一种基于高弹性电网的精准投资指数理论及计算方法

摘要

本发明公开了一种基于高弹性电网的精准投资指数理论及计算方法，包括以下步骤：S1：高弹性电网投资定义和划分；S2：确定电网投资指数的评价维度和关键特征量；S3：结合步骤S2的指标体系，采集并计算当前电网的状态数据，得到关键特征量数据；S4：对步骤S3的关键特征量数据进行无量纲化处理；S5：通过物元可拓分析方法，确定关键特征量数据与高弹性电网精准投资划分的关联度；S6：计算电网投资指数，根据指数评价电网整体投资情况；本发明有助于通过投资指数判断电网安全及可靠性情况，电网规划从单一目标对话转变为多元目标规划，并充分考虑用户侧负荷协调能力，结合源荷互动指标，以此提高电网规划的可靠性和包容性。

说明书

技术领域

本发明涉及配电网投资决策技术领域，尤其涉及一种基于高弹性电网的精准投资指数理论及计算方法。

背景技术

现行的电网建设投资评估主要是采用传统的工程项目后评估法，评估的结果具有一定的客观性和参考价值，但是主要存在两大不足和缺陷：一方面，主要体现在评价本身仅从电网投资的经济性角度出发，将成本和收益作为评估电网建设投资状况的主要指标，而与电网本身的架构、电网安全性和可靠性联系较少，而在实际电网运营过程中，电网建设投资是保证电网持续供电，安全运行的基础，而光从财务角度无法全面客观的评价电网投资的有效性；另一方面，目前电网投资状况的评价主要停留在判断投资等级，处在定性阶段，对于电网投资指数的研究还寥寥无几。

例如，申请号为CN201910920046.8，申请日为2019年09月26日的中国专利申请公开了一种基于历史投资成效的配电网投资分配方法，包括以下步骤：S1、中低压配电网投资成效的测算：在规划项目属性分类与投资成效评价指标建立的基础上，依据各地市历史投资成效分析，解耦不同类型项目属性与投资成效评价指标间的多对多耦合关系，再根据不同地区发展差异性，测算在一定发展时期内某一类属性项目对于某一投资成效评价指标的投资效率指标，结合投资效率指标并依据设定的投资分配额度获得本年度各地市在该投资额度下的投资成效预测值；S2、计及资金约束的项目优选排序：从中低压配电网投资成效指标体系中选择适合对单个项目进行评价的指标，构建项目投资成效评价体系，然后对指标进行计算和评价，最后依据评价结果和本地市资金分配额度对项目进行优选排序；S3、构建中低压配电网投资分配迭代模型：根据各地市当前资金分配额度下项目优选结果，测算优选项目群整体投资成效，并与基于投资效率指标的投资成效预测值进行比较，根据优选项目群整体投资成效与预期成效的偏差超过设定阈值时，按照奖优罚劣的原则对所涉及地市的资金额度进行调整，直到所有地市的成效差值均满足阈值要求时迭代结束，获得各地市的投资分配额度。该申请依据历年投资数据，实现地市间投资的再分配，没有对电网投资的其他指数进行参考，无法满足高弹性电网建设对于精准投资的要求。

发明内容

本发明主要解决现有的技术中电网建设投资评估无法满足高弹性电网建设对于精准投资的要求的问题；提供一种基于高弹性电网的精准投资指数理论及计算方法，对电网规划、经营分析及投资策略产生重大影响，有效降低电网成本。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种基于高弹性电网的精准投资指数理论及计算方法，包括以下步骤：

S1：高弹性电网投资定义和划分；

S2：确定电网投资指数的评价维度和关键特征量；

S3：结合步骤S2的指标体系，采集并计算当前电网的状态数据，得到关键特征量数据；

S4：对步骤S3的关键特征量数据进行无量纲化处理；

S5：通过物元可拓分析方法，确定关键特征量数据与高弹性电网精准投资划分的关联度；

S6：计算电网投资指数，根据指数评价电网整体投资情况。投资指数是对高弹性电网下投资情况的量化，是衡量和表征被研究对象投资情况的一个数值，投资指数具有逻辑性强，量化直观的特点，可用于判断地区在高弹性电网下电网投资的合理程度，以此确定在下一年度中调整和干预的方向，在保证电网持续供电、安全运行的基础上提高电网投资带来的收益，降低电网运行及运维的成本，使得电网运行具有更强的弹性，对电网规划、经营分析及投资策略产生重大影响，满足高弹性电网建设对于精准投资的要求。

作为优选，所述的高弹性电网投资定义和划分的方法为：设定投资指数，将投资指数大于等于4且小于等于5的定义为精准投资，将投资指数大于等于3且小于4的定义为合理投资，将投资指数大于等于2且小于3的定义为基本合理投资，将投资指数大于等于1且小于2的定义为不当投资，将投资指数大于0且小于1的定义为缺陷投资。

作为优选，所述的电网投资指数的评价维度包括经营业绩、电网安全、服务质量和清洁高效。

作为优选，所述的经营业绩的关键特征量包括单位投资增售电量、增售电量贡献度和投资预算完成率，所述电网安全的关键特征量包括供电可靠率、综合电压合格率、综合线损率和N-1通过率，所述服务质量的关键特征量包括市场占有率和供电质量投诉率，所述清洁高效的关键特征量包括电能替代贡献率和可转移负荷占比增长率。

作为优选，通过物元可拓分析确定关键特征量数据与高弹性电网精准投资划分的关联度的方法具体包括以下步骤：

S51：确定待评物元；

S52：确定经典域与节域；

S53：确定特征值权重；

S54：确定各投资等级的关联度。

作为优选，所述的待评物元的计算式为：

其中，R为物元，P为要评价的事物本体，C为事物特征，V为特征值，p＝{p

作为优选，所述的经典域与节域的确定方法为：将所要评价的目标分为m个评价等级，将每个评价等级中特征C

节域物元矩阵的计算式为：

各个待评物元p的特征值用v

作为优选，采用层次分析法确定各个关键特征量的权重，计算式为：

作为优选，采用关联函数确定各投资等级的关联度，关联函数是对“有”和“无”之间的变化过程的定量描述，反应的是事物量变和质变的过程，其中关联函数的值域为全体实数(-∞,+∞)，用关联函数表示待评事物特征关于每个等级i的隶属度，用K

其中，|v

作为优选，投资指数的计算式为：

其中M表示投资等级对应的数字等级{5,4,3,2,1}；η表示的是投资指数。

本发明的有益效果是：(1)在电网规划方面，由于高弹性电网投资指数综合了经济指标和电网安全指标，有助于通过投资指数判断电网安全及可靠性情况，电网规划从单一目标对话转变为多元目标规划，并充分考虑用户侧负荷协调能力，结合源荷互动指标，以此提高电网规划的可靠性和包容性；(2)在经营分析方面，依托高弹性电网精准投资指数理论，通过建立高弹性电网投资评估平台，提升电网投资指标和数据的深度和广度，不仅可以深度挖掘用户侧负荷数据，还能优化营商环境，提升用户电力获得感；(3)在投资策略方面，结合电网投资指数，统筹优化各项能力和需求，合理安排电网建设投资，同时充分唤醒用户侧资源，减轻电网公司投资压力，以此推动各级电网协调发展，服务能源消费优化和能源安全。

附图说明

图1是本发明实施例的高弹性电网的精准投资指数计算方法的流程框图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种基于高弹性电网的精准投资指数理论及计算方法，如图1所示，包括以下步骤：S1：高弹性电网投资定义和划分；

S2：确定电网投资指数的评价维度和关键特征量；

S3：结合步骤S2的指标体系，采集并计算当前电网的状态数据，得到关键特征量数据；

S4：对步骤S3的关键特征量数据进行无量纲化处理；

S5：通过物元可拓分析方法，确定关键特征量数据与高弹性电网精准投资划分的关联度；

S6：计算电网投资指数，根据指数评价电网整体投资情况。投资指数是对高弹性电网下投资情况的量化，是衡量和表征被研究对象投资情况的一个数值，投资指数具有逻辑性强，量化直观的特点，可用于判断地区在高弹性电网下电网投资的合理程度，以此确定在下一年度中调整和干预的方向，在保证电网持续供电、安全运行的基础上提高电网投资带来的收益，降低电网运行及运维的成本，使得电网运行具有更强的弹性，对电网规划、经营分析及投资策略产生重大影响，满足高弹性电网建设对于精准投资的要求，高弹性电网投资指数量化了高弹性电网投资情况，不同的数值对应了投资不同的等级，本发明将高弹性电网投资指数的取值范围确定为(0,5]，指数值越大，所代表的投资情况越优，结合目前对电网投资的研究和各地市应用情况，本发明将高弹性电网投资等级划分为精准投资、合理投资、基本合理投资、不当投资和缺陷投资5个等级，并规定了每个投资等级所对应的投资指数得分区间，其具体对应的区间为：将投资指数大于等于4且小于等于5的定义为精准投资，将投资指数大于等于3且小于4的定义为合理投资，将投资指数大于等于2且小于3的定义为基本合理投资，将投资指数大于等于1且小于2的定义为不当投资，将投资指数大于0且小于1的定义为缺陷投资。

电网投资指数的评价维度包括经营业绩、电网安全、服务质量和清洁高效，经营业绩的关键特征量包括单位投资增售电量、增售电量贡献度和投资预算完成率，其中单位投资增售电量用于反应反映单位投资提供的电量效益，计算式为：ΔE＝(e

通过物元可拓分析确定关键特征量数据与高弹性电网精准投资划分的关联度的方法具体包括以下步骤：

S51：确定待评物元；

S52：确定经典域与节域；

S53：确定特征值权重；

S54：确定各投资等级的关联度。

待评物元的计算式为：

其中，R为物元，P为要评价的事物本体，C为事物特征，V为特征值，p＝{p

经典域与节域的确定方法为：将所要评价的目标分为m个评价等级，将每个评价等级中特征C

节域物元矩阵的计算式为：

各个待评物元p的特征值用v

采用层次分析法确定各个关键特征量的权重，计算式为：

采用关联函数确定各投资等级的关联度，关联函数是对“有”和“无”之间的变化过程的定量描述，反应的是事物量变和质变的过程，其中关联函数的值域为全体实数(-∞,+∞)，用关联函数表示待评事物特征关于每个等级i的隶属度，用K

其中，|v

投资指数的计算式为：

其中M表示投资等级对应的数字等级{5,4,3,2,1}；η表示的是投资指数。通过计算出来的投资指数，进行投资等级划分，实现高弹性电网下投资情况的量化。

本发明在电网规划方面，由于高弹性电网投资指数综合了经济指标和电网安全指标，有助于通过投资指数判断电网安全及可靠性情况，电网规划从单一目标对话转变为多元目标规划，并充分考虑用户侧负荷协调能力，结合源荷互动指标，以此提高电网规划的可靠性和包容性；在经营分析方面，依托高弹性电网精准投资指数理论，通过建立高弹性电网投资评估平台，提升电网投资指标和数据的深度和广度，不仅可以深度挖掘用户侧负荷数据，还能优化营商环境，提升用户电力获得感；在投资策略方面，结合电网投资指数，统筹优化各项能力和需求，合理安排电网建设投资，同时充分唤醒用户侧资源，减轻电网公司投资压力，以此推动各级电网协调发展，服务能源消费优化和能源安全。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。