CN110097256A - 一种基于输配电价改革的电网运维成本分摊方法 - Google Patents
一种基于输配电价改革的电网运维成本分摊方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110097256A CN110097256A CN201910289238.3A CN201910289238A CN110097256A CN 110097256 A CN110097256 A CN 110097256A CN 201910289238 A CN201910289238 A CN 201910289238A CN 110097256 A CN110097256 A CN 110097256A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cost
- influence factor
- engineering
- data
- performance criteria
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 21
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 12
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 11
- 238000012549 training Methods 0.000 claims description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 22
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 12
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- 238000011160 research Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000003455 independent Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 108010014173 Factor X Proteins 0.000 description 1
- 241000256602 Isoptera Species 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000002790 cross-validation Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000000556 factor analysis Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/067—Enterprise or organisation modelling
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Economics (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Marketing (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于输配电价改革的电网运维成本分摊方法，包括以下步骤：S1、设定运维成本y与影响因素成线性关系，建立线性回归模型；S2、录入数据变量；S3、判断录入的数据变量是否是运维成本的影响因素，剔除不是非运维成本影响因素的变量；S4、采用Lasso算法对运维成本的影响因素进行筛选，筛选出关键变量；S5、通过的关键变量确定其效能标准；S6、利用极值化方法对关键影响因素的工程数据进行无量纲处理，得到无量纲数据集；S7、通过无量纲化后的数据对效能标准的权重进行测算；S8、通过权重和效能标准，确定工程运维成本分摊比例系数；S9、根据地区总运维成本求得工程分摊的运维成本。
Description
技术领域
本发明涉及电力领域，尤其涉及一种基于输配电价改革的电网运维成本分 摊方法。
背景技术
当前我国经济进入增速换挡期，经济发展已进入新常态。在电量增速放缓 的现状下，有关部门要求以合理的投资促进经济稳步增长。随着9号文和《输 配电定价成本监审办法(试行)》的出台，对电网投资、成本、效率、公平的 监管更加严格。成本监审办法规定运行维护费要与输配电服务相关，与输配电 服务无关的费用均不能计入准许成本中的运行维护费。此背景下，对运维成本 进行合理分摊就具有一定的必要性，且合理测算电网项目的成本费用，能够实 现电力改革后电网有效资产及准许成本的准确计量，为新的盈利模式下电网公 司的投资转型提供支撑。
其他行业对运维成本的研究主要集中在通过信息化技术节省运维成本，偏 重于成本问题优化方面。在对运维成本分摊问题方面，至今缺少相应的研究。 电力行业在运维成本分摊方面的研究，主要集中在电压等级与用户方面，很少 进行以单个工程为主体的运维成本分摊方法研究，不能公平的将运维成本分摊 到各个工程项目,故至今尚未对运维成本的分摊形成成熟的计算方法。
发明内容
本发明目的是针对上述问题，提供一种减少影响因素、实现合理分摊的基 于输配电价改革的电网运维成本分摊方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种基于输配电价改革的电网运维成本分摊方法，包括以下步骤：
S1、设定运维成本y与影响因素成线性关系，建立线性回归模型；
S2、录入数据变量；
S3、判断录入的数据变量是否是运维成本的影响因素，剔除不是非运维成 本影响因素的变量；
S4、采用Lasso算法对运维成本的影响因素进行筛选，筛选出关键变量；
S5、对筛选出的关键变量进行显著性检验，对不能通过显著性检验的关键 变量进行剔除，通过的关键变量确定其效能标准；
S6、利用极值化方法对关键影响因素的工程数据进行无量纲处理，得到无 量纲数据集；
S7、通过无量纲化后的数据对效能标准的权重进行测算；
S8、通过权重和效能标准，确定工程运维成本分摊比例系数；
S9、根据地区总运维成本求得工程分摊的运维成本。
进一步的，所述步骤S1中线性回归模型的公式为：
y＝β0+β1X1+β2X2+…+βnXp+ε；
其中，β0,β1,β2…βp是p+1个线性参数，y是因变量运维成本，而X1,X2…Xp是p个可以精确测量并可控制的运维成本的影响因素，即为自变量，ε是随即 误差。
进一步的，所述步骤S4中对运维成本的影响因素进行筛选包括以下步骤：
S41、将n组观测数据(xi1,xi2,xi3,…xip；yi)i＝1，2，…，n，xij为标准化后的自 变量数据，yi为中心化的因变量数据，其中i＝1，2，…，n，j＝1，2，…，p； 通过最小二乘法寻找使残差平方和最小的系数β，其公式为：
S42、在上式中添加一个惩罚项得到：
此式等价于：
S43、通过迭代运算，获得不同r取值水平下的回归结果，随后进行交叉检 验，计算出每个r水平下训练集对测试集的均方误差，根据均方误差确定惩罚 项系数r的取值；
S44、将惩罚项系数r的取值代入步骤S42的公式中，得到筛选出的关键 变量。
进一步的，所述步骤S5中关键变量效能标准的计算公式为：
其中，ui(i＝1,2…k)为各效能标准，XiV(i＝1,2…k)为关键影响因素Xi的单 个工程数据值，XiT(i＝1,2…k)为关键影响因素Xi的地区总值。
进一步的，所述步骤S6中对关键影响因素的工程数据进行无量纲处理的 公式为：
其中，Xi＝{x1,x2…xp}(i＝1,2…k)，Yij为无量纲处理后的值。
进一步的，所述步骤S7中效能标准的权重测算公式为：
其中，Pij(i＝1,2…k；j＝1,2…p)为第i项影响因素下第j个系统的贡献度， Ei(i＝1,2…k)为权重测算的中间值，wi(i＝1,2…k)为效能标准权重。
进一步的，所述步骤S8中工程运维成本分摊比例系数的计算公式为：
λ＝w1*μ1+w2*μ2+…+wk*μk；
其中，λ为工程运维成本分摊比例系数，wi(i＝1,2…k)为效能标准权重， ui(i＝1,2…k)为效能标准。
进一步的，所述步骤S9中工程分摊的运维成本的计算公式为：
C＝CT*λ；
其中，λ为工程运维成本分摊比例系数，C为工程分摊的运维成本，CT为地 区总运维成本。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：
本文通过效能价值法充分挖掘反映各项电网工程成本费用的特征参数，其 首先通过Lasso方法对影响运维成本的变量进行筛选。Lasso方法是在一般线性 回归模型的平方误差函数基础上增加惩罚项，从而使得回归系数的求解结果稀 疏化，即惩罚项系数的大小控制着其对应的回归系数向量中零元素的个数。通 过Lasso方法选择完变量后，再按照效能标准进行赋权，实现对电网项目输配电 成本的合理分摊，提高电网项目经济性评价的科学性，引导电网合理投资，更 好的服务经济社会发展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为运维成本与部分影响因素相关关系图；
图2为基于效能价值法实现运维成本分摊的流程图；
图3为Lasso系数解路径图；
图4为交叉检验效果图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。
1、如图1至图4所示，对运维成本的影响因素分析
1.1电网工程运维成本的构成
电网工程的运维成本主要包括材料费用、修理费用、人工费用和其他费用。
(1)材料费用。材料费用是指电网企业提供输配电服务所耗用消耗性材 料、事故备品、低值易耗品等费用。
(2)修理费用。修理费用是指为了维护和保持输配电相关设施正常工作 状态所进行的修理活动发生的费用。
(3)人工费用。职工薪酬是指电网企业为获得职工提供的服务而给予各 种形式的报酬以及其他相关支出。
(4)其他费用。办公费、水电费、业务费用等与输配电服务相关的费用。
1.2影响运维成本的因素分析
电网工程运行维护费用受电网内部和外部多种因素影响，根据电网工程项 目特点，将电网项目运维成本影响因素分为电网技术因素、社会经济因素、环 境因素三类影响因素，具体如表1所示。
表1运维成本影响因素
(1)电网技术因素。电网技术因素是影响电网运行维护成本的最基本的 因素。用于描述电网技术特性差异对电网运行维护成本的影响，主要包括：线 路长度、变电容量、售电量、最高负荷、固定资产原值、供电可靠性、供电密 度、线损率、变损率、容载比等因素。
(2)社会经济因素。地区经济发展水平对电网运行维护成本的影响主要 体现在修理费、人员工资及福利水平和部分其他费用等。其不仅影响电网投资 成本，也影响电网运行成本。主要因素有用户数量、地区生产总值、购买力等。
(3)环境因素。地理自然条件是影响电网运行维护成本的重要因素，主 要因素包括供电区面积、地形和气候等因素。
2、基于效能价值法运维成本分摊模型
2.1效能价值法原理
本效能价值法是指企业按照各项目对目标实现的贡献度或按照各部门承 担的责任比重对企业总成本进行分摊的方法。当前，电网企业按照常用资产占 比来分摊每项电网工程的成本费用，但这种方法未考虑资产利用率，不能全面 客观的反映电网建设项目的经济社会价值。因此，效能价值法基于电网项目实 际承担的输配电任务来分摊运维成本，更能真实地反映电网工程实际成本价 值。效能价值法首先对影响运维成本的因素进行筛选，确定关键影响因素及效 能标准。然后对各个效能标准进行赋权，最后通过权重计算方法得到工程运维 成本分摊比例系数，从而求出工程运维成本。
2.1.1效能标准确定
通过对运维成本与影响因素的关系进行线性拟合可以看出，运维成本中的 材料费用与线路长度、变电容量等因素是具有一定的线性相关关系、修理费用 与线路长度、地区生产总值等具有一定的线性关系。图1所示为运维成本与部 分影响因素相关关系图。
因此在运维成本影响因素筛选中假设运维成本y与影响因素成线性关系， 对并其进行显著性检验，基于电网运行成本影响因素X1,X2…Xp的线性模型 为：
y＝β0+β1X1+β2X2+…+βnXp+ε (1)
其中，β0,β1,β2…βp是p+1个线性参数，y是因变量运维成本，而X1,X2…Xp是p个可以精确测量并可控制的运维成本的影响因素，称为自变量。ε是随即 误差。
在以往的研究中，对影响因素的分析大多使用普通最小二乘法和似然估计 法对模型的系数进行估计，在影响因素选择方面，大多使用逐步回归方法。但 是无论是最小二乘法、似然估计法还是逐步回归法，都有不足之处，他们往往 局限于局部最优解，而非是全局最优解，并且逐步回归选择的变量没有消除其 严重的多重共线性问题[25]，这对选择之后的工作提出了更高的要求。后来学 者在研究最小二乘法的基础上提出了岭回归和Lasso回归算法，这两种算法都 是在最小二乘法的基础上，通过构造惩罚函数，实现变量精简问题。虽然岭回 归也能实现变量选择，构建出稳定的模型，但是在面临特征相似的数据时，只能将权重均匀赋予给这些数据，无法在构建的模型中剔除变量。当需要在相似 特征数据中进行选择时，这种方法就不能够实现了。基于此，本文采用Lasso 算法对运维成本影响因素进行筛选。
LASSO(LeastAbsoluteShrinkageandSelectionOperator)即最小绝对值压 缩选择算子，是由统计学家Tibshirani于1996年提出的，该算法的思想是通 过构造惩罚函数，通过控制惩罚项系数的大小，使得估计后一些变量的系数变 为零，从而实现变量精简的目的。
假设线性回归模型如式(1)所示，若有n组观测数据(xi1,xi2,xi3,…xip；yi)i＝1，2，…，n，xij为标准化后的自变量数据，yi为中心化的因变量数据，其中i＝1， 2，…，n，j＝1，2，…，p。传统的回归模型通过最小二乘法寻找使残差平方 和最小的系数β，即为
Lasso方法就是通过构造一个惩罚项来对系数的大小进行约束。在上式的 基础上添加一个惩罚项可以得到
此式也等价于
这里有确定惩罚项系数r的问题，通常用交叉验证或MallowsCp统计量等 准则通过计算来确定。在交叉检验中，Lasso算法以固定的步长改变参数λ的 取值，进行大量迭代运算后，获得不同λ取值水平下的回归结果，之后对回归 结果进行检验。所谓交叉检验，就是依照比例将样本数据分为训练集和测试集 两部分，计算出每个λ水平下训练集对测试集的均方误差(MSE)[27]。均方误 差指预测值与真值之差平方的数学期望，主要用来度量模型的准确性。每个λ取 值水平下的结果都进行一次计算，汇总得到的结果和均方误差，然后选择均方 误差最小的模型。
而MallowsCp统计量是另一种评价回归的一个准则。如果从k个自变量中 选取p个(k＞p)参与回归，那么Cp统计量的定义为
据此，选取Cp最小的模型。
确定λ或者s之后，将对应的步数带入模型中，求解得到模型筛选出的变 量。对这些变量进行显著性检验，检测筛选出的变量是否能够起到很好的解释 作用，排除变量之间共线性的影响。通过检验后，筛选得到的影响因素即为关 键影响因素X1,X2…Xk，从而确定效能标准为：
其中，ui(i＝1,2…k)为各效能标准，XiV(i＝1,2…k)为关键影响因素Xi的单 个工程数据值，XiT(i＝1,2…k)为关键影响因素Xi的地区总值。
2.1.2效能标准赋权
评价效能标准权重向量W＝{w1,w2…wk}中，wi(i＝1,2…k)表示效能标准 ui(i＝1,2…k)的重要程度，即wi(i＝1,2…k)表示效能标准ui(i＝1,2…k)的权重， 要求权重向量W满足赋权步骤如下：
(1)数据无量纲化：将关键影响因素X1,X2…Xk的工程数据进行标准化处 理。其中Xi＝{x1,x2…xp}(i＝1,2…k)。假设对关键影响因素数据无量纲化后的 值为Y1,Y2…Yk，则Yij如下：
(2)确定各效能标准权重：依据无量纲化后的数据对效能标准的权重进 行测算，其中如果Pij＝0，则定义
其中，Pij(i＝1,2…k；j＝1,2…p)为第i项影响因素下第j个系统的贡献度， Ei(i＝1,2…k)为权重测算的中间值，wi(i＝1,2…k)为效能标准权重。
2.1.3分摊成本确定
依据效能标准及其权重，可以计算出工程运维成本的分摊比例系数。通过 该工程所在地区的总运维成本可以求得工程所分摊的运维成本。即：
C＝CT*λ (11)
λ＝w1*μ1+w2*μ2+…+wk*μk (12)
其中，λ为工程运维成本分摊比例系数，wi(i＝1,2…k)为权重系数， ui(i＝1,2…k)为效能标准，C为工程分摊的运维成本，CT为地区总运维成本。
2.2基于效能价值法运维成本分摊流程
基于效能价值法运维成本分摊流程如下(如图2所示)：
第一步：录入数据。
第二步：判断录入的数据变量是否是运维成本的影响因素，剔除不是非运 维成本影响因素的变量；判断剩余的影响因素变量是否需要引入模型之中。
第三步：运用Lasso算法对输入模型的影响运维成本的因素进行筛选。首 先进行迭代运算，得到获得不同取值水平下的回归结果。随后进行交叉检验， 根据均方误差大小确定参数的取值，得到对应参数水平下的步数，筛选出关键 变量。
第四步：对筛选出的变量进行显著性检验，对不能通过显著性检验的变量 进行剔除，通过的变量确定其效能标准。
第五步：利用极值化方法对关键影响因素的历史数据进行无量纲处理，得 到无量纲数据集。
第六步：对无量纲数据集按照公式进行计算处理，测算效能标准的权重。
第七步：通过权重和效能标准，确定工程运维成本分摊比例系数。
第八步：根据地区总运维成本求得工程分摊的运维成本。
3算例分析
3.1算例数据
算例数据以某省2010-2017年11个地市区域的电网运营数据为研讨对象， 数据包括总运维成本、输送电量、变电容量、最高负荷、容载比、可靠性、线 路长度、线损率、变损率、地区GDP、固定资产、供电区域、供电面积、人口 数量等，选取近期的120个不同电压等级的电网工程的数据进行权重测算，并 选取四个典型工程数据对上文所提出的基于效能价值法的分摊模型进行了实 验研究。
3.2效能标准确定及赋权
利用R语言对某省电网企业的历史数据进行分析，筛选出影响贡献度的关 键因素。上文介绍了影响电网运行维护费的多个因素，综合考虑从中选取以下 影响因素作为解释变量：输送电量(X1)、变电容量(X2)、最高负荷(X3)、 容载比(X4)、线路长度(X5)、地区GDP(X6)、固定资产原值(X7)、供电区 面积(X8)、供电密度(X9)、人口数量(X10)、线损率(X11)、变损率(X12)。 电网运行维护费(y)作为因变量。
表2解释变量统计表
本文拟通过交叉检验确定λ的取值，进而得到模型选择结果。调用R语言 中lars程序包实现Lasso变量筛选，得到Lasso系数解路径，如图3所示。
Lasso系数路径图给出了不同步数下系数增减的情况，整个过程一共进行 了13步，每一步都会添加或者删除变量。在前3步，只有3个变量入选模型， 随着步数增加，一些变量系数先变成零后又被赋予新的数值从而重新入选模 型。在Lasso系数路径图下不能够直接看出变量筛选的结果，为进一步确定变 量选择结果，采用交叉检验确定选择情况。
使用R语言编程进行计算，获取多个不同取值情况下Lasso回归的效果， 通过交叉检验得到不同取值情况下均方差误差，如图4所示。
图4展示了模型预测的均方误差与λ取值的变动趋势。图中每个点都对应 着一个计算结果，图的横坐标表示λ的变化值，纵坐标表示模型预测的均方误 差。随着λ的增大，均方误差也发生变化，总体呈现先下降后上升的趋势。交 叉检验误差值先减小后增大。当λ＝0.2左右时，均方误差取得最小值，此时检 验模型准确性最强。将误差最小时步数带入模型，得到筛选出来的变量如表3 所示：
表3变量筛选情况
由表3可知，Lasso方法筛选出来的运维成本影响因素为变电容量、线路 长度、固定资产原值三个指标。
用这三个自变量建立模型，并且对模型进行显著性检验，得到检验结果见 表4。
表4显著性检验
从表4显著性检验结果来看，变量X2，变量X5，变量X7的t统计量的取 值分别是3.503，4.017和3.701，对应的p值分别是0.0007，0.0001，0.0008。 结果表示，在显著性水平α＝0.05下，模型通过了显著性检验，证明了模型中 的自变量与因变量存在显著线性关系。但并不意味着每个自变量都与因变量具 有显著关系，因此需要对每个自变量进行回归，判断自变量之间的共线性及其 与因变量的关系是否显著，以决定是否作为解释变量被留在模型中。对变量间 多重共线性和相关度进行检验，得到结果见表5、表6。
表5多重共线性性检验
表6因素相关系数矩阵
可以看出，变量X2，X5，X7的方差膨胀因子都小于10，在此情况下可以 认为变量之间不存在多重共线性。表6对变量之间相关系数进行检验，结果得 出，自变量之间相关系数较低，相关性较小。X2，X5，X7与Y的相关系数分别 为0.632，0.601，0.612，相关性较强。以上检验说明三个自变量都与因变量 之间存在显著线性关系，并且通过了显著性检验。说明其是影响运维成本的主 要因素。
在运维成本关键因素筛选研究中，通过运用Lasso算法对影响运维成本的 因素进行筛选。最后确定变电容量、线路长度、固定资产原值各因素通过了显 著性检验，证明其是影响运维成本的关键因素。
根据筛选所得的运维成本关键影响因素，因此建立效能标准为
其中：EV为单个工程变电容量，ET为该地区总变电容量；LV为单个工程 线路长度，LT为该地区总线路长度；RV为单个工程固定资产原值，RT该地区 总固定资产原值。
针对影响运维成本效能标准的权重采取基于模糊熵权算法的权重测算模 型。采取极值化方法对120个典型电网工程的历史数据的关键影响因素进行无 量纲化处理。经过无量纲对关键影响因素标准化以后，进行效能标准的权重测 算，计算结果如下：
表7权重计算表
在表7中，w1计算的是关键因素变电容量效能标准在运维成本分摊中所占 的权重，w2计算的是线路长度效能标准所占权重，w3计算的是固定资产原值 效能标准所占权重。从表中可以看出，三个效能标准中μ3对项目运维成本分摊 的影响程度最大，μ1影响程度最小，主要是因为μ1与μ2表示的是变电容量和线 路长度的效能标准。在权重计算中，选取的工程数据中存在线路工程和变电工 程，在线路工程中，不存在变电容量数据，反之亦然，最终在权重计算中，变 电容量和线路长度效能标准在运维费用分摊中所占比重不大。但各影响因素权 重差距较为接近，能够充分反映因素对成本分摊的影响程度。
3.3工程运维成本分摊
由上文可知根据效能价值标准以及权重系数得出单个工程分摊系数。由于 地区中存在电网工程较多，本文特针对某地区2017年四个典型工程对所提分 摊模型进行实验验证。该地区以及典型工程的关键因素数据如下。
表8 2017年某地区关键因素数据
表9 2017年单个工程关键因素数据
在单个工程数据选择中，选取4个工程数据，其中1,2是线路工程，3,4 是变电工程，以此作为运维成本分摊的样本。在变电工程中，没有线路长度数 据，在线路工程中，没有变电容量数据，固定资产原值数据存在于4个工程中。 无论是变电工程还是线路工程，其规模与固定资产原值存在联系。一般来讲， 规模越大，固定资产原值越高。基于效能价值法对四个典型工程的运维成本进 行分摊，分摊系数以及工程分摊费用如下表。
表10 2017年单个工程运维成本分摊结果
由于表10中工程是从某地区选出的典型工程，对地区总工程运维成本的 不能全部分摊，因此分摊系数之和不为1。在1,2线路工程中，由于不存在变 电容量，运维费用分摊时只受到线路长度和固定资产原值的影响。工程2的线 路长度和固定资产原值大约是工程1的两倍，计算出的工程1的分摊系数为 0.0014，工程2的分摊系数为0.0027；得到工程1分摊的运维成本为23.34 万元，工程2的运维成本为44.59万元。无论是分摊系数还是运维成本，工程 2都是工程1的两倍左右。由此，在单个线路工程中可以根据线路长度和固定 资产原值的大小，结合权重，预估出分摊的运维成本之间的比率。同理，在工 程3和工程4之中也存在类似情形，工程4的变电容量和固定资产原值为工程 3的4倍左右，得到分摊的运维费用之间比例相似。
线路工程和变电工程的差异主要体现在固定资产原值上，由于固定资产原 值在运维成本分摊中权重比例较大，线路工程和变电工程分摊的运维成本与固 定资产原值大小相关。工程4的固定资产原值大小为工程1固定资产原值的10 倍左右，得到分摊系数和运维成本比例相近；工程3固定资产原值比工程2的 固定资产原值大，得到的运维成本也比工程2的大。由此，在不同工程之间可 以通过判断固定资产原值的大小预估出分摊的运维成本的大小分布情况。
针对输配电价改革下电网项目运行维护成本有效分摊需求，本文根据能效 理念，提出基于效能价值法的电网项目运维成本分摊方法，通过算例验证，证 明了本文所提方法对解决相关问题具有一定的参考价值，得出结论如下：
(1)本文构建了基于效能价值法运维成本分摊模型，根据电网项目运维 成本影响因素，运用Lasso方法筛选关键效能标准并通过历史数据确定权重， 实现了单个电网项目运维成本的有效分摊。
(2)根据某省电网项目历史数据，通过本文所提方法，得出该省电网项 目关键效能标准分别为变电容量、线路长度和固定资产原值。通过权重测算可 以得出固定资产原值权重最大，为0.36，其余两个关键标准权重相近，所占比 例均接近1/3。
(3)对某省的四个电网新建工程基于本文所提模型，进行了运维成本分 摊，得出工程运维成本占公司整体运维成本的分摊系数，进而得出了单项工程 的年运行维护成本，为输配电价改革后的运维成本的分摊提供指导。
Claims (8)
1.一种基于输配电价改革的电网运维成本分摊方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、设定运维成本y与影响因素成线性关系，建立线性回归模型；
S2、录入数据变量；
S3、判断录入的数据变量是否是运维成本的影响因素，剔除不是非运维成本影响因素的变量；
S4、采用Lasso算法对运维成本的影响因素进行筛选，筛选出关键变量；
S5、对筛选出的关键变量进行显著性检验，对不能通过显著性检验的关键变量进行剔除，通过的关键变量确定其效能标准；
S6、利用极值化方法对关键影响因素的工程数据进行无量纲处理，得到无量纲数据集；
S7、通过无量纲化后的数据对效能标准的权重进行测算；
S8、通过权重和效能标准，确定工程运维成本分摊比例系数；
S9、根据地区总运维成本求得工程分摊的运维成本。
2.如权利要求1所述的基于输配电价改革的电网运维成本分摊方法，其特征在于：所述步骤S1中线性回归模型的公式为：
y＝β0+β1X1+β2X2+…+βnXp+ε；
其中，β0,β1,β2…βp是p+1个线性参数，y是因变量运维成本，而X1,X2…Xp是p个可以精确测量并可控制的运维成本的影响因素，即为自变量，ε是随即误差。
3.如权利要求2所述的基于输配电价改革的电网运维成本分摊方法，其特征在于：所述步骤S4中对运维成本的影响因素进行筛选包括以下步骤：
S41、将n组观测数据(xi1,xi2,xi3,…xip；yi)i＝1，2，…，n，xij为标准化后的自变量数据，yi为中心化的因变量数据，其中i＝1，2，…，n，j＝1，2，…，p；通过最小二乘法寻找使残差平方和最小的系数β，其公式为：
S42、在上式中添加一个惩罚项得到：
此式等价于：
S43、通过迭代运算，获得不同r取值水平下的回归结果，随后进行交叉检验，计算出每个r水平下训练集对测试集的均方误差，根据均方误差确定惩罚项系数r的取值；
S44、将惩罚项系数r的取值代入步骤S42的公式中，得到筛选出的关键变量。
4.如权利要求3所述的基于输配电价改革的电网运维成本分摊方法，其特征在于：所述步骤S5中关键变量效能标准的计算公式为：
其中，ui(i＝1,2…k)为各效能标准，XiV(i＝1,2…k)为关键影响因素Xi的单个工程数据值，XiT(i＝1,2…k)为关键影响因素Xi的地区总值。
5.如权利要求4所述的基于输配电价改革的电网运维成本分摊方法，其特征在于：所述步骤S6中对关键影响因素的工程数据进行无量纲处理的公式为：
其中，Xi＝{x1,x2…xp}(i＝1,2…k)，Yij为无量纲处理后的值。
6.如权利要求5所述的基于输配电价改革的电网运维成本分摊方法，其特征在于：所述步骤S7中效能标准的权重测算公式为：
其中，Pij(i＝1,2…k；j＝1,2…p)为第i项影响因素下第j个系统的贡献度，Ei(i＝1,2…k)为权重测算的中间值，wi(i＝1,2…k)为效能标准权重。
7.如权利要求6所述的基于输配电价改革的电网运维成本分摊方法，其特征在于：所述步骤S8中工程运维成本分摊比例系数的计算公式为：
λ＝w1*μ1+w2*μ2+…+wk*μk；
其中，λ为工程运维成本分摊比例系数，wi(i＝1,2…k)为效能标准权重，ui(i＝1,2…k)为效能标准。
8.如权利要求7所述的基于输配电价改革的电网运维成本分摊方法，其特征在于：所述步骤S9中工程分摊的运维成本的计算公式为：
C＝CT*λ；
其中，λ为工程运维成本分摊比例系数，C为工程分摊的运维成本，CT为地区总运维成本。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910289238.3A CN110097256A (zh) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | 一种基于输配电价改革的电网运维成本分摊方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910289238.3A CN110097256A (zh) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | 一种基于输配电价改革的电网运维成本分摊方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110097256A true CN110097256A (zh) | 2019-08-06 |
Family
ID=67444692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910289238.3A Pending CN110097256A (zh) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | 一种基于输配电价改革的电网运维成本分摊方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110097256A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110599237A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-12-20 | 国网山东省电力公司临清市供电公司 | 一种基于智能监控的电力营销管理信息采集模块 |
| CN112163881A (zh) * | 2020-09-24 | 2021-01-01 | 福建省星云大数据应用服务有限公司 | 一种房屋租赁定价方法及系统 |
| CN112633528A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-09 | 国网经济技术研究院有限公司 | 基于支持向量机的电网一次设备运维检修成本确定方法 |
| CN114677180A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-06-28 | 国网甘肃省电力公司兰州供电公司 | 一种电力工程资金预算评估系统 |
-
2019
- 2019-04-11 CN CN201910289238.3A patent/CN110097256A/zh active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110599237A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-12-20 | 国网山东省电力公司临清市供电公司 | 一种基于智能监控的电力营销管理信息采集模块 |
| CN112163881A (zh) * | 2020-09-24 | 2021-01-01 | 福建省星云大数据应用服务有限公司 | 一种房屋租赁定价方法及系统 |
| CN112633528A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-09 | 国网经济技术研究院有限公司 | 基于支持向量机的电网一次设备运维检修成本确定方法 |
| CN114677180A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-06-28 | 国网甘肃省电力公司兰州供电公司 | 一种电力工程资金预算评估系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110097256A (zh) | 一种基于输配电价改革的电网运维成本分摊方法 | |
| CN108491969B (zh) | 基于大数据的空间负荷预测模型构建方法 | |
| CN109636124A (zh) | 基于大数据的电力行业低压台区线损分析方法及处理系统 | |
| Sheu | Dynamic relief-demand management for emergency logistics operations under large-scale disasters | |
| CN111191906A (zh) | 一种大中型企业技术标准体系化实施效益评价方法 | |
| CN107292502B (zh) | 一种配电网可靠性评估方法 | |
| CN109934447A (zh) | 一种智能变电站二次设备效能的模糊综合评估方法 | |
| Chung et al. | A DEA window analysis on the product family mix selection for a semiconductor fabricator | |
| CN111260198A (zh) | 一种台区同期线损合理度评判方法、系统及终端设备 | |
| CN104574002A (zh) | 基于大数据分析的资产管理信息处理方法及装置 | |
| CN110046797A (zh) | 基于critic和理想点法的计量设备运行质量评估方法 | |
| CN110232515A (zh) | 一种bim项目实时监测系统及评价方法 | |
| Yu et al. | An active construction dynamic schedule management model: using the fuzzy earned value management and BP neural network | |
| CN117436763A (zh) | 一种基于数字化实现建筑劳务全流程精细化管理方法及系统 | |
| Zidi et al. | Use of fuzzy logic for reconfigurability assessment in supply chain | |
| Boussabaine et al. | Modelling total energy costs of sport centres | |
| Chandler et al. | Smart grid dispatch optimization control techniques for transactive energy systems | |
| CN106548284A (zh) | 一种面向运行调控的自适应模块化电网安全预警评价方法 | |
| CN112200499A (zh) | 一种配电网基建项目投资执行分析方法及系统 | |
| CN114282697A (zh) | 一种设备类供应商差异化绩效确定方法和系统 | |
| Regattieri et al. | Designing production and service systems using queuing theory: principles and application to an airport passenger security screening system | |
| Zhang et al. | Reliability evolution of elevators based on the rough set and the improved TOPSIS method | |
| CN112053086B (zh) | 基于大数据电网运行诊断系统的工作方法 | |
| Tavakoli et al. | Reduce maintenance costs by improving human reliability in power grids | |
| CN114139847A (zh) | 智能配电网建设目标的重要度评价方法、装置、设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190806 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |