一种主动配电网技术经济效益评估与投资决策方法技术

本发明专利技术提出了一种主动配电网技术经济效益评估与投资决策方法；从配电网运行特性和建设投资的经济效益两方面出发，建立以技术类指标、经济类指标为主体的技术经济效益综合评估体系；筛选出主动配电网发展下的可配置资源，明确用于配电网改造的可选的建设项目，建立可选项目集；计算以可靠性为代表的技术类指标和以单位投资增供电量为代表的经济类指标，分析不同投资方案的技术、经济效益；针对建设目标选取用于综合评估的指标，采用改进后的熵权法确定指标权重，提出主动配电网技术经济效益综合评估方法；根据单体评估结果，建立投资决策模型，为主动配电网投资建设时获取包含多个建设项目的优选组合方案打下基础。

【技术实现步骤摘要】
一种主动配电网技术经济效益评估与投资决策方法
本专利技术涉及电力系统领域，具体地，涉及一种主动配电网技术经济效益评估与投资决策方法。
技术介绍
配电网投资分配决策工作能够促进配电网的科学发展，提高电网管理水平，提高资源利用率，产生较高的企业效益及社会效益。对配电网建设资金的合理规划、有效的分配，不仅关系到电网的可靠、安全运行，还能优化资源。配电网改造和投资决策是国家未来智能配电网战略发展的需要，在当前配电网建设改造风起云涌之际，面对大量投入的配电网投资，如何快速确定配电网的投资策略，如何解决配电网在投资决策方面遇到的难题，如何在考虑配电网投资社会效益的同时注重经济效益对供电企业至关重要。配电网的投资决策内涵主要包括：投资必要性、投资目标、投资规模、投资方向、投资结构、投资成本与收益等方面，需要针对投资的具体内容所进行的评估、分析和方案选择，属于配电网发展策划层面的重要环节，是引领配电网各项具体规划合理设计与实施的关键。科学合理的指标体系是配电网投资效益评价的基础。不同的投资对象，对系统的不同性能改善程度不同，在配电网建设过程中，如何针对大量的投资元素进行性能评估分析，是一个亟待解决的问题。在主动配电网发展的大背景下，配电公司的投资手段已经不仅仅是传统的线路网架改造、变电站升级、网络重构等，还需要考虑分布式电源的安装、储能装置、配电自动化的配置等。每一次投资都会产生相应的性能提升与改善，因此，需要对配电网的规划方案进行评估，采用配电网技术经济效益指标反映不同投资决策方案的投资效果。在配电网整体评估中，希望一方面可以量化配电网的一次系统特征，另一方面又能够评估不同投资方案的投资收益。实际配电网建设改造过程中，由于可选措施种类多，单项投资项目与多种投资手段共同实施的组合投资项目都可能发生，而一定时间内建设需求多、总投资规模有限，这就要求电网企业对包含多个建设项目的组合方案进行优化。
技术实现思路
针对现有技术不能有效评估主动配电网投资规划决策方案的问题，本专利技术提供一种主动配电网技术经济效益评估与投资决策方法，通过主动配电网技术经济效益综合评估体系，对涉及DG扩容、DG新建、开关建设、线路建设等不同投资方案进行主动配电网技术经济效益评估，这些性能指标可用于主动配电网投资规划中的投资方案与指标结果关联性分析。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种主动配电网技术经济效益评估与投资决策方法，所述方法包括：步骤1：从配电网运行特性和建设投资的经济效益两方面出发，建立以技术类指标、经济类指标为主体的技术经济效益综合评估体系；步骤2：筛选出差异化主动配电网发展下的可配置资源，明确用于配电网改造的可选的建设项目，建立可选项目集；步骤3：基于可选项目集，计算以可靠性为代表的技术类指标和以单位投资增供电量为代表的经济类指标，根据单个指标的单体评估结果，分析不同投资方案的技术、经济效益；步骤4：根据建设目标，采用主成分分析法从技术经济效益综合评估体系中选取部分指标用于技术经济效益综合评估，采用改进后的熵权法确定这些指标的权重，提出主动配电网技术经济效益综合评估方法；步骤5：根据单体评估结果，建立投资决策模型，在电源、开关、线路多种建设项目同时用于提高可靠性时，决定主动配电网投资建设的多种建设项目的优选组合方案。本专利技术可为后续的主动配电网投资决策关联性分析提供支撑。提出的技术经济效益综合评估体系包括供电质量、网架结构、运行水平、技术装备，信息化水平、收入类、成本类7类。供电质量类指标：电压合格率、供电可靠性指标(可靠性指标一般用于评估配电网停电现象对用户的影响程度，包括用户平均停电时间(SAIDI)、系统期望缺供电量(EENS)、供电可靠率(RS-3)指标)。网架结构类指标包括线路分段数、供电半径、线路标准化水平等。运行水平类指标，是反映配电网运行水平和供电能力的相关指标，包括N-1通过率、线路平均负载率、线路重载比例等。技术装备类指标：清洁能源渗透率、线路电缆化率、架空线路绝缘化率等。信息化水平类包括光纤覆盖率、通信覆盖率等。收入类指标用来衡量电网投资带来的收入变化，包括：电网资产收入比、单位资产供电量、单位投资增供电量、单位投资增供负荷、单位投资DG增供电量等。成本类指标用来衡量电网投资带来的成本变化，包括：线损率(又称网损率)、单位投资减少的网损、容载比、单位电量供电成本、单位投资减少的用户停电时间、单位投资减少的失负荷量等。进一步地，分析可选项目集。本专利技术在表1中总结了24项较为典型的主动配电网建设改造措施，作为可选项目集。本专利技术一实例中采用的可行配电网改造方案包括在IEEE33节点上进行DG扩容、DG新建、开关建设、线路建设五种。方案一采用分布式能源扩容手段在14节点将原来的0.5MW光伏增加为额定功率为1.5MW的光伏。方案二采用新建分布式电源的方法在30节点上增加一个1MW的光伏，可与初试方案和方案一进行比较。方案三采用提升可靠性的措施，三遥开关不仅能提供电气信息，减少故障定位时间还能远程动作，减少故障隔离时间，在9节点和26节点加装三遥装置。方案四采用提升可靠性的措施，增设线路，可以使部分不能成功转供的区域被成功转供。采用提升可靠性的措施，增加备供容量，优先满足25-32馈线上的节点负荷或负荷分区(由分段设备划分)。可以原来使部分不能成功转供的区域被成功转供。方案五在31节点处增加1MW备供。进一步地，选取技术经济效益综合评估体系中的部分指标分析技术、经济效益。技术类指标和经济类指标的计算结果进行对比分析：通过时序模拟得到各个方案各时段的常规刚性负荷、商用负荷、工业负荷负荷值，各时段电压，线损等数据，继而得到系统最大负荷、年供电量、网损量等指标。通过可靠性计算，得到系统平均停电频率、系统平均停电时间、系统失负荷量、供电可靠率等指标。对比不同方案的指标结果，可以分析其技术、经济效益。如：年供电量更大，说明这个投资方案有拉动电量增长的效果；系统平均停电时间更小，说明这个投资方案有改善电网可靠性的作用。进一步地，选取用于进行技术经济效益综合评估的指标。本专利技术提出的技术经济效益综合评估指标体系包含多个三级指标，这些指标不可能全部用于综合评估，应该根据实际情况和项目需求，选取部分指标用于技术经济效益综合评估。使用多个指标的技术经济效益综合评估方法是把多个描述被评价事物不同方面且量纲不同的统计指标，转化成无量纲的相对评价值，并综合这些评价值以得出对该事物一个整体评价的方法。本专利技术采用主成分分析法进行指标选择。主成分分析法是通过恰当的数学变换，使新变量主成分成为原变量的线性组合，并选取少数几个在变差总信息量中比例较大的主成分来分析事物的一种方法。主成分在变差信息量中的比例越大，它在综合评价中的作用就越大。由此在分析实际问题时，可只取前k个主成分来代表原变量的变差信息，以减少工作量。主成分分析中各主成分是按方差大小依次排列顺序的，在分析问题时，可以舍弃一部分主成分，只取前后方差较大的几个主成分来代表原变量，从而减少了计算工作量。进一步地，建立改进的熵权法确定选取出来的指标的权重。目前国内外关于采用多个指标的综合评估方法很多，根据权重确定方法的不同，这些方法大致可分为两类：一类是主观赋权法，如层次分析法、德尔菲法等，多是采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主动配电网技术经济效益评估与投资决策方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：从配电网运行特性和建设投资的经济效益两方面出发，建立以技术类指标、经济类指标为主体的技术经济效益综合评估体系；步骤2：筛选出差异化主动配电网发展下的可配置资源，明确用于配电网建设改造的可选的建设项目，建立可选项目集；步骤3：基于可选项目集，计算以可靠性为代表的技术类指标和以单位投资增供电量为代表的经济类指标，根据单个指标的单体评估结果，分析不同投资方案的技术、经济效益；步骤4：根据建设目标，采用主成分分析法从技术经济效益综合评估体系中选取部分指标用于技术经济效益综合评估，采用改进后的熵权法确定这些指标的权重，提出主动配电网技术经济效益综合评估方法；步骤5：根据单体评估结果，建立投资决策模型，在电源、开关、线路多种建设项目同时用于提高可靠性时，决定主动配电网投资建设的多种建设项目的优选组合方案。

【技术特征摘要】
1.一种主动配电网技术经济效益评估与投资决策方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：从配电网运行特性和建设投资的经济效益两方面出发，建立以技术类指标、经济类指标为主体的技术经济效益综合评估体系；步骤2：筛选出差异化主动配电网发展下的可配置资源，明确用于配电网建设改造的可选的建设项目，建立可选项目集；步骤3：基于可选项目集，计算以可靠性为代表的技术类指标和以单位投资增供电量为代表的经济类指标，根据单个指标的单体评估结果，分析不同投资方案的技术、经济效益；步骤4：根据建设目标，采用主成分分析法从技术经济效益综合评估体系中选取部分指标用于技术经济效益综合评估，采用改进后的熵权法确定这些指标的权重，提出主动配电网技术经济效益综合评估方法；步骤5：根据单体评估结果，建立投资决策模型，在电源、开关、线路多种建设项目同时用于提高可靠性时，决定主动配电网投资建设的多种建设项目的优选组合方案。2.根据权利要求1所述的主动配电网技术经济效益评估与投资决策方法，其特征在于，所述步骤1的技术经济效益综合评估体系具体包括：具有三级层次结构的技术经济效益综合评估体系，第一级分为技术类、经济类，第二级分为供电质量、网架结构、运行水平、技术装备，信息化水平、收入类、成本类，第三级包括供电可靠性、电压合格率、线路分段数、N-1通过率、清洁能源渗透率。3.根据权利要求1所述的主动配电网技术经济效益评估与投资决策方法，其特征在于，所述步骤2的可选项目集具体包括：24项典型的配电网建设改造措施，其中，在传统线路建设、网架改造基础上，增加包括增设分布式电源、储能、二遥终端、三遥终端的可选项目。4.根据权利要求1所述的主动配电网技术经济效益评估与投资决策方法，其特征在于，所述步骤3的分析不同投资方案的技术经济效益具体包括：通过时序模拟得到各个方案各时段的常规刚性负荷、商用负荷、工业负荷的负荷值，各时段电压，线损数据，针对不同投资方案，通过计算系统平均停电时间、系统失负荷量、供电可靠率、线损率、电压合格率、单位投资增供电量、单位投资增供负荷指标的单体指标，对比同一指标在不同投资方案的结果，分析不同投资方案的技术经济效益。5.根据权利要求1所述的主动配电网技术经济效益评估与投资决策方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈谦，唐权，张文涛，魏俊，叶圣永，李达，陈博，刘旭娜，龙川，赵达维，刘洁颖，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：四川,51