一种三层级配电网投资决策体系的决策方法技术

一种三层级配电网投资决策体系的决策方法，投资规模决策模块先采用Logistic增长模型对配电网建设现状综合评分与累计投资额的关系进行拟合，并预测各区域目标年用电量，采用多项式拟合用电量与累计投资额的关系，得到对应的累计投资额，然后根据累计投资额进行配电网投资的区域优化配置，随后投资方向决策模块以区域优化配置结果为配网投资约束、根据各投资项目属性对配电网建设的重要程度进行项目属性优化配置，投资项目决策模块再以项目属性优化配置结果为属性投资约束、根据各投资项目的综合评价结果确定配电网投资的项目优选模型，最后进行项目优选即可。本设计不仅保证了配电网投资的整体性、协调性与网络性，而且符合工程实际。

A Decision-making Method for Investment Decision-making System of Three-level Distribution Network

A decision-making method of three-level distribution network investment decision-making system is presented. The investment scale decision-making module firstly uses Logistic growth model to fit the relationship between the comprehensive score of distribution network construction status and the cumulative investment amount, and then predicts the target annual electricity consumption of each region, and uses polynomial to fit the relationship between the electricity consumption and the cumulative investment amount to obtain the corresponding cumulative investment amount, and then according to the cumulative investment amount. Then the investment direction decision module takes the results of the regional optimal allocation as the investment constraints of the distribution network, optimizes the allocation of project attributes according to the importance of the investment project attributes. The investment project decision module takes the results of the project attributes optimal allocation as the investment constraints and the comprehensive evaluation results of the investment projects. Determine the project optimization model of distribution network investment, and finally optimize the project. This design not only guarantees the integrity, coordination and network of distribution network investment, but also conforms to engineering practice.

【技术实现步骤摘要】
一种三层级配电网投资决策体系的决策方法
本专利技术属于配电网自动化领域，具体涉及一种三层级配电网投资决策体系的决策方法。
技术介绍
近年来，伴随着我国国民经济的高速增长，全社会用电需求不断增加，电网企业的投资力度也不断加大，其中配电网投资规模增长得更快，配电网投资效益成为了电网公司重点关注的问题。然而，目前中国省级电网公司普遍存在资金分配不合理、地市级电网公司投资均衡性差等问题，同时配网评价和比选领域缺乏明确的标准，从而导致配电网投资方向确定和投资项目安排等方面都存在问题。配电网投资效率存在很大的提升空间。一个完整的、合理的配电网投资决策体系对于电网企业实现集约化、精益化管理至关重要。目前，针对配电网投资决策的研究大体可分为两类。第一类是对电网运行现状及规划方案的综合评价研究。综合评价理论体系得到广泛研究，即通过合理评价各电网性能对电网效益的影响，综合评价电网的规划与运行方案，从而通过评价结果指导电网企业的生产、投资及规划。在国内外应用最为广泛的综合评价理论是层次分析法(AnalyticHierarchyProcess,AHP)。AHP的思想是首先通过建立清晰的层次结构来分解复杂问题，其次引入测度理论，通过对比，用相对标度将人的判断标准化，并逐层建立判断矩阵，然后求解判断矩阵的权重，最后计算方案的综合权重。但是AHP法在进行两两比较时，如果信息不完全，就会出现判断不确定的情况，以致求解精度有较大偏差。第二类是对于一定投资金额约束下配电网投资分配的研究，涉及到多目标优化的问题。
技术实现思路
鉴于上述背景，本专利技术提供了一种能够保证配电网投资的整体性、协调性与网络性、且符合工程实际的三层级配电网投资决策体系的决策方法。为实现以上目的，本专利技术的技术方案如下：一种三层级配电网投资决策体系的决策方法，所述决策体系包括投资规模决策模块、投资方向决策模块和投资项目决策模块；所述决策方法依次包括以下步骤：步骤A、所述投资规模决策模块采用Logistic增长模型对配电网建设现状的综合评分与累计投资额的关系Si＝fi(x)进行拟合，并基于往年数据预测各区域规划目标年用电量Li＝hi(t)，采用多项式拟合用电量与累计投资额的关系Li＝gi(x)，进而得到对应的累计投资额即规划目标年所需的硬性投资规模，然后根据累计投资额进行配电网投资的区域优化配置；步骤B、所述投资方向决策模块以区域优化配置结果为配网投资约束、根据各投资项目属性在配电网建设中的重要程度进行项目属性优化配置；步骤C、所述投资项目决策模块先以项目属性优化配置结果为属性投资约束、根据各投资项目的综合评价结果确定配电网投资的项目优选模型，随后进行项目优选，得到的最优项目组合即为投资决策结果。步骤A中，所述区域优化配置的模型以各区域在规划年与目标评分裕度的方差和最小为目标函数，具体为：上式中，di为第i个区域配电网建设现状的综合评分与目标值间的差距，m为区域总数，C为累计投资总额，由历年投资额加权求和得到，fi(xi)为第i个区域配电网建设现状的综合评分与累计投资额的拟合函数，xi为第i个区域的累计投资额，c1、c2、c3分别为亟待发展投资区域Ι、快速建设投资区域ΙΙ、平稳发展投资区域ΙΙΙ的配电网建设现状的综合评分目标值。步骤A中，所述配电网建设现状的综合评分依次包括以下步骤：步骤A1、建立配电网投资成效评价指标体系，并将体系中的各指标分为正指标、负指标和适度指标三类，其中，所述指标体系包括供电质量指标、电网结构指标、装备水平指标、供电能力指标、智能化水平指标和电网效率指标；步骤A2、采用梯形分布线性隶属函数拟合对以上三类指标的数据进行标准化处理，以确定各指标的隶属度；步骤A3、根据各指标的隶属度值，采用加权区间层次分析法对各区域配电网建设现状进行综合评价。所述步骤A2具体为：对于正指标，按照下式进行标准化处理：对于负指标，按照下式进行标准化处理：对于适度指标，按照下式进行标准化处理：上式中，rij为第i个对象第j项指标的隶属度，xij为第i个对象第j项指标的指标值，m为评价对象个数，a1、a2分别为该指标的隶属最大值、隶属最小值，[b,c]为适度指标的适度区间。所述步骤A3依次包括以下步骤：步骤A31、对某层各评价指标的重要性进行两两比较，采用区间数a[a-,a+]代替点值建立判断矩阵以反映评价的不确定性及模糊性，其中，a-、a+的取值根据互反性1﹣9标度确定；步骤A32、对区间数的下边界a-赋予权重λ，统计并取其期望值得到加权区间判断矩阵A(aij(λ))n×n，其中，λ∈[0,1]；步骤A33、引入加权几何平均算子进行集成，记作矩阵A(aij)n×n：步骤A34、计算矩阵A(aij)n×n的最大特征值λmax，检验其一致性，并采用特征向量法求解权重向量W'(w'1,w'2,…,w'n)，其中，AW'＝λmaxW'；步骤A35、对权重向量W'进行归一化，得到该层各评价指标相对于其上层指标的相对权重；步骤A36、根据以下公式逐层向上计算得到各区域的配电网建设现状综合评分上式中，Si为第i个对象的百分制评价分值，rij为第i个对象第j项指标的隶属度，wj为第j项指标的权重系数，n为矩阵的阶数。步骤C中，所述以项目属性优化配置结果为属性投资约束、根据各投资项目的综合评价结果确定配电网投资的项目优选模型依次包括以下步骤：步骤C1、先根据项目重要性将投资项目分为优先保证项目和待选项目，再依据项目属性对待选项目进行分类，针对各属性特点分别建立评价指标体系进行同类项目的优选排序，然后完成各投资项目的综合评价；步骤C2、基于各投资项目的综合评价结果以及项目属性优化配置结果，以各属性下项目建设总效益最大为目标建立优选模型：上式中，R(pi)为项目pi的综合评分值，Pk为第k项属性下的项目集合，C(pi)为项目pi的投资额，Hk为第k项属性的投资规模约束。所述步骤B依次包括以下步骤：步骤B1、将投资项目根据属性分成满足新增负荷供电要求、变电站配套送出、解决低电压台区、解决“卡脖子”、解决设备重载或过载、消除设备安全隐患、加强网架结构、改造高损配变、智能化建设九类，并将其与配电网建设成效评价指标进行关联；步骤B2、以各评价指标的现状值与规划电网的目标值间的差距为依据构建判断矩阵A(aij)n×n，其中，依据互反性1﹣9标度，aij为指标i相对于指标j的重要程度取值，round()为四舍五入函数，ΔMi为指标i的现状值Mi与其目标值的差距百分比；步骤B3、采用层次分析法求解权重w，即各评价指标的改善紧迫程度；步骤B4、确定项目属性优化配置模型：δ1:δ2:…:δ9＝P1:P2:…:P9上式中，δk为第k项属性的分配比例，Hk为第k项属性的投资规模，Ci为第i个区域的投资规模，Pk为第k项属性的重要程度，nk为第k项属性关联的建设指标集，wi为第i项指标的改善紧迫程度。步骤B1中，所述满足新增负荷供电要求属性关联的评价指标包括中压配电网N-1通过率、户均配变容量，所述变电站配套送出属性关联的评价指标包括中压线路平均供电半径、中压配电网N-1通过率、中压配电线路平均负载率，所述解决低电压台区属性关联的评价指标为综合电压合格率，所述解决“卡脖子”属性关联的评价指标包括中压配电网N-1通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三层级配电网投资决策体系的决策方法，其特征在于：所述决策体系包括投资规模决策模块、投资方向决策模块和投资项目决策模块；所述决策方法依次包括以下步骤：步骤A、所述投资规模决策模块采用Logistic增长模型对配电网建设现状的综合评分与累计投资额的关系Si＝fi(x)进行拟合，并基于往年数据预测各区域规划目标年用电量Li＝hi(t)，采用多项式拟合用电量与累计投资额的关系Li＝gi(x)，进而得到对应的累计投资额

【技术特征摘要】
1.一种三层级配电网投资决策体系的决策方法，其特征在于：所述决策体系包括投资规模决策模块、投资方向决策模块和投资项目决策模块；所述决策方法依次包括以下步骤：步骤A、所述投资规模决策模块采用Logistic增长模型对配电网建设现状的综合评分与累计投资额的关系Si＝fi(x)进行拟合，并基于往年数据预测各区域规划目标年用电量Li＝hi(t)，采用多项式拟合用电量与累计投资额的关系Li＝gi(x)，进而得到对应的累计投资额即规划目标年所需的硬性投资规模，然后根据累计投资额进行配电网投资的区域优化配置；步骤B、所述投资方向决策模块以区域优化配置结果为配网投资约束、根据各投资项目属性在配电网建设中的重要程度进行项目属性优化配置；步骤C、所述投资项目决策模块先以项目属性优化配置结果为属性投资约束、根据各投资项目的综合评价结果确定配电网投资的项目优选模型，随后进行项目优选，得到的最优项目组合即为投资决策结果。2.根据权利要求1所述的一种三层级配电网投资决策体系的决策方法，其特征在于：步骤A中，所述区域优化配置的模型以各区域在规划年与目标评分裕度的方差和最小为目标函数，具体为：上式中，di为第i个区域配电网建设现状的综合评分与目标值间的差距，m为区域总数，C为累计投资总额，由历年投资额加权求和得到，fi(xi)为第i个区域配电网建设现状的综合评分与累计投资额的拟合函数，xi为第i个区域的累计投资额，c1、c2、c3分别为亟待发展投资区域Ι、快速建设投资区域ΙΙ、平稳发展投资区域ΙΙΙ的配电网建设现状的综合评分目标值。3.根据权利要求1或2所述的一种三层级配电网投资决策体系的决策方法，其特征在于：步骤A中，所述配电网建设现状的综合评分依次包括以下步骤：步骤A1、建立配电网投资成效评价指标体系，并将体系中的各指标分为正指标、负指标和适度指标三类，其中，所述指标体系包括供电质量指标、电网结构指标、装备水平指标、供电能力指标、智能化水平指标和电网效率指标；步骤A2、采用梯形分布线性隶属函数拟合对以上三类指标的数据进行标准化处理，以确定各指标的隶属度；步骤A3、根据各指标的隶属度值，采用加权区间层次分析法对各区域配电网建设现状进行综合评价。4.根据权利要求3所述的一种三层级配电网投资决策体系的决策方法，其特征在于：所述步骤A2具体为：对于正指标，按照下式进行标准化处理：对于负指标，按照下式进行标准化处理：对于适度指标，按照下式进行标准化处理：上式中，rij为第i个对象第j项指标的隶属度，xij为第i个对象第j项指标的指标值，m为评价对象个数，a1、a2分别为该指标的隶属最大值、隶属最小值，[b,c]为适度指标的适度区间。5.根据权利要求3所述的一种三层级配电网投资决策体系的决策方法，其特征在于：所述步骤A3依次包括以下步骤：步骤A31、对某层各评价指标的重要性进行两两比较，采用区间数a[a-,a+]代替点值建立判断矩阵以反映评价的不确定性及模糊性，其中，a-、a+的取值根据互反性1﹣9标度确定；步骤A32、对区间数的下边界a-赋予权重λ，统计并取其期望值得到加权区间判断矩阵A(aij(λ))n×n，其中，λ∈[0,1]；步骤A33、引入加权几何平均算子进行集成，记作矩阵A(aij)n×n：步骤A34、计算矩阵A(aij)n×n的最大特征值λmax，检验其一致性，并采用特征向量法求解权重向量W'(w'1,w'2,…,w'n)，其中，AW'＝λmaxW'；步骤A35、对权重向量W'进行归一化，得到该层各评价指标相对于其上层指标的相对权重；步骤A36、根据以下公式逐层向上计算得到各区域的配电网建设现状综合评分上式中，Si为第i个对象的百分制评价分值，rij为...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪颖翔，方仍存，张籍，周玉洁，陈峰，雷何，杨洁，黄敬择，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，国网湖北省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11