Archive for 13 februarie 2011

Ordinea de merit investitionala in contextul strategiei de dezvoltare RED

13/02/2011

 

 

 

Rezumat: lucarea isi propune sa prezinte un concept nou: ordinea de merit investitionala si un algoritm asociat. Aplicand acest algoritm se obtine, pentru fiecare categorie de instalatii, ordinea in care trebuie efectuate investitiile astfel incat sa se obtina cele mai bune randamente orientate catre realizarea unui set de obiective prestabilite. Diagrama cauza efect precum si ordinea de merit investitionala pot deveni instrumente uzuale in fundamentarea strategiilor de dezvoltare a retelelor electrice de distribitie (RED).

 

1          Introducere   

Principiile moderne de management recomanda operatorilor de distributie sa elaboreze strategii de dezvoltare a RED [1], [2] urmarind respectarea: cerintelor organismelor de reglemetare privind conditiile de calitate a alimentarii cu energie electrica, cerintelor de mediu, cerintelor de electrosecuritate, si exploatarea eficienta a RED

Aplicarea principiilor moderne de management care vizeza asigurarea unor performate tehnice superioare ale RED, conformarea cerintelor organismelor de reglemetare, cerintelor de mediu si de electrosecuritate precum si nevoilor clientilor in conditii de eficienta economica impun

Prin definitie o strategie presupune existenta unui set de obiective tinta. Elaborarea strategiei presupune identificarea mai nultor cai prin care se poate asigura atingerea obiectivelor tinta. Caile identificate sunt evaluate si comparate selectandu-se calea, care cu resursele disponibile, permite atingerea obiectivelor tinta in cele mai bune conditii

In domeniul distributiei energiei electrice multimea seturilor de obiective previzibile este destul mare. Fiecarei zone de retea functie de particularitatile care o definesc exista o anumita gama de obiective fezabile. Corelat cu necesitatile si resursele disponibile se pot satabili pentru fiecare obiectiv tinte de evolutie diferentiate [3].

Procesul poate fi iterativ astfel incat prin simulari si selectii repetate se poate justifica nivelul dorit al unor obiective precum si adaptarea progresului vizat la resursele disponibile pe o amunita perioada de timp.

Pentru asigurarea unei coerente a dezvoltarii RED staregiile de dezvoltare se elaboaraza de regula pe trei paliere de timp: termen scurt 2-3 ani, termen mediu 3-5 ani si termen lung 5-10 ani. Exista si preocupari pentru investigarea directiilor in care vor evolua retelele electrice din prisma constrangerilor de mediu, solutiilor de modernizare a materialeor echipamentelor tehnologiilor, evolutia previzibila a nivelurilor de exigenta a organismelor de reglemetare etc. Aceste preocupari urmaresc conturarea unor viziuni de dezvoltare care vizeaza paliere mai lungi de timp de 25-30 de ani [4]. 

2                Obiectivele cel mai des avute in vedere la definirea strategiilor de dezvoltare RED sunt: 

  • CPT (consum propriu tehnologic) este un ctriteriu de eficienta economica a exploatarii RED (retea electrica de distributie)
  • SAIFI numarul mediu de intreruperi pe care le suporta clientii OD (operator de distributie)este un criteriu de performanta monitorizat de ANRE care are si inluente asupra eficientei exploatarii RED
  • SAIDI durata medie a intreruperilor pe care le suporta clientii OD este un criteriu de performanta monitorizat de ANRE care are si influente asupra eficientei exploatarii RED
  • ΔU abaterea tensiunii fata de tensiunea nominala a retelei jt este un criteriu de performanta monitorizat de ANRE care are si influente asupra eficientei exploatarii RED
  • SAFETY electrosecuritatea RED obligatie legala
  • ·         ECO: conformarea la cerintele de mediu

 

Preocuparile celor mai multe companii de distributie de a avea strategii de dezvoltare coexista cu situatii in care se promoveaza investitii mai ales cu pronuntat caracter corectiv care au un numar redus de obiective sau uneori chiar fara alte obiective decat eliminarea neconformitatilor. In aceste situatii investitorul se priveaza de informatii utile care ar putea fi obtinute de evaluarea progresului asigurat in urma lucrarilor respective de investitii.

Datorita corelatiilor dintre criteriile de performata, eliminarea unor neconformitati, conduce la realizeaza evolutiiei implicite a unei game destul de largi de criterii de performata tehnica si economica asociate. Constientizarea progresului inregistrat poate contribui la sporirea increderii ca s-a actionat intr-o directie favorabila dezvoltarii companiei si asigura suportul unor analize ulterioare mai bine documetate si incurajeaza compania respectiva sa isi bazeze dezvoltarea ulterioara pe strategii de dezvoltare.

3                Identificarea profilului investitional al instalatiilor vizate de lucrari utilizand diagrama cauza efect

Atunci cand analizam evenimente care au cauze complexe putem apela la un instrument managerial foarte eficient: diagrama cauza efect [5]. In cazul nostru utilizarea diagramei cauza efect ne permite sa obtinem o imagine de ansamblu a legaturii dintre obiectivele investitionala firesti ale unui OD si respectiv sa indentificam directiile principale de actiune. In figura 1 prezentam forma clasica a diagramei cauza efect

 

Fig 1 diagrama cauza efect 

Exista o puternica interconditionare intre categoriile de obiective investitionale enumerate mai sus. Intelegerea acestor conditionari ne permite sa identificam criteriile de prioritate investitionala in cadrul fiecarei categorii de instalatii si respectiv criteriile de repartizare a fondurilor intre categoriile de instalatii.

 In figura 2 punem in evidenta a categoriile de informatii continute in diagrama cauza efect structurate pe trei nivele:

 nivelul obiectivelor ;

  • nivelul categoriilor de instalatii in care trebuie investit pentru atingerea obiectivelor. Instalatiile sunt identificate prin „profilul investitional” care sintetizeaza argumentele legate de contributia scontata la realizarea obiectivelor strategice de dezvoltare ;
  • nivelul paletei de solutii la care putem apela pentru atingerea obiectivelor investitionale.

Figura 2: Diagrama cauza efect pt identificarea criteriilor de prioritate investitionala pentru dezvoltarea RED

 

Fig 2 Structurarea informatiilor in diagrama cauza efect pe trei nivele

 Se poate dovedi ca exista urmatoarele corelatii intre obiective precum si intre acestia si unele caracteristici ale instaltiilor:

  • CPT = f1(SAIFI, SAIDI, ENS, calitate energie, electrosecuritate) ;
  • Obiectivele de dezvoltare = f2( stare tehnica; topologie retea; parametrii constructivi: lungimi, sectiuni; numar de clienti; nivelul consumului de energie).

 

Bazandu-ne pe diagrama cauza efect putem defini profil investitional al instalatiilor care va asigura realizarea obiectivelor de dezvoltare:

  • instalatii cu stare tehnica precara;
  • grad de uzura ridicat care se pune in corelare directa cu varsta instalatiei;
  • instalatii cu incarcare mare;
  • instalatii care alimenteaza un numar mare de clienti;
  • linii electrice lungi;
  • linii electrice subdimensionate;
  • instalatii cu abateri de la normele de electrosecuritate;
  • retele care asigura nivel necorespunzator al tensiunii (ΔU mare);

4                Ordinea de merit investitionala 

 

Dupa definirea obiectivelor si identificarea corelatiilor dintre acestea urmate de identificarea profilului investitional al instalatiilor in care investitiile vor avea un randament sporit focalizat pe  atingere obiectivelor este necesar sa ierarhizam instalatiile din perspectiva contributiei scontate la atingerea obiectivelor de dezvoltate. Aceasta iererhizate am numit-o ordine de merit.

 

Tabelul 1 contine informatiile necesare explicarii conceptului de ordine de merit investitionala pentru LEA mt  (similar se poate proceda pentru oricare alta categorie de instalatii).

 

S-au identificat criteriile care vor fi utilizate pentru ierarhizarea instalatiilor. Aceste criterii sunt corelate cu obiectivele de dezvoltare si sunt legate de probabilitatea de defect si/sau de neconformitatile care sunt vizate de actiunile investitionale necesare pentru imbunatatirea performatelor.

Tabelul 1: Ordine de merit LEA MT

 

Remarcam posibilitatea separarii criteriilor pe categorii, de exemplu tehnice sau economice si realizarea unor analize distincte ale caror concluzii se pot compara sau completa reciproc.

 

Este posibila ponderarea reprezentarii criteriilor in ordinea de merit ceea ce va permite setarea mai precisa a efectelor investitiilor asupra performantelor RED valorificand superior experienta fiecarui operator de distributie care aplica ordinea de merit.

 

Schema logica alaturata ilustreaza modul in care se determina ordinea de merit in baza careia se stabilesc prioritatile investitionale.

 

Se remarca faptul ca sunt avute in vedere caracteristici fizice, topologie, si functionale (continuitate, incarcare, pierderi, calitate ee) care influenteaza determinant obiectivele investitionale strategice. Algoritmul de determinare a ordinii de merit tine cont de aportul fiecarui criteriu astfel incat efectele investitionale asupra imbunatatirii performantelor RED sa fie cat mai semnificative.

 

Sa luam de exemplu cazul unei linii mt ramificate cu lungime mare a axului si cu volum important de retea in racorduri si derivatii. Dupa criteriile de probabilitate de defect (data de volumul mare de LEA) linia poate aparea de exemplu pe prima pozitie (sortare „descendenta”). Daca aceasta retea a fost recent modernizata eficient si numarul de incidente este redus atunci la sortarile dupa vechime si dupa numarul de defecte, linia se va pozitiona spre sfarsitul clasamentului acumuland multe puncte in coloana Ordine de merit astfel incat atunci cand sortam baza de date ascendent dupa ordinea de merit linia noastra nu se va pozitiona in zona de prioritate investitionala ceea ce corespunde starii tehnice si comportarii in exploatare a acestei instalatii.

 

Liniile care se pozitioneaza de mai multe ori pe primele pozitii ale clasmentului le vom regasi in zona de interes la sortarea finala ceea ce inseamna ca necesitatea investitionala este sustinuta/confirmata de mai multe argumente. In baza acestei scheme logice s-a realizat o macrocomanda EXCEL care permite determinarea rapida a ordinii de merit si reluarea determinarii ori de cate ori se fac actualizari ale datelor primare.

 

5                    Rezultate obtinute

 

Plecand de la un set concret de obiective  SMART de dezvoltare, aplicand diagrama cauza efect s-au scos in evidenta legaturile dintre obiective (piramida obiectivelor) si profilul investitional al instalatiilor care vor face obiectul strategiei de dezvoltare.

 

Profilul investitional al instalatiilor permite identificarea criteriilor necesare pentru stabilirea ordinii de merit investitionale printr-un algoritm original, multicriterial.

 

Utilizand algoritmul de determinare a ordinii de merit investitionale s-a reusit relativ usor si rapid ierarhizarea unui numar de peste 700 circuite LEA 20 kV dintr-o zona de retea destul de extinsa. In acest clasament, pe primele pozitii, sunt listate LEA mt cele mai sensibile la investitii care asigura cele mai bune randamente focalizate pe atingerea obiectivelor strategice.

 

In tabel 2 avem prezentate datele de intrare pentru stabilirea ordinii de merit investitionale in cazul LEA mt iar in tabelul 3 avem sectiunea de punctaje aferente fiecaruia din cele 11 criterii pe baza carora s-a determinat ordinea de merit investitionala

 

Solutia investitionala concreta (lucrarile necesare de modernizare), costurile aferente fiecarui circuit mt precum si aportul concret la realizarea obiectivelor strategice se obtin analizand fiecare LEA ierarhizate dupa ordinea de merit investitionala vizand directiile (profilul investitional) identificate in diagrama cauza efect.

             In tabelul 4 avem dispersia pe zone a circuitelor selectate pentru investitii dupa aplicarea ordinii investitionale. Am utilizat multiplii de 7 pentru ca in compania analizata este acceptata existenta a 7 zone de retea. Traditional fondurile ereau repartizate uniform in plan teritorial. Realizarea unor performante focalizate pe atingerea unor obiective impun alocarea fondurilor acolo unde randamentul investitional va fi mai bun.

Table 4

investitionale superioare pentru fondurile de investitii disponibile putandu-se ajunge la situatia in care masurile de dezvoltare vor avea un caracter predominant preventiv iar care s-ar putea obtine cu un efort investitional mai redus

6                    Concluzii. Conclusions

 Elaborarea unei strategii de dezvoltare este un demers profesional complex care presupune utilizarea iterativa a unor seturi de algoritmi si metode cu grade diferite de complexitate pentru prelucarea unor volume mari de date de intrare referitoare la: elementele constructive ale LEA, particularitatilor de traseu, conditiile de mediu, comportare in exploatare, prognoza evolutiei incarcarii RED etc

 Algoritmii si metodele de planificare au fost destul de mult diversificate si rafinate foarte mult in ultimii 50 de ani [1]. Abordarile cele mai complexe apleaza la inteligenta artificiala prin algoritmi evolutivi multicriteriali.

 Oricat de complexi ar fi ar fi algoritmii utilizati nu se poate garanta obtinerea unor rezultate absolut obiective. Exista de asemenea pericolul GIGO generat de datele de intrare incerte de care in mod real dispun operatorii de distributie.

Abordarea propusa in aceasta lucrare:

  • prelucarea unor obiective de dezvoltare SMART definite
  • determinarea profilului investitional al instalatiilor care fac obiectul modernizarii utilizand disgrama cauza efect
  • identificarea ordinii de merit investitionale

asigura cu un minim de informatii, a caror acuratete poate fi garantata, obtinerea unei ierarhizari ale instalatiilor la care investitiile pot asigura cele mai bune randamente focalizate pe atingerea obiectivelor de dezvoltare

             Desi gama disponibila de metode si algoritmi pentru fundamentarea deciziilor de dezvoltare este foarte diversificata faptul ca pana acum nu s-a impus niciunul pentru utilizare pe scara larga indica faptul ca domeniul ramane deschis unor solutii noi.

             Sunt necesare de asemenea eforturi de standardizare a bazelor de date RED care sa poata fi utilizate la definirea strategiilor de dezvoltare.

 7          Bibliografie  Bibliography

[1] Mauhamad Vaiziri, Klein Tomasivic, Turan Gönen „ Distribution expansion problem revised. Part 1. Categirial analysis and future directions”

[2] UG Knight „The logical design of electical networks using linear programming methods” IEEE Procedings vol 33 No A, 1960, p 306-314

[3] Jalal Abdalah „ Distribution network planning and design using branch and bound methods” American Journal of applied Science 2(3): 644-645, 2005 © Science Publications 2005

[4] Lauri Kumpulainen s.o „Distribution network 2030. Vision of the future. Power System. Epsoo 2006, VTT Tiedotteteito – Research Notes 2361:86p/2007

[5] Gheorghe Mazilu, Mihaela Conu, „ Imbunatatirea planificarii serviciului de distributie de catre un operator” FOREN 2008, lucrarea S3-25-ro

Investitii preventive vs corective

13/02/2011

Eternele framantari ale investitorilor/actionarilor de pretutindeni se regasesc si in distributia energiei electrice. Ele sunt legate de cautarea raspunsurilor la intrebarile: unde, cand si cat investim pentru a avea succes?

O parte din raspunsuri ar putea sa fie legate de un raport intre actiunile investitionale preventive si cele corective. Sa incercam sa meditam asupra acestor doua categorii de investitii sa vedem cand putem incadra o investitie intr-una din cele doua categorii.

Investitii cu caracter corectiv: consider ca sunt acele investitii la care motivatia promovarii este legata de o neconformitate care poate genera companiei pagube care nu pot fi ignorate:

  • incalcarea unei cerinte a licentei de distributie legata de exemplu de standardul de performata: indicatori de continuitate necorespunzatori, calitate a energiei necorespunzatoare (uzual nivel de tensiune)
  • incalcarea unei cerinte de electrosecuritate care poate antrena raspunderi penale pentru Companie
  • identificarea unei zone de instalatii in care congestiile au ajuns la un nivel inacceptabil si in care eficienta activitatii de distributie a ee este redusa
  • 

Investitii cu caracter preventiv: sunt acele investitii in retele care  indeplinesc toate cerintele legale de functionare. Investitiile sunt legate dorinta actionarilor de imbunatatire a eficientei economice  a activitatii si respectiv de evitare a situatiilor de incalcare a cerintelor legale.

In cazurile practica se pot determina destul de precis sumele minim necesare eliminarii neconformitatilor.  Depasirea acestor limite asociaza investitiei componete investitionale. In situatia in care fondurile de investitii sunt suficiente realizarea unor investitii cu caracter mixt preventiv & corectiv poate fi de bun augur.

O situatie aparte o reprezinta cazul in care nivelul fondurilor necesare eliminarii neconformitatilor din RED este mai mic sau mult mai mic decat fondurile real disponibile. In acest caz este posibil sa fie necesar sa ne limitam strict la investitii cu caracter corectiv.

Promovarea din diverse motive a investitiilor mixte preventiv & corectiv sau doar a investitiilor preventive in conditiile existentei unui volum semnificativ de neconformitati este o gresala de management care poate pune in pericol licenta de distributie sau chiar stabilitatea finaciara a companiei.

In ambele situatii in care sunt necesare actiuni preventive si actiuni corective este necesara preocuparea pentru maximizarea randametului investitional astfel incat cu fondurile disponibile sa se poata rezolva un numar cat mai mare de probleme.

In figura 1 prezentam fluxul decizional care poate fi asociat unei Companii de distributie a ee care dirijeaza fondurile de investitii cu predilectie pentru actiuni corective si in care in mod traditional fondurile disponibile nu permit alta conduita

Figura 1 Comportament investitional orientat spre aciuni corective

In situatia de mai sus eventualele optimizari ar putea avea ca tinta maximizarea numarului de neconformitati eliminate. Acest lucru probabil ca se poate face in mai multe feluri in esenta fiecare caz de neconformitate trebuie analizat si bugetat asociindu-i-se o matrice cost performanta. In final trebuie realizate mai multe scenarii de alocare a fondurilor de investitii astfel incat sa se demonstreze ca s-a maximizat randametul investitional.

In figura 2 prezentam fluxul decizional care poate fi asociat unei Companii de distributie a ee care dirijeaza fondurile de investitii pentru atingerea unor obiective strategice

Figura 2 Conduita investitionala orientata spre atingerea unor obiective strategice

Evident ca discutam de o generalizare a problemei alocarilor de fonduri de investitii deoarece la limita strategia se poate rezuma la prevenirea pierderii licentei si atunci vom regasi cazul companiilor de distributie a ee care se zbat sa supravietuiasca.

Pentru ca obiectivele strategice sa poata viza performate economice atractive in conditiile satisfacerii cerintelor legale de functionare a unai companii de distributie deja trebuie sa vorbim de o companie la care managementul neconformitatilor a produs efecte pozitive si acestea permit alocarii unei cote din ce in ce mai mari de fonduri de investitii pentru actiuni preventive.

In figura 2 am identificat ca necesara o calificare preliminara a instalatiilor vizate de de a fi cuprinse in programele investitionale. Aceasta calificare preliminara de poate face aplicand diagrama cauza efect si/sau un algorim de scoring sau de ordine de merit