CN102930482A - 一种县域配电网投资效果评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种县域配电网投资效果评估方法，评估步骤为⑴建立指标评估体系确定评估指标；⑵确定指标评估函数，按指标数据统计确定各个指标的阈值；⑶采集待评估区域评估指标相关的配电网基础数据，校验其完整性有效性；⑷评估指标归一化；⑸加权计算各评估指标的得分和评估区域的综合评分；⑹根据评估结果，对已选取的评估区域投资效果进行从高到低排序，分析影响投资效果排序的主要指标，针对排序较低的评估区域，制定优化调整策略。本发明利用评估指标函数对采集的被评估区域指标数据进行归一化处理，再根据组合权重计算各评估指标得分和评估区域的综合评分，找出配电网存在的薄弱环节，量化了县域配电网的投资效果，为配网规划决策部门提供参考和依据。

Description

一种县域配电网投资效果评估方法

技术领域

本发明属于风险评估技术领域，涉及一种配电网投资效果评估，具体涉及一种县域配电网投资效果评估方法。 

背景技术

为加快经济社会的发展，电网的扩建及增容改造已全面展开，电网公司对于电网建设的投资逐年加大，而投资的成功与否，投资带来的效益如何，已成为普遍关注的问题。与城市配电网相比，县域配电网具有供电设备陈旧、供电线路长、供电负荷小、季节性强及昼夜峰谷差大等特点，网架较为薄弱，虽然在电网不断改造升级，仍存在布局不合理、供电半径偏长、供电质量和可靠性低等问题。目前配电网的建设和改造计划的提出和项目决策具有一定主观随意性，同时传统的电网建设评估手段为可行性研究，侧重于对单个项目进行评估，实际运行中往往是成批项目共同发挥作用，导致电网建设改造的盲目性较大，这一问题在中低压配电网的建设改造中尤为突出，造成了资金的大量浪费，因此制定一套科学合理、可操作性强的县域配电网评估方法，对县域配电网投资效果进行有效评估，引导基层单位进行科学的电网规划，是亟待解决的问题。 

目前对配电网投资评估的方法中，逻辑框架法采用综合、系统地研究和分析问题的思维框架，确定事物层次间的因果逻辑关系，通过一张简单的框图分析复杂项目的内涵和关系。层次分析法其设计思想是综合考虑技术、经济、社会环境因素，构建电网投资项目评估指标体系，基于专家群体知识、经验和价值判断构造判断矩阵，求取特征向量以确定事件内部各部分之间的关系。改进层次分析法通过构建电网建设项目投资综合评估模型，在经典经典AHP分析基础上，改进判断矩阵算法，对判断矩阵做进一步数学处理，提升高阶判断矩阵通过一致性检验的概率。德尔菲法通过专家对评估指标内涵与外延的理解做出判断，特别对一些定性的模糊指标，仍可做出判断，但主观性较强，一般要求专家的人数不能太少，有时需要反复几次才能得到满足条件的结果，利用专家知识、经验解决电网项目评估权值问题。有无对比法利用投资项目实施与运营过程中各个试点的状态之比，即“有项目”与“无项目”的投入之差与产出之差，判断项目投资的成果，在分析数据中“无项目”数据的预测是难点，也是增量分析的关键所在。上述评估方法不适用于县域配电网投资效果的评估。 

在县域配电网投资效果评估方面，目前国内多采用线损率、供电可靠率、用户电压合格率、投资回收期、内部收益率等指标来评估县域配电网的投资效果，尚未形成较为科学完善的评估体系。 

发明内容

本发明的目的是提供了一种县域配电网投资效果评估方法，根据评估函数对收集的被评估区域的评估指标归一化，利用组合权重加权计算得出评估指标得分和综合评估结果，量化评估县域配电网的投资效果，为优化调整投资策略和配电网规划决策提供参考依据。 

本发明县域配电网投资效果评估方法，评估步骤如下： 

⑴建立指标评估体系，确定评估指标，评估体系包括投资效益水平、投资决策水平和运行安全水平，评估指标为：单位投资增供电量、单位投资降损电量向、单位固定资产供电量、预测电量增长偏差率、供电区域35kV容载比、35kV平均负载率、35kV百公里跳闸降低率、10kV百公里跳闸降低率、35kV瓶颈线路占比和10kV瓶颈线路占比。

⑵确定指标评估函数，根据待评估区域范围经济发展、负荷水平、负荷性质等情况，收集指标体系涉及的典型供电区域电网基础数据，确保收集的基础数据能够覆盖待评估区域，并将导出的指标值数据范围扩大3%～8%，作为指标的阈值，按指标的隶属函数类型确定指标评估函数。 

⑶采集待评估区域评估指标相关的配电网基础数据，校验其完整性有效性；所述数据包括年供电量、实际售电量、变电容量、电网建设投资、资产原值，综合线损率、线路异常跳闸次数、线路总长度和瓶颈线路条数。 

⑷利用步骤⑶采集的配电网基础数据，按步骤⑵所述的评估函数，对步骤⑴中评估指标进行归一化处理。 

⑸加权计算各评估指标得分和评估区域的综合评分，计算方法如下： 

   ，

，

；

式中，y _j  表示表示指标j的评估得分，

表示指标j归一化后的指标值，w _j 为指标j的组合权重； y表示评估区域的综合评分，m（m≥1）表示指标体系中参与综合评估的指标个数。

⑹根据步骤⑸的评估结果，对已选取的评估区域投资效果进行从高到低排序，分析影响投资效果排序的主要指标，针对排序较低的评估区域，制定优化调整策略。 

各评估指标的组合权重w _j 根据德尔菲法与熵权法按比例加权计算得出： 

  

       ,  

；

式中，

表示指标j的组合权重，n（n≥1）表示采用的权重计算方法个数，表示方法i计算得出权重的比例系数，

表示方法i计算得出的指标j的权重。

如取熵权法权重的比例系数，取德尔菲法权重的比例系数，组合权重为： 

     

     

其中：为熵权法权重，  

为德尔菲法权重。

德尔菲法确定权重的确定步骤为： 

1）选本专业领域中既有实际工作经验又有较深理论修养的专家10～30人左右，将待定权重的m个指标和有关资料以及确定权重的规则发给选定的各位专家，请他们独立地给出各指标的权重值；

2）计算各指标权重的均值与标准差；

3）将计算的结果及补充资料返还给各位专家，专家在新的基础上重新确定权重；

4）重复上述第二和第三步，直至各指标权重与其均值的离差不超过预先给定的标准为止。

评估指标的隶属函数类型包括戎上型、戎下型和中间型，正评估指标采用戎上型隶属函数，逆评估指标采用戎下型隶属函数，适度评估指标采用中间型隶属函数。评估函数为： 

其中χ为待评估区域被评估指标的统计值或导出值，x1为单位投资增供电量的归一化值、x2为单位投资降损电量向的归一化值、x3为单位固定资产供电量的归一化值、x4为预测电量增长偏差率的归一化值、x5为供电区域35kV容载比的归一化值、x6为35kV平均负载率的归一化值、x7为35kV百公里跳闸降低率的归一化值、x8为10kV百公里跳闸降低率的归一化值、x9为35kV瓶颈线路占比的归一化值、x10为10kV瓶颈线路占比归一化值。

按评估方法步骤(2)确定的其它评估函数也属于本发明的保护范围。 

确定评估指标函数时，根据待评估区域范围经济发展、负荷水平、负荷性质等情况，划分出不同供电区，并收集典型供电区域电网基础数据，结合历史数据和实际经验剔除不合理的数据，确保收集的基础数据能够覆盖待评估区域。通过收集到的典型供电区域基础数据，导出评估指标数据，结合电网发展实际确定指标值的合理取值范围，再针对指标的不同隶属函数类型确定各指标的评估函数。确定评估指标的隶属函数类型中，统一使用线性函数来拟合。 

如：单位投资增供电量指标，根据河北南网2009～2011年典型县域配电网基础数据，导出的评估指标数据范围为[-10.23，22.158]，将数据范围适当扩大，确保其能够包含待评估区域，如将范围扩大5%确定该指标的阈值为[-10.96，23.266]，该指标属性为正指标，采用戎上型的隶属函数，得到该指标的评估函数为： 

式中，x为配电网基础数据导出的单位投资增供电量的指标值，y为该指标的归一化值。

根据采集的数据导出指标值，再利用评估函数对指标进行归一化处理，加权计算各个评估指标的得分，累加各评估指标得分得出综合评估分数，然后进行评估结果分析。 

根据评估结果，对已选取的多个评估区域投资效果进行从高到低排序，分析影响投资效果排序的主要指标，针对排序较低的评估区域，重点进行投入产出分析，在增强电网运行可靠性的同时，优化调整投资策略，提高资金的使用效率和效益。对于选取的单个评估区域进行投资效果评估，可与典型供电区域或其他已评估区域评估结果进行比较分析。 

本发明的优点和积极效果是： 

（1）将县域配电网的投资效果评估转换为对电网投资效益水平、投资决策水平及运行安全水平进行评估，通过系统分解与综合分析相结合的方式构建了具有可操作性和针对性强的指标体系，利用评估指标函数对采集的被评估区域指标数据进行归一化处理，再根据组合权重计算各评估指标得分和评估区域的综合评分，找出配电网存在的薄弱环节，量化了县域配电网的投资效果，为配网规划决策部门提供参考和依据。

（2）组合权重利用数理统计的熵权法和专家评估的菲德尔法相结合，既考虑的数据产生频率的统计规律，又考虑了专家的经验数值，决策科学。 

（3）对多个不同县域供电区域的投资效果进行评估，使投资决策人员对当前配电网的投资效益水平和运行安全水平，以及与其他供电区域的差距具备较为清晰的认识，还可以根据需要重点对单一供电区域进行评估，通过与典型供电区域评估结果对比分析，找出配电网存在的薄弱环节，具有很强的操作性。 

附图说明

图1为本发明的配电网投资效果评估方法流程示意图； 

图2为配电网投资效果评估指标体系示意图；

图3为单位投资增供电量指标评估函数曲线；

图4为预测电量增长偏差率指标评估函数曲线；

图5为电区域容载比指标评估函数曲线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述，本发明的保护范围不受具体实施方式的限制。 

本发明县域配电网投资效果评估方法，如图1所示，评估步骤如下： 

⑴建立指标评估体系，确定评估指标。配电网投资效果评估指标体系如图2所示，包括投资效益水平、投资决策水平和运行安全水平。具体评估指标为：单位投资增供电量、单位投资降损电量向、单位固定资产供电量、预测电量增长偏差率、供电区域35kV容载比、35kV平均负载率、35kV百公里跳闸降低率、10kV百公里跳闸降低率、35kV瓶颈线路占比和10kV瓶颈线路占比。

构建具有针对性和可操作性的指标评估体系的原则是： 

①指标体系要能够客观地反映投资的效果，不仅包括电网投资效益水平，还要包括投资决策和运行安全水平，能够点面结合，从整体角度把握投资效果；

②既要全面合理反映电网投资现状，又要有所侧重，避免泛泛概全，失去投资导向引领投入产出分析的作用，指标数据可获取且能够度量；

③指标体系的建立需具有相对独立性，同层次的指标应相尽可能减少指标间的关联度，避免因指标间存在的相关性使部分收益重复计算而放大。

⑵确定指标评估函数，根据待评估区域范围经济发展、负荷水平、负荷性质等情况，收集指标体系涉及的典型供电区域电网基础数据，确保收集的基础数据能够覆盖待评估区域，并将导出的指标值数据范围扩大3%～8%，作为指标的阈值，最后按指标的隶属函数类型确定指标评估函数。如下为河北南网县域评估指标确定的评估函数： 

其中χ为待评估区域被评估指标的统计值或导出值，x1为单位投资增供电量的归一化值、x2为单位投资降损电量向的归一化值、x3为单位固定资产供电量的归一化值、x4为预测电量增长偏差率的归一化值、x5为供电区域35kV容载比的归一化值、x6为35kV平均负载率的归一化值、x7为35kV百公里跳闸降低率的归一化值、x8为10kV百公里跳闸降低率的归一化值、x9为35kV瓶颈线路占比的归一化值、x10为10kV瓶颈线路占比归一化值。

⑶采集待评估区域评估指标相关的配电网基础数据，校验其完整性有效性；所述数据包括年供电量、实际售电量、变电容量、电网建设投资、资产原值，综合线损率、线路异常跳闸次数、线路总长度和瓶颈线路条数； 

⑷利用步骤⑶采集的配电网基础数据，按步骤⑵所述的评估函数，对步骤⑴中评估指标进行归一化处理；

⑸加权计算各评估指标得分和评估区域的综合评分，计算方法如下：

   

，

，

；

式中，y _j  表示表示指标j的评估得分，

表示指标j归一化后的指标值，w _j 为指标j的组合权重； y表示评估区域的综合评分，m（m≥1）表示指标体系中参与综合评估的指标个数；

⑹根据步骤⑸的评估结果，对已选取的评估区域投资效果进行从高到低排序，分析影响投资效果排序的主要指标，针对排序较低的评估区域，制定优化调整策略。

其中：各指标的组合权重w _j 根据德尔菲法与熵权法按比例加权计算得出。 

㈠德尔菲法确定权重的确定步骤为： 

1）选本专业领域中既有实际工作经验又有较深理论修养的专家10—30人左右，将待定权重的m个指标和有关资料以及确定权重的规则发给选定的各位专家，请他们独立地给出各指标的权重值；

2）计算各指标权重的均值与标准差；

3）将计算的结果及补充资料返还给各位专家，专家在新的基础上重新确定权重；

4）重复上述第二和第三步，直至各指标权重与其均值的离差不超过预先给定的标准为止。

(二)熵权法确定权重的步骤为： 

1）用m个评估指标对n个评估区域电网的数据进行评估，

是评估区域数据i(

)相对于评估指标j()的值，形成原始指标数据矩阵

；

2）取各评估指标的最优值

，定义对于的接近度：

，得矩阵

；

3）对

进行归一化处理；

，使

，

，得到矩阵

；

4）计算评估指标

的条件熵：

，其中

；

5）用

对

进行归一化处理，得到表示评估指标

的重要性的熵值：

；

6）由确定评估指标j的评估权值：

     

式中，

，且

满足：

，

；

其中，m（m≥1）表示指标体系中参与综合评估的指标个数， n（n≥1）表示采用的权重计算方法个数， 表示熵权法计算得出的指标j的权重。

㈢组合权重的计算方法为： 

  

       

,  

；

式中，

表示指标j的组合权重，n（n≥1）表示采用的权重计算方法个数，

表示方法i计算得出权重的比例系数，

表示方法i计算得出的指标j的权重。

如取熵权法权重的比例系数

，取德尔菲法权重的比例系数，组合权重为： 

     

     

其中：

为熵权法权重，  为德尔菲法权重。

配电网投资效果评估指标、指标含义、评估函数和各指标的组合权重见表1。 

实施例

选取三个按行政区域划分的县域供电区域，进行配电网投资效果评估。评估区域的经济发展、负荷水平、负荷性质等情况为： A县供电区域工业性负荷较多，地势平坦，地区经济较好； B县农业性负荷比例较大，用户负荷较分散，用电季节性显著，地区经济稍差；C县工业性负荷与农业性负荷相当，地区经济发展较好。按照上述评估步骤对三县供电区域进行评估，得到各评估指标的评估指标值、归一化值、各评估指标得分和评估区域的综合评分，评估结果如表2所示。评估函数主要有三种类型：戎上型、戎下型和中间型。如图3所示，单位投资增供电量指标评估函数曲线为戎上型函数。如图4所示，预测电量增长偏差率指标评估函数曲线为戎下型函数。如图5所示，供电区域容载比指标评估函数曲线为中间型的函数。 

表1 配电网投资效果评估指标、指标含义、评估函数和各指标的组合权重 

 

表2  各评估指标的评估指标值、归一化值、各评估指标得分和评估区域的综合评分

Claims (5)

1.一种县域配电网投资效果评估方法，评估步骤如下：

⑴建立指标评估体系，确定评估指标，评估体系包括投资效益水平、投资决策水平和运行安全水平；评估指标为：单位投资增供电量、单位投资降损电量向、单位固定资产供电量、预测电量增长偏差率、供电区域35kV容载比、35kV平均负载率、35kV百公里跳闸降低率、10kV百公里跳闸降低率、35kV瓶颈线路占比和10kV瓶颈线路占比；

⑵确定指标评估函数，根据待评估区域范围经济发展、负荷水平、负荷性质等情况，收集指标体系涉及的典型供电区域电网基础数据，确保收集的基础数据能够覆盖待评估区域，并将导出的指标值数据范围扩大3%～8%，作为指标的阈值，最后按指标的隶属函数类型确定指标评估函数；

⑶采集待评估区域评估指标相关的配电网基础数据，校验其完整性有效性；所述数据包括年供电量、实际售电量、变电容量、电网建设投资、资产原值，综合线损率、线路异常跳闸次数、线路总长度和瓶颈线路条数；

⑷利用步骤⑶采集的配电网基础数据，按步骤⑵所述的评估函数，对步骤⑴中评估指标进行归一化处理；

⑸加权计算各评估指标得分和评估区域的综合评分，计算方法如下：

  

，

，

；

式中，y _j  表示表示指标j的评估得分，

表示指标j归一化后的指标值，w _j 为指标j的组合权重； y表示评估区域的综合评分，m（m≥1）表示指标体系中参与综合评估的指标个数；

⑹根据步骤⑸的评估结果，对已选取的评估区域投资效果进行从高到低排序，分析影响投资效果排序的主要指标，针对排序较低的评估区域，制定优化调整策略。

2.根据权利要求1所述县域配电网投资效果评估方法，其特征是：所述各指标的组合权重w _j 根据德尔菲法与熵权法按比例加权计算得出：

  

       

, 

；

式中，

表示指标j的组合权重，n（n≥1）表示采用的权重计算方法个数，

表示方法i计算得出权重的比例系数，表示方法i计算得出的指标j的权重。

3.根据权利要求2所述的县域配电网投资效果评估方法，其特征是：所述德尔菲法确定权重的确定步骤为：

1）选本专业领域中既有实际工作经验又有较深理论修养的专家10～30人左右，将待定权重的m个指标和有关资料以及确定权重的规则发给选定的各位专家，请专家独立地给出各指标的权重值；

2）计算各指标权重的均值与标准差；

3）将计算的结果及补充资料返还给各位专家，专家在新的基础上重新确定权重；

4）重复上述第二和第三步，直至各指标权重与其均值的离差不超过预先给定的标准为止。

4.根据权利要求1所述县域配电网投资效果评估方法，其特征是：所述评估指标的隶属函数类型包括戎上型、戎下型和中间型，正评估指标采用戎上型隶属函数，逆评估指标采用戎下型隶属函数，适度评估指标采用中间型隶属函数。

5.根据权利要求1或4所述县域配电网投资效果评估方法，其特征是：所述评估函数为：

其中χ为待评估区域被评估指标的统计值或导出值，x1为单位投资增供电量的归一化值、x2为单位投资降损电量向的归一化值、x3为单位固定资产供电量的归一化值、x4为预测电量增长偏差率的归一化值、x5为供电区域35kV容载比的归一化值、x6为35kV平均负载率的归一化值、x7为35kV百公里跳闸降低率的归一化值、x8为10kV百公里跳闸降低率的归一化值、x9为35kV瓶颈线路占比的归一化值、x10为10kV瓶颈线路占比归一化值。

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