基于电网性能指标评估的最小建设投资需求测算系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于电网性能指标评估的最小建设投资需求测算系统。目前尚未有方法研究满足电网性能目标时电网企业所需投入的最小资金。本发明专利技术采用的技术方案为：输入模块从数据库模块获取不同电压等级电网性能指标各年历史值、不同电压等级电网各年建设累计投资额以及不同电压等级电网性能指标目标值，分析评估模块根据输入模块输入的数据，利用模糊数学综合评价方法计算电网性能各年历史综合评分和目标电网性能综合评分，基于电网性能各年历史综合评分和各年建设的累计投资额拟合得到电网性能与电网投资之间的关系；输出模块输出不同电压等级电网最小建设投资需求。本发明专利技术为研判不同电压等级电网投资规模合理性提供理论依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力领域，具体地说是一种基于不同电压等级电网性能评估指标体系的最小建设投资需求测算系统。
技术介绍
当前，电网公司主要负责电网的运营和建设，秉承自主经营、自负盈亏和追求最大利润的市场原则。因此，降低运营成本、提高经济效益、扩大投资收益是电网公司经营中最为关注的问题。电网投资与其它资金密集型投资建设项目有着紧密的联系，它既包含一般大型项目一次性投入资产庞大、项目实施周期长、实施过程复杂、相关合作单位多等特点，同时还具备电网项目自身的一些特征，如投资长期性、资金密集性、设备单一性、经济依赖性、销售区域局限性、资源、环境、政策等的制约性。基于上述电网投资特征，电力企业迫切需要建立一套合理、科学、全面的指标体系对电网性能进行全面评价；同时亟需明确电网性能与投资间的数学关系，以此来测算满足电网性能指标目标时所需的最小建设投资需求。考虑不同电压等级的电网功能定位不同的基础上，建立不同电压等级电网性能指标体系，建立电网建设投资与电网性能指标之间的关系，在满足性能指标的前提下测算电网的最小建设投资需求，这对于电网企业科学制定电网规划、合理分配投资金额，以获取更大意义上的投资效益都有着重要意义。经对现有文献进行检索发现，现有文献中，韩柳、彭东、王智冬等在《电力建设》(2010,11:28-33)上发表的《电网评估指标体系的构建及应用》中建立了一套电网发展评估体系，分别包括安全性、可靠性、优质性、协调性、经济性、高效性、智能性七个方面，该指标体系具有系统、全面、客观的特点；但该指标体系是对整体电网的评估，没有根据不同电压等级电网的功能定位分别建立不同电压等级电网具体的性能指标体系。胡柏初、胡刚、胡朝华等在《电子科技大学学报》(2013,06:890-894)上发表的《基于灰色预测的电网基建投资测算模型》中研究了一种基于灰色预测的电网基建投资预测模型，建立了能够科学反映电网建设发展需求的电网基建投资测算指标体系，建立电网建设相关指标与电网投资之间的关系，通过指标预测值测算电网基建投资；但该模型只考虑了社会经济水平、电网规模、负荷用电水平三个方面的指标，未涉及到电网性能指标及其与电网投资之间的关系。赵会茹、符力文在《水电能源科学》(2012,30(4):192-194)上发表的《电网企业投资能力的量化研究》首次针对电网企业提出了投资能力的概念，依据财务管理等理论，引入运营系数等概念，对电网企业自身投资能力进行了量化研究，构建了一种形象、直观地反映企业投资能力的模型，为电网企业明确自身投资能力、有效制定投资规划奠定了基础；但并未研究满足电网性能目标时电网企业所需投入的最小资金。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种在现有电网基础上、紧密结合工程实际的考虑不同电压等级电网性能评估指标体系的最小建设投资需求测算系统。为此，本专利技术通过以下技术方案实现：基于电网性能指标评估的最小建设投资需求测算系统，包括数据库模块、输入模块、分析评估模块和输出模块，其特征在于，所述的输入模块从数据库模块获取不同电压等级电网性能指标各年历史值、不同电压等级电网各年建设累计投资额以及不同电压等级电网性能指标目标值，分析评估模块根据输入模块输入的数据，利用模糊数学综合评价方法计算电网性能各年历史综合评分和目标电网性能综合评分，基于电网性能各年历史综合评分和各年建设累计投资额拟合得到电网性能与电网投资之间的关系；输出模块输出不同电压等级电网最小建设投资需求；所述的数据库模块包含电网性能指标库和电网建设投资库；所述的分析评估模块包括历史电网性能模糊数学综合评价子模块、目标电网性能模糊数学综合评价子模块和电网性能与电网投资关系拟合子模块。进一步，所述的历史电网性能模糊数学综合评价子模块和目标电网性能模糊数学综合评价子模块包括模糊隶属度函数的确定、指标赋权方法的确定和模糊合成算子的确定，根据不同电压等级电网性能指标各年历史值和目标值，计算不同电压等级电网性能综合评分历史值和目标值；所述的电网性能与电网投资关系拟合子模块，根据各年电网性能综合评分历史值和累计投资额，拟合不同电压等级电网性能与累计投资额之间的数学关系式；根据电网性能与投资关系拟合子模块得到的不同电压等级电网性能与累计投资额之间的数学关系式，将目标电网性能模糊数学综合评价子模块中得到的不同电压等级电网性能综合评分目标值带入上述数学关系式中，得到电网性能指标达到目标值所需累计投资额，与历史累计投资额相减得到电网最小建设投资。进一步，所述的不同电压等级电网分为10/35kV电网、110/220kV电网、500kV电网三个层级，分别建立不同电压等级电网的性能评估指标体系；所述的不同电压等级电网性能评估指标体系根据电网的功能定位不同而建立，10/35kV电网作为电网的中压配电层级，直接面向低压配电侧和用户，承担着提供安全可靠电能的任务，因此，在建立10/35kV电网性能指标体系时要着重考虑配电网的安全可靠性能；110/220kV电网作为电网的中坚层级，起着承上启下的作用：面向上一级500kV超高压电网承担着电能的输送与分配，面向下一级10/35kV配电网承担着安全可靠供电的任务，当前，在我国负荷密度较高的大城市，110/220kV电网功能已由传统的输送电能的输电网转变为主要作用为分配电能的高压配电网，但在负荷密度不高的城镇和广大乡村地区，110/220kV电网仍然是骨干输电网，因此110/220kV电网性能指标体系要兼顾输电网和配电网的特点；500kV电网作为电网的顶层网架，面向下层电网，主要承担着远距离输送大量电能的任务，因此，建立500kV电网性能指标体系时主要考虑输电网的特点。进一步，所述的10/35kV电网性能指标体系包括电压合格率、频率合格率、中压配电线路互联率、电缆化率、架空线路绝缘化率、供电可靠性率、容载比、网损率、新能源接入容量比例；所述的110/220kV电网性能指标体系包括N-1通过率、N-2通过率、供电半径、容载比、线站比、网损率、同塔双(多)回线路比例；500kV电网性能指标体系包括N-1通过率、N-2通过率、供电半径、按暂稳控制线路占比、平均容性补偿百分比、容载比、线站比、网损率、同塔双(多)回线路比例。所述的电压合格率：所述的频率合格率：所述的中压配电线路互联率：所述的电缆化率：所述的架空线路绝缘化率：所述的供电可靠率：所述的容载比：所述的网损率：所述的新能源接入容量比例：所述的N-1通过率：所述的N-2通过率：所述的供电半径：所述的线站比：所述的同塔双(多)回线路比例：所述的按暂稳控制线路比例：所述的平均容性补偿百分比：本专利技术利用以上建立的不同电压等级电网性能指标体系，通过模糊数学综合评价方法，对不同电压等级电网的性能进行综合评估。进一步，所述的模糊数学综合评价是以模糊数学为基础，应用模糊关系合成的原理，将一些边界不清、不易定量的因素定量化，从多个因素对被评价的事物隶属等级状况进行综合性评价的方法，包括模糊隶属度函数的确定、指标赋权方法的确定、模糊合成算子的确定。采用的模糊隶属度函数为梯形模糊隶属度函数，正指标、逆指标和适度指标的隶属度函数可表示为：(1)正指标可采用升半梯形分布函数。可表示为： 本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于电网性能指标评估的最小建设投资需求测算系统，包括数据库模块、输入模块、分析评估模块和输出模块，其特征在于，所述的输入模块从数据库模块获取不同电压等级电网性能指标各年历史值、不同电压等级电网各年建设累计投资额以及不同电压等级电网性能指标目标值，分析评估模块根据输入模块输入的数据，利用模糊数学综合评价方法计算电网性能各年历史综合评分和目标电网性能综合评分，基于电网性能各年历史综合评分和各年建设累计投资额拟合得到电网性能与电网投资之间的关系；输出模块输出不同电压等级电网最小建设投资需求；所述的数据库模块包含电网性能指标库和电网建设投资库；所述的分析评估模块包括历史电网性能模糊数学综合评价子模块、目标电网性能模糊数学综合评价子模块和电网性能与电网投资关系拟合子模块。

【技术特征摘要】
1.基于电网性能指标评估的最小建设投资需求测算系统，包括数据库模块、输入模块、分析评估模块和输出模块，其特征在于，所述的输入模块从数据库模块获取不同电压等级电网性能指标各年历史值、不同电压等级电网各年建设累计投资额以及不同电压等级电网性能指标目标值，分析评估模块根据输入模块输入的数据，利用模糊数学综合评价方法计算电网性能各年历史综合评分和目标电网性能综合评分，基于电网性能各年历史综合评分和各年建设累计投资额拟合得到电网性能与电网投资之间的关系；输出模块输出不同电压等级电网最小建设投资需求；所述的数据库模块包含电网性能指标库和电网建设投资库；所述的分析评估模块包括历史电网性能模糊数学综合评价子模块、目标电网性能模糊数学综合评价子模块和电网性能与电网投资关系拟合子模块。2.根据权利要求1所述的基于电网性能指标评估的最小建设投资需求测算系统，其特征在于，所述的历史电网性能模糊数学综合评价子模块和目标电网性能模糊数学综合评价子模块包括模糊隶属度函数的确定、指标赋权方法的确定和模糊合成算子的确定，根据不同电压等级电网性能指标各年历史值和目标值，计算不同电压等级电网性能综合评分历史值和目标值；所述的电网性能与电网投资关系拟合子模块，根据各年电网性能综合评分历史值和累计投资额，拟合不同电压等级电网性能与累计投资额之间的数学关系式；根据电网性能与投资关系拟合子模块得到的不同电压等级电网性能与累计投资额之间的数学关系式，将目标电网性能模糊数学综合评价子模块中得到的不同电压等级电网性能综合评分目标值带入上述数学关系式中，得到电网性能指标达到目标值所需累计投资额，与历史累计投资额相减得到电网最小建设投资。3.根据权利要求1或2所述的基于电网性能指标评估的最小建设投资需求测算系统，其特征在于，所述的不同电压等级电网分为10/35kV电网、110/220kV电网、500kV电网三个层级，分别建立不同电压等级电网的性能评估指标体系；所述的不同电压等级电网性能评估指标体系根据电网的功能定位不同而建立，10/35kV电网作为电网的中压配电层级，直接面向低压配电侧和用户，承担着提供安全可靠电能的任务，因此，在建立10/35kV电网性能指标体系时要着重考虑配电网的安全可靠性能；110/220kV电网作为电网的中坚层级，起着承上启下的作用：面向上一级500kV超高压电网承担着电能的输送与分配，面向下一级10/35kV配电网承担着安全可靠供电的任务，110/220kV电网性能指标体系要兼顾输电网和配电网的特点；500kV电网作为电网的顶层网架，面向下层电网，主要承担着远距离输送大量电能的任务，因此，建立500kV电网性能指标体系时主要考虑输电网的特点。4.根据权利要求3所述的基于电网性能指标评估的最小建设投资需求测算系统，其特征在于，所述的10/35kV电网性能指标体系包括电压合格率、频率合格率、中压配电线路互联率、电缆化率、架空线路绝缘化率、供电可靠性率、容载比、网损率、新能源接入容量比例；所述的110/220kV电网性能指标体系包括N-1通过率、N-2通过率、供电半径、容载比、线站比、网损率、同塔双或多回线路比例；500kV电网性能指标体系包括N-1通过率、N-2通过率、供电半径、按暂稳控制线路占比、平均容性补偿百分比、容载比、线站比、网损率、同塔双或多回线路比例。5.根据权利要求1所述的基于电网性能指标评估的最小建设投资需求测算系统，其特征在于，所述的模糊数学综合评价方法是以模糊数学为基础，应用模糊关系合成的原理，将一些边界不清、不易定量的因素定量化，从多个因素对被评价的事物隶属等级状况进行综合性评价的方法，包括模糊隶属度函数的确定、指标赋权方法的确定、模糊合成算子的确定。6.根据权利要求5所述的基于电网性能指标评估的最小建设投资需求测算系统，其特征在于，所述的模糊隶属度函数为梯形模糊隶属度函数，正指标、逆指标和适度指标的隶属度函数表示为：(1)正指标采用升半梯形分布函数，表示为： A ( x ) = 0 0 ≤ x ≤ a 1 ( x - a 1 ) / ( a 2 - a 1 ) a 1 ≤ x ≤ a 2 1 a 2 < x ]]>其中，a1和a2分别是分布函数自变量的下限和上限；(2)逆指标采用降半梯形分布函数，表示为： A ( x ) = 1 0 ≤ x ≤ a 1 ( a 2 - x ) / ( a 2 - a 1 ) a 1 ≤ x ≤ a 2 0 a 2 < x ]]>其中，a1和a2分别是分布函数自变量的下限和上限；(3)适度指标适度指标采用梯形分布函数拟合，表示为： A ( x ) = 0 x < a ( x - a ) / ( b - a ) a ≤ x ≤ b 1 b ≤ x ≤ c ( d - x ) / ( d - c ) c ≤ x ≤ d 0 d ≤ x ]]>其中，a和d分别是变量的下限和上限，b和c分别是区间的两端值。7.根据权利要求6所述的基于电网性能指标评估的最小建设投资需求测算系统，其特征在于，所述的正指标是值越大越好的指标，包括电压合格率、频率合格率、中压配电线路互联率、电缆化率、架空线路绝缘化率、供电可靠率、新能源接入容量比例、N-1通过率、N-2通过率、同塔双或多回路线路比例、无功补偿度；所述的逆指标是值越小越好的指标，包括用户平均停电时间、网损率、供电半径、按暂稳控制线路占比；所述的适度指标是数值在一定范围内时，对电网发展有积极作用的指标，数值过大或过小都不利于电网发展，包括容载比、线路平均负载率、线站比。8.根据权利要求5所述的基于电网性能指标评估的最小建设投资需求测算系统，其特征在于，所述的指标赋权方法是组合变异系数法和熵值法的赋权方法，(1)变异系数法a)假设共有n个电网性能指标，同时有p个待评价年份，指标的特征数据矩阵表示为： X = x 11 x 12 ... x 1 n x 21 x 22 ... x 2 n ... ... ... ... x p 1 x p 2 ... x p n ]]>其中，xij第i个评价对象第j项指标的特征值；b)计算各指标的标准差Sj S j = 1 n Σ i = 1 p ( x i j - x ‾ j ) 2 , ...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐谦，葛亮，兰洲，柳璐，孙飞飞，程浩忠，沈志恒，吴俊利，
申请(专利权)人：国网浙江省电力公司经济技术研究院，国家电网公司，上海交通大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33