КЙГ'Ч потребляемой энергии) эффектов потребителей между собой получено выражение расчета скидок-надбавок для каждого из потре-

бителей:

при ^ = 1,2,..., П. } £ I

Рассчитанные в соответствии с этой методикой примеры показывают, что для потребителей одного узла нагрузки в зависимости от их важности (удельного ущерба) одновременно для одного может быть экономически оправдано установление надбавки, для другого - скидки, а для третьего - уровень тарифа соответствует базовому значению.

Отмечая преимущества предлагаемой в диссертации сиотемы экономического управления надежностью электроснабжения потребителей необходимо вместе с тем отметить, что они могут быть в полной мере реализованы только при завершении перехода народного хозяйства на полный хозяйственный расчет и самофинансирование, фактическое осуществление товарно-денежных отношений. В настоящее время можно лишь говорить о положительной тенденции этого процеоса, характеризующейся наличием "стартового момента", котодай определяется: "за-данностью" систем влектроснабжения потребителей и отсутствием возможности их перестройки в короткое время, слабостаю информационной базы, наличием стереотипа мышления в отношении требований по бесперебойности питания, цен на электроэнергию, ответственности за нарушения надежности, несовершенством исходной законодательной и методологической базы хозрасчета и рядом других.

Указанные обстоятельства диктуют целесообразность организовать на переходном этапе промежуточную . оиотему экономического управления надежностью электроснабжения, которая учитывала бы особенности "стартового момента", но в дальнейшем могла бы быть развита до полноценной экономической системы. Один ив вариантов такой сиотемы, предназначенной дтя внедрения в энергосистемах Минэнерго СССР на современной этапе предложен в диссертации. Оз-

новой системы является дифференциация всей совокупности вариантов систем электроснабжения на пять групп (классов надежности), каждому из которых устанавливается соответствующая величина скидки-надбавки к тарифу на электроэнергию (таблица 4).

Надбавки (скидки) в % к тарифу на электроэнергию в зависимости от клаоса надежности электроснабжения

Таблица 4

Ввд тарифа 1- I ~ Класс Т~п- наде.таости т ш"Т -еГТ ~ у

Двухставочный (основная ставка) +45 +15 0 -42 -55

Одноставочный +20 +10 0 -12 -15

Существенным вопросом при этом является дифференциация схем электроснабжения по классам надежности питания потребителей, которая осуществляется в зависимости от количества и характера источников питания, принципов ввода резерва, числа каналов и т.д. ' Ди|ференцированный тариф на электроэнергию не является единственно возможным инструментом экономического управления надежностью электроснабжения потребителей. В диссертации исследован еще один вариант такого управления, осуществляемый на основе метода страхования. Страхование при этом рассматривается как экономический регулятор, обеспечивающий динамическую стабильность рассматриваемой системы путем выравнивания отклонений, вызываемых нарушениями нормального режима электроснабжения потребителей в энергосистемах.

Автором разработан экономический механизм применения метода

страхования для управления надежностью электроснабжения потреби-

«) Разработка типовых схем электроснабжения применительно к каждому из классов надежности потребителей осуществлялась совместно о отделом электрических сетей института сйергос^тьпро-ект.

телэй, ущерб от перерыва электроснабжения которых носит как экономический (управление по отклонению), так и социальный (управление по возмущению) характер. Разработаны принцип формирования страхового фонда и его расходования для различных ситуаций. Показана устойчивость процесса управления надежностью при применении метода страхования.

Экономический механизм управления надежностью электроснабжения потребителей, предложенный в диссертации, включает в качестве неразрывного звена, псдоистему экономического стимулирования трудовых коллективов, цехов, участков и т.д., вплоть до отдельных работников. Эта подсистема опирается на объективную оценку деятельности эксплуатационного персонала энергосистем по обеспечению надежного электроснабжения потребителей. В диссертации на оонове анализа существующих разработок и систем оценки показателей энергетического производства, лежащих в основе стимулирования повышения надежности электроснабжения потребителей, показано, что дооего времени достигнуть поставленной цели не удалось как из-за Носоверпенства хозрасчетных систем энергетических предприятий, так и в немилей степени ■из-за несовершенства показателей, в : едостаточной мере отражающих конечные результаты энергетического производства.

СЬираясь на исследования понятия конечного результата в электроэнергетическом производстве, в диссертации предложена усовершенствованная система оценки показателей, характеризующих деятельность производственных коллективов энергопредприягий по обеспечению надежного электроснабжения потребителей. Доя отображения оценочного показателя в работе были конкретизированы применительно к электроэнергетической системе понятия внешней и внутренней поверхностей, простой и сложной цели, одноцааевой и многоцелевой сиотемы. Общее варпжение показателя для оценки производственной деятельности в расч'-те кв конечные результаты получено в виде:

Где Л/с - установленная мощность или пропускная способность I -го Граничною элемента сети; п - число граничных элементов зо внешней поверхности; и Ки - коэффициенты средней загрузки и важности I -го граничного элемента; Т? и 71'' - суммарная продолжительность внезапных и преднамеренных отключений I -го граничного элемента за расчетный период ; ^ - коэффициент относительной "тяжести" последствий внезапного отключения по сравнению с преднамеренным.

В работе приводятся формулы расчета всех входящих в выражение (14) коэффициентов, а также показан метод получения нормативных значений показателя и его коррекции с целью учета конкретной сложившейся в период природно-климатической обстановки. Последнее осуществляется с целью исключения влияния изменения интенсивности гололедно-ветровых нагрузок, грозовых перенапряжений и других факторов на оценку деятельности эксплуатационного персонала.

На основе описанной методики разработан алгоритм и програша расчета для ЭВМ, прошедшие опытную проверку в электрических сетях Модцэнерго.

В четвертой главе диссертации сформулированы результаты исследований и разработки комплексной системы экономических и технических показателей надежности в энергосистемах в качеотве информационной основы для ращения задач управляя надежностью электроснабжения потребителей. Показано, что на фоне хорошо проработанной сегодня подсистемы технических показателей надежности в электроэнергетике практически отсутствуют экономические показатели, что является серьезным тормозом развития экономических методов управления надежностью электроснабжения я совершенствования на этой основе хозрасчетных взаимоотношений меаду энергсснабжаицши организациями и потребителями энергии.

В работе обоснована приоритетная роль экономических показателей надежности электроснабжения, являющихся более информативными при принятии решения в процессе реализации управления надежностью. Исходя из этою сформулированы основные требования, предъявляемые к системе экономических показателей надежности электроснабжения, важнейшими из которых являются: раскрытие содержания понятия надежности электроснабжения как экономической категории и осуществление анализа надежности электроснабжения во взаимосвязи с потребителями электрической энергии.

Исследованию и обоснованию последнего требования в диссертации уделяется особое внимание. Доказывается, что корректная и информативная оценка надежности может быть получена только в увязке системы электроснабжения с конкретным потребителем энергии.' Дяя другого потребителя характеристики надежности электроснабжения той же системы могут быть совершенно иными. Отсюда следует важный вывод о том, что характеристики надежности электроснабжения узла нагрузки, от которого питаются различные потребители, различны и привязаны к каждому из потребителей. Приведенные соображения следует еще дополнить увязкой характеристик надежности электроэнергетической систему с окружающей природной средой, которая предъявляет определенные требования к системе, а следовательно и участвует в формировании показателей. Из сказанного следует вывод о том, что в систему экономических показателей надежности электроснабжения потребителей должны входить как показатели, характеризующие непосредственно электроэнергетическую систему, так и овязанные с уровнем ее надежности экономические показатели потребителей и окружающей среды.

Развиваемая в диссертации концепция системного подхода к формированию экономических показателзй надежности электроснабжения предусматривает включение в число этих показателей также соответствующие экономические характеристика резервов как в элект-о-

энергетике, так я отраслях потребителей. Это обстоятельство вытекает из сформулированного выше требования народнохозяйственного подхода при решении задач эффективности и оптимальности в процессе управления надежностью электроснабнения.

Разработанная система экономических показателей надежности электроэнергетических систем дифференцирована по стадиям их организации (проектирования, изготовления, сооружения, реконструкции) и эксплуатации. Входящие в нее показатели характеризуют соответствующие экономические параметры непосредственно электроэнергетической системы и потребителей, отраслей электроэнергетики и потребителей, окружающей среды.

Подсистема технических показателей надежности электроэнергетических систем рассматривается в работе в увязке с экономическими показателями и ее формирование подчиняется аналогичным требованиям и условиям. Учитывая, что механизм управления надежностью электроснабжения на переходном этапе представляет собой сочетание экономических и нормативных методов, технические показатели надежности формируются в работе таким образом, чтобы отвечать обоим этим методам.

Нормативный механизм управления надежностью электроснабжения и построение на его основе системы стимулирования требуют высокой степени дифференциации показателей нацеялости по отношению к условиям функционирования электроэнергетических объектов. Мзтод решения этой задачи показан в работе на примере воздушных линий электропередачи напряжением 35-500 кВ. Он опирается ча выполненный автором причинно-следственный анализ отказов и преднамеренных отключений ВЛ на базе представительной статистики, охватывающей 3,5 х Ш5 км лет.

Номенклатура показателей надежности одноцепных и двухцепных Ш сформирована в работе на осново анализа графов состояний. Ста-

тистическая информация прошла предварительную подготовку с учетом различий источников и необходимым механизмом проверки ее однородности, разработанным в диссертации. В результате впервые в отечественной практике удалось получить систему характеристик надежности ВЛ 35-500 кВ, отвечающей всем необходим® требованиям по степени учета внешних условий и режимов эксплуатации. Используя приведенные в приложении к диссертации базовые показатели надежности и систему корректирующих коэффициентов, можно определить надежность конкретных линий в любом районе СССР с учетш конкретных гололедно-ветровых, грозовых и температурных нагрузок. При этом дается метод учета характера использования двухцепннх В1, нахождения одной из цепей в ремонтном режиме и т.д. Таким образом, полученная в работе система показателей надежности ВЯ 35-500 кВ отвечает всем необходимым требованиям дая использования при решении задач экономического и нормативного управления надежностью электроснабжения потребителей в энергосистемах, ;

ЗАКЛЮЧЕНИЕ?

В соответствии со сформулированной целью диссертационного исследования автором получены следующие результаты научного и прикладного характера:

I. Доказана целесообразность, обоснована возможность и разработана научнообоснованная концепция экономического управления надежностью электроснабжения потребителей в энергосистемах, важнейшими положениями которой являются: перспективное и оперативное управление надежностью; учет потребительных свойств электроэнергии, поставляемой с различной степенью надежности, в ее цене; . нормирование уровня надежности электроснабжения потребителей, ущерб которых носит социальный характер; экономическая ответственность за соблюдение установленных уровней надежности электроснабжения.

2. Разработан метод экономического управления надежностью электроснабжения потребителей в энергосистемах на базе дифференцированных тарифов на электрическую энергию. Метод основан на теории экономического равновесия интересов всех субъектов хозяйствования и обеспечивает устойчивое поддержание надежности электроснабжения на оптимальном уровне. Разработаны алгоритм и программа для ЭВМ расчета дифференцированных тарифов на основе приростных характеристик затрат и ущербов.

3. Исследован экономико-кибернетический аспект управления надежностью электроснабжения потребителей в энергосистемах на базе метода страхования, показаны его достоинства и недостатки, выявлена принципиальная возможность применения этого метода для управления надежностью электроснабжения потребителей, ущерб которых носит как экономический, гак и социальный характер. Предложены блок-схе-ш процесса управления надежностью электроснабжения различных по характеру потребителей в энергосистемах, построенные по принципу управления по возмущению а управления по отклонению.

4. На базе исследований экономического содержания, построения непротиворечивой классификация я причинно-следственного анализа составляющих, разработана уточненная методика определения ущерба потребителей и окружающей, среда от нарушений нормального режима электроснабжения, включая и экономическое зквияалентирова-ние социальных ущербов, йзработапы алгоритм и программа определения ущербов узлов нагрузки, питающих группы разнородных производств и учитывающих динамику составляющих ущерба на различных стадиях их образования.

5. Разработан метод оценки ущерба потребителей от недоотпус-ка электроэнергии на базе ограниченного объема располагаемой информации (принцип макромоделироваиия), отличающийся тем, что понятие ущерба в нем рассматривается как резерв производственной

мощности, обеспечивающей компенсацию возникающих потерь.

6. На осноге анализа взаимосвязи и взаимообусловленности задач эффективности и оптимальности при управлении надежностью электроснабжения потребителей предложена система критериев выбора оптимального уровня надежности энергообъектов и энергосистем в статической и динамической постановке.

7. Разработаны я реал, зованы в ввде отраслевых документов метода определения экономической эффективности организационно-технических мероприятий, направленных на повышение надежности электроснабжения потребителей в энергосистемах. Обоснованы области применения методов "равного энергетического результата" и "учета ущерба потребителей", показано их различие и принципиальное непротиворечив с действующими межотраслевыми методическими документами. Сформулирован принцип определения экономической эффективности повышения живучести энергосистем, основанный на потере ею эмсрц-жентных свойств, что отражается, в коночном счете, на величине национального дохода страны.

8. Для решения задач эффективности и оптимальнооти при упраь-■ лении надежностью электроснабжения 1 редложен механизм "предельных

затрат" и на основе соответствующих исследований получены их значения применительно практически для всех предприятий отраслей материального производства.

Э. Предложен графо-аналитический метод построения зависимостей "затраты-надежносгь-ущерб" на основе диаграмм Парето и разработана методика получения доминирующих последовательностей при альтернативных и неальтернативных вариантах мероприятий по повышению надежности электроснабжения.

10. Исходя из требования системного подхода к управлению надежностью электроснабжения, включающего стимулирование предприятий а стимулирование трудовых коллективов и отдельных работников, предложена усовсрпенстговаанвя система оценки деятельности персо-

нала по обеспечению надежного электроснабжения потребителей. Особенностью этой системы является ее ориентация на конечные результаты электроэнергетического производства с учетом характера конкретных потребителей электроэнергии и вариабельности природно-климатических воздействий на электроэнергетические установки и оборудование.

II. Обоснована система экономических показателей надежности электроснабжения потребителей, дана их классификация и показана роль в процессе управления надежностью в электроэнергетических системах. Предложены пути соверденствования технических показателей надежности и на примере воздушных линий электропередачи 35-500 кВ показана возможность получения информации о надежности элементов энергосистем, необходимой для использования при решении задач управления надежностью электроснабжения конкретных потрзбителей в эпоргосистеме.

В заключение моашо конотатировать, что разработанные в диссертации концептуальные положения, принципы и метода обеспечивают решение научной проблемы синтеза системы экономического управления надежностью электроснабжения потребителей в энергосистемах, спирающейся на новые методы хозяйствования и являющейся звеном перестройки экономических отношений в народном хозяйстве страны.

Основное содержании диссертация опубликовано в 82 работах, в том числе в: книгах:

1. Надежность технических систем: экономическая оценка. М.: Экономика» 1989, 151 о.

2. Вэздушнне лшши электропередачи. Вопросы эксплуатации и надежности» М.! Знертоатомиздат, 1985, 247 о. (в соавторстве о Й.Г.Варгом).

брошрах:

3. Управление надежностью и качеством электроэнергии в энергосистемах. И.: Союзтехэнерго, 1979, 75 с. С в соавторстве с Л.Н.Лене вым).

4. Экономика надежности электроснабжения. М.: Информэнерго, 1980, 60 с.

5. йсономические методы управления электроэнергетикой и пути их дальнейшего развития (Методы определения экономического ущерба от отказов систем электроснабжения). М.: Информэнерго, 1984, 48 с.

6. Применение характеристик ущерба от кедоотпуска электроэнергии в практике энергопредариятий. М.: Шформэнэрго, 1985, 44 с.

7. Определение ущерба промышленных предприятий от перерывов электроснабжения. М.: ГОСИКГИ, 1968, 36 с. (в соавторстве с В.З.Михайловым).

8. Оценка надежности энергосистем за рубежом. М.: Инфоры-энерго, 1979, 84 с.

9. Надежность воздушных линий электропередачи 35-750 кВ. М.: Шформэнерго, 1983 , 51 с.

10. Эффективность проведения ремонтных работ под напряжением в электрических сетях энергосистем. И.: Инфорлэнерго, 1985 , 50 с. (в соавторстве - С.В.Лаховым).

11. Пути повышения эффективности электрических сетей и методы ее оценки. М.: Инфорлэнерго, 1987, 46 с.

статьях:

12. Совершенствование хозяйственного механизма управления Надежностью электроснабжения в энергосистемах. Электрические станции, 19В7, № II, с.18-22.

13. Экономический ущерб от отказов технических систем. Вопро-

— 7 I -

сы-экономики, 1983, № 2, с.89-96.

14. Нормирование надежности электрических сетей по показателям эффективности функционировании. Сб.трудов ин-та "Энергосеть-проект" Проектирование и эксплуатация энергетических систем и. электрических сетей. М.: Энергия, 1977, выпуск 10, с.12-18.

15. Экономический механизм поддержания оптимального уровня надежности электроснабжения узла нагрузки. Электрические станции, 1989, & 12, с.3-6.

16. Управление надежностью электроснабжения потребителей в энергосистемах. Сборник научных трудов ЗНИНа им. Г.М.Кржпкнновс-кого "Надежность электроэнергетических систем: технико-экономические вопросы и оптимизационные модели". М.: 19Ьо, с. 144-153.

17. Надежность сложных систем электроснабжения промышленных предприятий. Электричество, 1970, й I, с.31-34 (в соавторстве с В.В.Михайловым).

18. Применение метода блок-схема для расчета надежности систем электроснабжения. Электрические станции, 1973, $ 2, с.41--44 (в соавторстве с П.Г.Грудонским).

19. Учет фактора надежности электроснабжения потребителей при расчетах экономической эффективности капитальных вложений в энергетике. Энергетическое строительство, 1984, Я 3, с.67-68.

20. Методика определения экономического ущерба от отказов электроэнергетического оборудования. Электрические станции, 1984, № 12, с.П-15.

21. Экономическая эффективность повышения надежности электроснабжения. Электрические станции, 1985, И II, с,9-12.

22. Экономический критерий норматива долговечности электроустановок в электроэнергетических системах. "Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики", йшуск 31. Нормативные требования к надежности систем энергетики. Новоси-

бирск, "Наука", 1986, с.166-169.

23. Надежность электрической сети как характеристика деятельности обслуживающего персонала. Электрические станции, 1974, № 9, с.41-44 (в соавторстве с И.Г.Баргом и Т.И.Юаыревой).

24. Методика определения величины ущерба потребителя от перерывов электроснабжения. Промышленная энергетика, 1967, № 12, с. 29-32 (в соавторстве с С.И.Веоеловым и В.В.Михайловым).

25. Вероятностно-статистический анализ ущерба потребителей от перерыва электроснабжения. Промышленная энергетика, 1968, й 4* с.34-37 (в соавторстве с В.В.Михайловым}.

26. Оценка показателей надежности элементов энергетических систем по разнородной информации. Электричество, 1968, Л 4, с.1-4, (в соавторстве с Б.В.Михайловым).

27. Оценка оптимального распределения избыточности в системах с ущербом. Надежность и контроль качества (приложение к журналу "Стаздаргы и качество"), 1969, й 3, с.63-70 (в соавторстве с

В.В.Михайловым).

28. Оптимальная степень надежности электроснабжения промышленных предприятий. Я конференция по вопросам промышленного энергохозяйства, Варна, НРБ, 1969, 19 с. (в соавторстве с В.В.Михайловым).

29. Использование ЭЦВМ для определения ущерба группы предприятий от перерывов электроснабжения. Экономика и математические методы, 1970, Я 5, с."765-769 ( в соавторстве с В.В.Михайловым и О.Т.Ге-расктшм).

30. Экономический механизм управления качеством электроснабжения промышленного предприятия. Тезисы докладов л Всесоюзному научно-техническому совещанию "Повышение качества электроснабжения

я эффективности промышленной энергетики", Л.: ЛТП ¡к. Кал шиш а,

1983,_с. 85-86. ----------------------■—•— -

Л.-О8643.Обь0Ц 2 п.л. Заказ 233. Тира* 100 экземпляров.

Москва, Ленинский проспект, 13.