新型配电网效益计算分析方法技术

本发明专利技术公开了一种新型配电网效益计算分析方法，包括建立计及地理空间属性的配电网投入产出评价指标；对地区电网效益进行计算；对地区电网投资的效益敏感性进行计算和分析；分电压等级对地区配电网投资进行辅助决策；基于指标冗余度对配电网投资进行辅助决策。本发明专利技术能够准确且直观的反映各地区电网的投资效率及投资趋势，且从电压等级和投产要素方面出发为配电网投资方向提供了指导；本发明专利技术方法更加符合电网评估与规划的实际需要，计算过程简单且物理意义明确，能够较准确且直观反映地区配电网的投入产出效率与存在的不足。

A New Method for Benefit Calculation and Analysis of Distribution Network

【技术实现步骤摘要】
新型配电网效益计算分析方法
本专利技术具体涉及一种新型配电网效益计算分析方法。
技术介绍
随着经济技术的发展，电力保障成为了电力系统最重要的任务之一。配电项目大都根据地区配电网的实际需求进行投产，在开展投资决策时，对各地区配电网投产项目必须具有适当的针对性和超前性，以满足不同地区电网的配电供求和电力负荷的增长趋势。一方面，过度的超前投资会造成电力建设资源的浪费；另一方面，已投产配电网建设项目对于地区电网效益的提升作用是否达到规划水平以及是否合理也是规划时需要参考的。此时，考虑按地区对已有配电网的规模进行效益评估，对于指导新项目的决策、巨额建设资金的合理使用、提高完善地区电网投资决策管理水平、推进地区电网电气化建设、优化地区电网的网络结构及提高资源的合理利用效率都具有重要的社会意义和经济意义。近年来，国内外不少专家学者对地区配电网投资经济效益评价的数学方法进行了深入探析，并通过指标的归一化处理和权重计算，得出了电网投资经济效益评价的综合数学模型。还有许多专家学者研究了投资效益指标体系，并且采用加权的方法综合多个效益相关的指标信息，由此得到一个能够反映出投资效益整体情况的综合性指标，综合评价方法属于多准则决策的理论范畴，常用的方法包括层次分析法、简单加权平均法、模糊综合评价法、灰色理论评价法以及新兴的智能评价法等。但是通过总结相关研究成果可以发现，现有的配电网评价仅仅针对单个或若干个地区配电网进行综合评价，缺乏从电网企业的层面对地区配电网进行完整的投入产出评价和分析模型，同时对地区电网的投资方向也缺乏科学完善的分析方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可靠性高且准确度较好的新型配电网效益计算分析方法。本专利技术提供的这种新型配电网效益计算分析方法，包括如下步骤：S1.建立计及地理空间属性的配电网投入产出评价指标；S2.对地区电网效益进行计算；S3.对地区电网投资的效益敏感性进行计算和分析；S4.分电压等级，对地区配电网投资进行辅助决策；S5.基于指标冗余度，对配电网投资进行辅助决策。步骤S1所述的建立计及地理空间属性的配电网投入产出评价指标，具体采用如下指标作为投入指标和产出指标：投入指标：110千伏变电容量、35千伏变电容量、配变容量、110千伏线路长度、35千伏线路长度、以及10或20千伏线路长度；产出指标：地区电网投入的效益产出指标以年用电量、年最大负荷、供电面积和用电人口。步骤S2所述的对地区电网效益进行计算，具体为采用如下步骤进行计算：A.采用如下算式计算地区电网效益：式中θ为某一地区配电网投入相对于产出的有效程度且0≤θ≤1；ε为非阿基米德无穷小量；r为投入指标，s为投入指标个数；i为产出指标，m为产出指标个数；和为松弛变量，为投入指标r的无效投入量，为产出指标i的产出不足量；λj为待评价的各地区线性组合系数；xrj为第j个地区对投入指标r的投入量；xrj0为第j地区投入指标r的初始投入量，yij为第j个地区对产出指标i的产出量，yij0为第j地区产出指标r的初始产出量。B.采用如下算式计算地区配电网投入产出效率计算结果K：C.根据步骤B的地区配电网投入产出效率计算结果K，按照如下规则对地区进行分类：若某地区K＝1，则表明该地区的配电网规模收益不变；若某地区K＜1，则表明该地区的配电网规模收益递增；若某地区K＞1，则表明该地区的配电网规模收益递减。步骤S3所述的对地区电网投资的效益敏感性进行计算和分析，具体为采用如下步骤进行计算和分析：a.筛选出各地区紧约束投入指标；所述的紧约束投入指标为指松弛变量值为0的指标；b.依次将地区电网某一紧约束投入指标从-5％逐一增加至5％，且保持其他的投入指标为初始值不变，并重新计算地区配电网投入相对于产出的有效程度；c.根据步骤b得到地区配电网投入相对于产出的有效程度随紧约束投入指标的变化趋势，并比较同一地区不同紧约束投入指标变化对地区配电网投入相对于产出的有效程度的影响，确定敏感性因素；所述的敏感性因素定义为：若某紧约束投入指标的小幅变化就能使地区配电网投入相对于产出的有效程度发生较大的变化，称该指标为敏感性因素；小幅变化的定义为：紧约束投入指标幅度从-5％变化至5％；较大的变化的定义为：投入相对于产出的有效程度θ值变化幅度大于等于5％。步骤S4所述的分电压等级，对地区配电网投资进行辅助决策，具体为采用如下步骤进行辅助决策：(1)将建立的投入指标按110千伏、35千伏和10千伏电压等级划分为三类：110千伏有：110千伏变电容量和110千伏线路长度；35千伏有：35千伏变电容量和35千伏线路长度；10千伏有：配变容量、以及10或20千伏线路长度；(2)计算得到各地区三个电压等级下的投入指标冗余度并将各地区投入指标冗余按电压等级累加；(3)根据步骤(2)的累加结果，对各电压等级冗余度按从大到小进行排序，对各电压等级投资重要性优先级为排序相反结果，即冗余度越高的电压等级投资重要性越低，冗余度越低的电压等级投资重要性越高。步骤S5所述的基于指标冗余度，对配电网投资进行辅助决策，具体为采用如下步骤进行辅助决策：1)采用如下算式计算线路投资决策：式中k为电压等级(k＝110kV、35kV、10kV)；为k电压等级下各地区线路冗余之和；n为地区个数；为第j地区k电压等级下线路指标冗余度；式中k为电压等级，取值为k＝110kV、35kV或10kV；为某地区k电压等级下线路冗余之和；m为某地区k电压等级下线路指标个数；为线路指标冗余度；2)采用如下算式计算变电容量投资决策：式中k为电压等级且取值为k＝110kV、35kV或10kV；为k电压等级下各地区变电容量冗余之和；n为地区个数；为第j地区k电压等级下变电容量冗余度；式中k为电压等级且取值为k＝110kV、35kV或10kV；为某地区k电压等级下变电容量冗余之和；l为某地区k电压等级下变电容量指标个数；为变电容量指标冗余度；3)根据步骤1)和步骤2)计算得到的结果，采用如下规则确定对线路和变电容量的投资方向：对于线路投资优先级，全省某电压等级值越大则对该电压等级线路投资优先级越小；对于某省各地区下的线路投资，该地区某电压等级越大则对该地区该电压等级线路投资优先级越小。对于变电投资优先级，全省某电压等级值越大则对该电压等级变电投资优先级越小；对于某省各地区下的变电投资，该地区某电压等级越大则对该地区该电压等级变电投资优先级越小本专利技术提供的这种新型配电网效益计算分析方法，根据建立的考虑地理空间信息属性的地区配电网投入产出评价指标，计算地区电网的投入产出效率，分析对各地区电网的投资方向；本专利技术方法通过研究地区电网的规模效率与各地区投入产出指标的冗余度，更准确且直观的反映各地区电网的投资效率及投资趋势，且从电压等级和投产要素方面出发为配电网投资方向提供了指导；本专利技术方法更加符合电网评估与规划的实际需要，计算过程简单且物理意义明确，能够较准确且直观反映地区配电网的投入产出效率与存在的不足。附图说明图1为本专利技术方法的方法流程示意图。图2为本专利技术方法的实施例的湖南省各市电网投资潜力示意图。图3为本专利技术方法的实施例的株洲地区配电网效率敏感性分析示意图。图4为本专利技术方法的实施例的湖南省不同电压等级投资冗余示意图。图5为本专利技术方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型配电网效益计算分析方法，包括如下步骤：S1.建立计及地理空间属性的配电网投入产出评价指标；S2.对地区电网效益进行计算；S3.对地区电网投资的效益敏感性进行计算和分析；S4.分电压等级，对地区配电网投资进行辅助决策；S5.基于指标冗余度，对配电网投资进行辅助决策。

【技术特征摘要】
1.一种新型配电网效益计算分析方法，包括如下步骤：S1.建立计及地理空间属性的配电网投入产出评价指标；S2.对地区电网效益进行计算；S3.对地区电网投资的效益敏感性进行计算和分析；S4.分电压等级，对地区配电网投资进行辅助决策；S5.基于指标冗余度，对配电网投资进行辅助决策。2.根据权利要求1所述的新型配电网效益计算分析方法，其特征在于步骤S1所述的建立计及地理空间属性的配电网投入产出评价指标，具体采用如下指标作为投入指标和产出指标：投入指标：110千伏变电容量、35千伏变电容量、配变容量、110千伏线路长度、35千伏线路长度、以及10或20千伏线路长度；产出指标：地区电网投入的效益产出指标以年用电量、年最大负荷、供电面积和用电人口。3.根据权利要求2所述的新型配电网效益计算分析方法，其特征在于步骤S2所述的对地区电网效益进行计算，具体为采用如下步骤进行计算：A.采用如下算式计算地区电网效益：λj≥0,式中θ为某一地区配电网投入相对于产出的有效程度且0≤θ≤1；ε为非阿基米德无穷小量；r为投入指标，s为投入指标个数；i为产出指标，m为产出指标个数；和为松弛变量，为投入指标r的无效投入量，为产出指标i的产出不足量；λj为待评价的各地区线性组合系数；xrj为第j个地区对投入指标r的投入量；xrj0为第j地区投入指标r的初始投入量，yij为第j个地区对产出指标i的产出量，yij0为第j地区产出指标r的初始产出量。B.采用如下算式计算地区配电网投入产出效率计算结果K：C.根据步骤B的地区配电网投入产出效率计算结果K，按照如下规则对地区进行分类：若某地区K＝1，则表明该地区的配电网规模收益不变；若某地区K＜1，则表明该地区的配电网规模收益递增；若某地区K＞1，则表明该地区的配电网规模收益递减。4.根据权利要求3所述的新型配电网效益计算分析方法，其特征在于步骤S3所述的对地区电网投资的效益敏感性进行计算和分析，具体为采用如下步骤进行计算和分析：a.筛选出各地区紧约束投入指标；所述的紧约束投入指标为指松弛变量值为0的指标；b.依次将地区电网某一紧约束投入指标逐一增加5％和-5％，且保持其他的投入指标为初始值不变，并重新计算地区配电网投入相对于产出的有效程度；c.得到步骤b得到的地区配电网投入相对于产出的有效程度与紧约束投入指标的趋势，并比较同一地区不同紧约束投入指标变化对地区配电网投入相对于产出的有效程度的影响，并确定敏感性因素；所述的敏感性因...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭玉东，廖菁，谢欣涛，候益灵，李湘华，文明，章德，盛鵾，谢车轮，何丽柔，禹海峰，李梦娇，蒋星，徐彬焜，周红，肖雅元，何书耕，李云丰，沈菁雯，朱思睿，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司经济技术研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43