一种基于项目属性的配电网投入产出关联性分析方法技术

本发明专利技术公开了一种基于项目属性的配电网投入产出关联性分析方法，包括：构建配电网投入产出评价指标体系；根据配电网物理特性，基于项目属性对配电网投入指标与产出指标的相关性进行分析，得到相关系数矩阵；以产出指标的实际值和预测值的偏差总和最小为目标，单位投资产出指标的最大、最小增长速率为约束，建立投入产出函数关系的数学模型；求解数学模型得到配电网投入指标与产出指标间的对应函数关系；本发明专利技术方法在配电网投入产出关联性分析过程中，不仅分析了投入指标和产出指标的相关与否，同时还给出了投入产出间的具体函数关系，实现了投资金额与产出指标提升之间的量化。

An input output correlation analysis method for distribution network based on project attributes

The invention discloses an input output correlation analysis method based on the property of the project, including the construction of the input and output evaluation index system of the distribution network. According to the physical characteristics of the distribution network, the correlation between the input index of the distribution network and the output index is analyzed based on the property of the distribution network, and the correlation coefficient matrix is obtained. The minimum deviation sum of the actual value of the index and the predicted value is the goal, the maximum and the minimum growth rate of the unit investment output index is the constraint, the mathematical model of the input-output function relation is established, and the corresponding function relation between the input index of the distribution network and the output index is obtained by solving the mathematical model. The method of the invention is put into the distribution network. In the process of output correlation analysis, it not only analyzes the correlation between the input and output indicators, but also gives the specific function relationship between the input and output, and realizes the quantification of the investment amount and the increase of the output index.

【技术实现步骤摘要】
一种基于项目属性的配电网投入产出关联性分析方法
本专利技术涉及配电网数据处理技术，具体的说，是涉及一种基于项目属性的配电网投入产出关联性分析方法。
技术介绍
随着电力体制的改革，电力市场日益成熟，电网的综合效益也越来越多的受到人们的关注。针对已有的配电网投入产出评价指标体系，分析项目投资与产出指标提升之间的相关性，建立投入与产出之间的量化函数关系，实现配电网的精准投资与精益管理，促进企业和电网的可持续发展。配电网投入指标与产出指标间的关联关系十分复杂，实际配电网规划中的项目投资存在“一项多能”的情况，使得投入产出之间的对应关系难以达到明确和客观。在研究配电网投入产出关联关系时，不仅要对指标间相关与否进行分析，同时还要考虑投入产出之间的具体函数关系，量化不同投入指标的单位投资对产出指标的提升程度，为配电网投资金额的合理分配提供指导与借鉴。目前，关于配电网投入产出关联性分析的方法存在以下问题：(1)仅对投入产出指标进行定性的相关性分析，没有建立投入产出之间的具体函数关系，实现量化分析；(2)缺乏投入产出指标间的函数关系建立方法，部分数据分析方法无法考虑实际配电网背景下指标提升所受到的约束，使计算结果偏离实际。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提出了一种基于项目属性的配电网投入产出关联性分析方法，该方法基于项目属性得到投入指标与产出指标的相关性，并通过优化的方法建立投入产出间的函数关系，用于指导配电网投资的合理分配。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术公开了一种基于项目属性的配电网投入产出关联性分析方法，包括以下步骤：1)构建配电网投入产出评价指标体系；2)根据配电网物理特性，基于项目属性对配电网投入指标与产出指标的相关性进行分析，得到相关系数矩阵；3)以产出指标的实际值和预测值的偏差总和最小为目标，单位投资产出指标的最大、最小增长速率为约束，建立投入产出函数关系的数学模型；4)求解数学模型得到配电网投入指标与产出指标间的对应函数关系；5)比较各年产出指标实际值与预测值的偏差，验证所构建函数关系的合理性与准确性。进一步地，所述步骤(1)中，构建配电网投入产出评价指标体系的具体方法为：基于配电网实际工程背景，综合考虑配电网的供电质量、供电能力、网架结构和运行效率四个方面的影响，选取不同项目属性的投资作为投入指标，选取反映电网综合效益的关键指标作为产出指标，构成配电网投入产出评价指标体系。进一步地，所述步骤(2)中，基于项目属性对配电网投入指标与产出指标进行相关性分析的具体方法为：对于配电网投入指标与产出指标具有相关性的指标，根据各项目投资目的划分其属性，分析得到部分投入指标与产出指标的对应关系；对于配电网投入指标与产出指标的对应关系不明确的指标，基于配电网投入产出历史数据，采用灰色关联分析得到剩余投入指标与产出指标的对应关系。进一步地，所述步骤(2)中，计算投入产出指标间相关系数的具体方法为：采用灰色关联分析方法计算投入指标和产出指标间的相关系数，规定相关系数大于设定值的为强相关，并建立相关系数矩阵。进一步地，所述步骤(3)中，建立的投入产出函数关系的数学模型具体为：mins.t.ai≥amin,i＝2,4|ai|≤δ,i＝1,2...n其中，zj为第j年末某一产出指标实际值，为第j年末某一产出指标预测值；yj为第j年某一产出指标的实际变化值；ri为第i个投入指标与产出指标间的相关系数值；ai为第i个项目属性下单位投资对应的产出指标变化值；amin为单位投资部分指标提升下限值；δ为单位投资指标变化的上限值；p为投资年数，xij为第i个投入指标第j年的投资金额。进一步地，所述步骤(4)中，求解数学模型的具体方法为：基于配电网历史数据，采用通用数学软件GAMS对优化问题进行求解，以矩阵形式表征配电网投入产出间的具体函数关系。进一步地，所述步骤(5)中，比较各年产出指标实际值与预测值的偏差具体为：选取部分产出指标进行各年预测值与实际值的对比，计算产出指标的最大相对误差和最小相对误差，依据相对误差的大小来评判所建立函数关系的合理性与准确性。本专利技术有益效果：(1)本专利技术在配电网投入产出相关性分析的基础上，构建了产出指标与投入指标间的函数关系，实现了投资分配与指标提升之间的量化分析；(2)本专利技术在投入产出函数关系构建的过程中，建立了以指标偏差总和最小为目标的数学优化模型，考虑指标最小增长速率的约束，实现方法创新性的同时确保结果的合理性。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。图1本专利技术提供的设计方案流程图；图2本专利技术提供的产出指标“线路重过载条数占比”各年实际值与预测值对比图；图3本专利技术提供的产出指标“主变轻载台数占比”各年实际值与预测值对比图；图4本专利技术提供的产出指标“用户年平均停电时间”各年实际值与预测值对比图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。下述实施例为本申请的一种典型的实施方式，如图所示，如图1所示，配电网投入产出关联性分析方法，包括以下步骤：(1)基于配电网实际工程背景，选取配电网投入产出评价指标体系；(2)根据配电网物理特性，基于项目属性，采用灰色关联分析法对配电网投入指标与产出指标间的相关性进行分析，得到相关系数矩阵；(3)建立投入产出函数关系的数学模型，目标函数为产出指标各年的实际值和预测值的偏差总和最小，上限约束为单位投资产出指标最大增长速率，下限约束为单位投资产出指标最小增长速率；(4)针对步骤(3)所建立的优化模型，基于配电网历史数据，采用通用数学软件GAMS对优化问题进行求解得到函数关系矩阵；(5)比较部分产出指标实际值和预测值的偏差，验证本专利技术所提配电网投入产出关联性分析方法的合理性和结果的准确性。其中，前述步骤(1)中，通过对配电网投资效益影响因素的深入分析，综合考虑配电网的供电质量、供电能力、网架结构和运行效率四个方面，选取关键产出指标7个；同时结合配电网实际工程背景，以不同项目属性的项目投资作为投入指标，选取关键投入指标7个。配电网电压等级取110kv，所建立配电网投入产出评价指标体系如表1所示。表1编号产出指标(％)编号项目投资分类(亿元)z1线路重过载条数占比x1满足新增负荷供电要求投资z2主变重过载台数占比x2解决设备重载、过载投资z3线路“N-1”条数通过率x3消除设备安全隐患投资z4主变“N-1”台数通过率x4网架结构加强投资z5线路轻载条数占比x5变电站配套送出投资z6主变轻载台数占比x6电源接入投资z7用户年平均停电时间x7加强与主网联系投资前述步骤(2)中，为得到普遍规律，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于项目属性的配电网投入产出关联性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：1)构建配电网投入产出评价指标体系；2)根据配电网物理特性，基于项目属性对配电网投入指标与产出指标的相关性进行分析，得到相关系数矩阵；3)以产出指标的实际值和预测值的偏差总和最小为目标，单位投资产出指标的最大、最小增长速率为约束，建立投入产出函数关系的数学模型；4)求解数学模型得到配电网投入指标与产出指标间的对应函数关系；5)比较各年产出指标实际值与预测值的偏差，验证所构建函数关系的合理性与准确性。

【技术特征摘要】
1.一种基于项目属性的配电网投入产出关联性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：1)构建配电网投入产出评价指标体系；2)根据配电网物理特性，基于项目属性对配电网投入指标与产出指标的相关性进行分析，得到相关系数矩阵；3)以产出指标的实际值和预测值的偏差总和最小为目标，单位投资产出指标的最大、最小增长速率为约束，建立投入产出函数关系的数学模型；4)求解数学模型得到配电网投入指标与产出指标间的对应函数关系；5)比较各年产出指标实际值与预测值的偏差，验证所构建函数关系的合理性与准确性。2.如权利要求1所述的一种基于项目属性的配电网投入产出关联性分析方法，其特征在于，所述步骤(1)中，构建配电网投入产出评价指标体系的具体方法为：基于配电网实际工程背景，综合考虑配电网的供电质量、供电能力、网架结构和运行效率四个方面的影响，选取不同项目属性的投资作为投入指标，选取反映电网综合效益的关键指标作为产出指标，构成配电网投入产出评价指标体系。3.如权利要求1所述的一种基于项目属性的配电网投入产出关联性分析方法，其特征在于，所述步骤(2)中，基于项目属性对配电网投入指标与产出指标进行相关性分析的具体方法为：对于配电网投入指标与产出指标具有相关性的指标，根据各项目投资目的划分其属性，分析得到部分投入指标与产出指标的对应关系；对于配电网投入指标与产出指标的对应关系不明确的指标，基于配电网投入产出历史数据，采用灰色关联分析得到剩余投入指标与产出指标的对应关系。4.如权利要求1所述的一种基于项目属性的配电网投入产出关联性分析方法，其特征在于，所述步骤(2)中，计算投入产出指标间相关系数的具体方法为：采用灰色关联分析方法计...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯亮，吴健，吴奎华，杨扬，杨波，崔灿，卢兆军，孙伟，王洪伟，张晓磊，李昭，杨慎全，梁荣，刘钊，綦陆杰，王耀雷，赵韧，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司经济技术研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东,37