CN116245386A - 一种考虑多维驱动因素的配网投资效益画像方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种考虑多维驱动因素的配网投资效益画像方法，包括：确定中低压区域配网项目投资效益综合评价指标体系；搭建中低压区域配网项目投资效益综合评价模型；根据中低压区域配网项目投资效益综合评价模型，运用K‑means聚类，开展不同维度画像分析，提出投资管理方案。本发明针对中低压配网投资效益评价，提出新型实用性的投资效益评价指标体系；通过综合分析区域中低压配网基建项目投资效益，精确定位各类县公司投资效益综合评价结果较差的问题，结合各类县公司不同维度业务指标分析查找原因，提出合理有效的投资建议，并通过各类县公司的综合效益水平，辅助下年投资决策，做实精准投资，提升配电网投资的效率与效益。
Description
技术领域
本发明涉及配网投资效益画像技术领域，尤其是一种考虑多维驱动因素的配网投资效益画像方法。
背景技术
新型电力系统背景下，配网投资规划继续加大。同时随着网上电网系统的逐步建设，为适应输配电改革，实现新型电力系统升级，进一步提升配网投资效益效率，辅助支撑配网投资决策，融合了海量电网设备运行信息，开展了考虑多维驱动因素的配网投资效益画像技术研究，深挖业务指标数据价值。
当前大数据、云计算、移动应用等新技术广泛应用，互联网与智能电网进一步融合，国网公司智能采集与信息化建设深入推进，积累了电网基建项目发展、建设、财务、物资专业部门的大量业务数据，构建了网上电网平台，并将网上电网平台项目与设备关联，渐进式实现跨部门数据全贯通，为科学评价配网投资效益提供了必要的技术支撑。
在以往区域配网项目投资效益评价模型研究中，对于其中的指标体系均属于常规指标，未结合当前最新指标，同时在构建投资效益综合评价模型时，缺乏统一的标准和权重，导致各县公司不能在同一标准下进行分类比较，从而导致形成不了统一的画像，不利于直接了解各单位指标及评价情况，未能实现对同类县公司配网项目的统一管理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过构建实用化的多维区域配网项目投资效益评价指标体系，制定统一的指标评分标准，有效提升区域配网项目业务管控水平及电网效率效益的考虑多维驱动因素的配网投资效益画像方法。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种考虑多维驱动因素的配网投资效益画像方法，该方法包括下列顺序的步骤：
(1)确定中低压区域配网项目投资效益综合评价指标体系；
(2)根据中低压区域配网项目投资效益综合评价指标体系，搭建中低压区域配网项目投资效益综合评价模型；
(3)根据中低压区域配网项目投资效益综合评价模型，运用K-means聚类，开展不同维度画像分析，提出投资管理方案。
在步骤(1)中，所述中低压区域配网项目投资效益综合评价指标体系包括供电能效类指标、低碳绿色维度指标、安全可靠类指标和电网效益类指标；所述供电能效类指标包含电网效率指标和供电能力维度指标；所述低碳绿色维度指标包含10kV及以下线损率、分布式光伏消纳容量占比、分布式光伏上网电量占比、充电设施覆盖密度和电能替代新增电量占比指标；所述安全可靠类指标包含供电质量维度指标、网架结构维度指标、智能化水平维度指标和装备水平维度指标；所述电网效益类指标包含经济效益维度指标和社会效益维度指标。
所述步骤(2)具体包括以下步骤：
(2a)确定指标评价规则：针对各县公司，区分适度型指标与连续指标，分别设置打分规则；所述适度型指标的合理分界线将以其20％的裕度进行分段判定分值，即四分位法进行评分：
针对合理阈值区间[a,b]的指标，设置如下：
若指标在合理阈值区间[a,b]，100分；
若指标在[a*(1-20％),a]或[b,b*(1+20％)]时，80分；
若指标在[a*(1-40％),a*(1-20％)]或[b*(1+20％),b*(1+40％)]时，60分；
若指标在[a*(1-60％),a*(1-40％)]或[b*(1+40％),b*(1+60％)]时，40分；
若指标在[a*(1-80％),a*(1-60％)]或[b*(1+60％),b*(1+80％)]时，20分；
若指标值在其他区间时，0分；
针对大于设定值c的指标，设置如下：
若指标大于设定值c时，100分；
若指标在[c*(1-20％),c]时，80分；
若指标在[c*(1-40％),c*(1-20％)]时，60分；
若指标在[c*(1-60％),c*(1-40％)]时，40分；
若指标在[c*(1-80％),c*(1-60％)]时，20分；
若指标值在其他区间时，0分；
针对小于设定值d的指标，设置如下：
若指标小于设定值d时，100分；
若指标在[d,d*(1+20％)]时，80分；
若指标在[d*(1+20％),d*(1+40％)]时，60分；
若指标在[d*(1+40％),d*(1+60％)]时，40分；
若指标在[d*(1+60％),d*(1+80％)]时，20分；
若指标值在其他区间时，0分；
所述连续型指标区分为正向指标与反向指标，对于正向指标值越大评分越高，反向指标值越大评分越低，计算公式如下：
正向指标得分＝(指标值-最小值)/(最大值-最小值)
负向指标得分＝(最大值-指标值)/(最大值-最小值)；
(2b)确定指标权重：针对一级指标，分别采用德尔菲法及CRITIC法确定指标权重，根据两种方法得到的指标权重计算一级指标综合权重；针对二级指标，分别采用德尔菲法及CRITIC法确定指标权重，根据两种方法得到的指标权重计算二级指标综合权重；
一级指标权重＝德尔菲法确定一级指标权重*50％+CRITIC法确定一级指标权重*50％
二级指标权重＝德尔菲法确定二级指标权重*50％+CRITIC法确定二级指标权重*50％；
(2c)构建中低压区域配网项目投资效益综合评价模型：
计算二级指标综合得分：根据根据指标评分规则，获得二级指标得分，再结合二级指标权重，获得二级指标综合得分，计算公式为：
二级指标综合得分＝二级指标得分*二级指标权重
计算一级指标综合得分：根据二级指标综合得分，结合中低压区域配网项目投资效益综合评价指标体系及一级指标权重，获得一级指标综合得分，计算公式为：
一级指标综合得分＝一级指标中相关二级指标得分之和*一级指标权重。
所述步骤(3)具体包括以下步骤：
(3a)选取分析结果；
(3b)统计分析结果；
(3c)聚类分析结果；
(3d)进行实证分析，提出投资管理方案：基于基础信息统计及整体综合效益评价分析，将县公司分为环保提升型、迅猛发展型、效能提升型、发展受限型及定向投资型五类，通过不同维度画像分析，结合外部经济及规模数据，各类县公司在业务指标管理上存在优化的问题；结合分析应用情况，结合各类县公司当前存在的业务问题，在业务管理和各类县公司管理方面提出投资管理方案。
所述电网效率指标包含10kV平均负载和10kV负载不均衡度，计算公式如下：
10kV平均负载率＝10kV线路平均负载率*50％+10kV配变平均负载率*50％
其中，10kV线路平均负载率＝10kV线路实际供电量/10kV线路额定输送电量；10kV配变平均负载率＝10kV配变实际供电量/10kV配变额定输送电量；
10kV负载不均衡度＝10kV平均负载率标准差/平均值；
所述供电能力维度指标包含户均配变容量、线路重过载率、配变重过载率和10kV最大负载率，计算公式如下：
户均配变容量＝公用配变容量/低压户数
线路重过载率＝线路重过载条数/线路总条数
配变重过载率＝配变重过载台数/配变总台数
10kV线路最大负载率＝10kV年最大负荷/10kV容量；
所述低碳绿色维度指标的计算公式如下：
10kV及以下线损率＝10kV及以下电网线损电量/10kV及以下电网传输电量分布式光伏消纳容量占比＝分布式光伏消纳容量/分布式光伏接入容量
分布式光伏上网电量占比＝分布式光伏上网电量/全社会用电量
充电设施覆盖密度＝区域内充电桩数量/行政面积
电能替代新增电量占比＝电能替代电量/全社会用电量。
所述供电质量维度指标包含综合电压合格率、供电可靠率，计算公式如下：
综合电压合格率＝实际运行电压在允许电压偏差范围内累计运行时间/对应总运行时间
供电可靠率＝1-用户平均停电时间/年统计时间；
所述网架结构维度指标包含10千伏N-1通过率、供电半径、10千伏电缆化率、10kV及以下线路联络率和10千伏标准化接线率指标，计算公式如下：
10千伏N-1通过率＝(满足N-1线路条数/线路总条数)×100％
供电半径＝本地区变电站/配变供电半径的平均值
10千伏电缆化率＝电缆长度/线路总长度
10千伏标准化接线率＝进行标准接线的线路条数/线路总条数；
10kV及以下线路联络率＝有联络开关的线路总长度/区域内线路总长度；
所述智能化水平维度指标包含配电自动化覆盖率、智能融合终端覆盖率，计算公式如下：
配电自动化覆盖率＝区域内配电自动化设备/设备总数
智能融合终端覆盖率＝区域内智能融合终端设备/设备总数；
所述装备水平维度指标包含配电线路绝缘化率、高损配变台数占比，计算公式如下：
配电线路绝缘化率＝10kV电网中架空绝缘线/架空线路总长度
高损配变台数占比＝区域内高损配变台数/10千伏配变台数。
所述经济效益维度指标包含单位投资增售电量、万元资产增量收入、新增变电容量利用效率、单位资产售电量增长率和单位投资新增电量贡献率，计算公式如下：
单位投资增售电量＝年度增加售电量/近两年配网平均投资
万元资产增量收入＝年度收入增量/近两年资产均值
新增变电容量利用效率＝(当年售电量-上年售电量)/近两年10千伏投产变电容量
单位资产售电量增长率＝当年单位资产售电量/上年单位资产售电量，其中，单位资产售电量＝当年售电量/当年固定资产
单位投资新增电量贡献率＝当年单位投资新增电量/公司当年各单位投资新增电量；
其中，单位投资新增电量＝(当年售电量-上年售电量)/(前三年电网投资-前三年重大决策部署投资)
所述社会效益维度指标包含单位投资惠及居民用户数、单位投资新增用户数、单位投资减少投诉率和单位投资提升户均配变容量，计算公式如下：
单位投资惠及居民用户数＝惠及低压户数/近两年平均投资
单位投资新增用户数＝(本年低压户数-上年低压用户数)/近两年平均投资
单位投资减少投诉率＝(本年相关投诉率-上年相关投诉率)/近两年平均投资
单位资产售电量增长率＝单位投资提升户均配变容量＝(当年户均配变容量-去年户均配变容量)/近两年平均投资。
所述CRITIC权重法具体包括：指标正向化及标准化、计算指标变异性、计算指标冲突性、计算信息量和计算权重。
由上述技术方案可知，本发明的有益效果为：第一，本发明针对中低压配网投资效益评价，提出新型实用性的投资效益评价指标体系，形成了考虑多维驱动因素的配网投资效益画像方法；第二，本发明通过综合分析区域中低压配网基建项目投资效益，精确定位各类县公司投资效益综合评价结果较差的问题，结合各类县公司不同维度业务指标分析查找原因，提出合理有效的投资建议，并通过各类县公司的综合效益水平，辅助下年投资决策，做实精准投资，提升配电网投资的效率与效益。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种考虑多维驱动因素的配网投资效益画像方法，该方法包括下列顺序的步骤：
(1)确定中低压区域配网项目投资效益综合评价指标体系；
(2)根据中低压区域配网项目投资效益综合评价指标体系，搭建中低压区域配网项目投资效益综合评价模型；
(3)根据中低压区域配网项目投资效益综合评价模型，运用K-means聚类，开展不同维度画像分析，提出投资管理方案。
在步骤(1)中，如表1所示，所述中低压区域配网项目投资效益综合评价指标体系包括供电能效类指标、低碳绿色维度指标、安全可靠类指标和电网效益类指标；所述供电能效类指标包含电网效率指标和供电能力维度指标；所述低碳绿色维度指标包含10kV及以下线损率、分布式光伏消纳容量占比、分布式光伏上网电量占比、充电设施覆盖密度和电能替代新增电量占比指标；所述安全可靠类指标包含供电质量维度指标、网架结构维度指标、智能化水平维度指标和装备水平维度指标；所述电网效益类指标包含经济效益维度指标和社会效益维度指标。
表1区域中低压配网项目投资效益评价指标体系
所述步骤(2)具体包括以下步骤：
(2a)确定指标评价规则：针对各县公司，区分适度型指标与连续指标，分别设置打分规则；所述适度型指标的合理分界线将以其20％的裕度进行分段判定分值，即四分位法进行评分：
针对合理阈值区间[a,b]的指标，设置如下：
若指标在合理阈值区间[a,b]，100分；
若指标在[a*(1-20％),a]或[b,b*(1+20％)]时，80分；
若指标在[a*(1-40％),a*(1-20％)]或[b*(1+20％),b*(1+40％)]时，60分；
若指标在[a*(1-60％),a*(1-40％)]或[b*(1+40％),b*(1+60％)]时，40分；
若指标在[a*(1-80％),a*(1-60％)]或[b*(1+60％),b*(1+80％)]时，20分；
若指标值在其他区间时，0分；
针对此类指标，设置参数如下表表2所示：
表2容载比评分参数
户均配变容量评分参数
10kV最大负载率评分参数
针对大于设定值c的指标，设置如下：
若指标大于设定值c时，100分；
若指标在[c*(1-20％),c]时，80分；
若指标在[c*(1-40％),c*(1-20％)]时，60分；
若指标在[c*(1-60％),c*(1-40％)]时，40分；
若指标在[c*(1-80％),c*(1-60％)]时，20分；
若指标值在其他区间时，0分；
针对此类指标，设置参数如下表表3所示：
表310千伏N-1通过率评分参数
供电可靠率评分参数
配电自动化覆盖率评分参数
配电线路绝缘化率评分参数
针对小于设定值d的指标，设置如下：
若指标小于设定值d时，100分；
若指标在[d,d*(1+20％)]时，80分；
若指标在[d*(1+20％),d*(1+40％)]时，60分；
若指标在[d*(1+40％),d*(1+60％)]时，40分；
若指标在[d*(1+60％),d*(1+80％)]时，20分；
若指标值在其他区间时，0分；
针对此类指标，设置参数如下表表4所示：
表4供电半径评分参数
所述连续型指标区分为正向指标与反向指标，对于正向指标值越大评分越高，反向指标值越大评分越低，计算公式如下：
正向指标得分＝(指标值-最小值)/(最大值-最小值)
负向指标得分＝(最大值-指标值)/(最大值-最小值)
指标评分规则如下表表5所示：
表5指标评分规则示例
(2b)确定指标权重：针对一级指标，分别采用德尔菲法及CRITIC法确定指标权重，根据两种方法得到的指标权重计算一级指标综合权重，如表10所示；针对二级指标，分别采用德尔菲法及CRITIC法确定指标权重，根据两种方法得到的指标权重计算二级指标综合权重，如表9所示；
一级指标权重＝德尔菲法确定一级指标权重*50％+CRITIC法确定一级指标权重*50％
二级指标权重＝德尔菲法确定二级指标权重*50％+CRITIC法确定二级指标权重*50％；
所述德尔菲法是指：采用背对背的通信方式征询专家小组成员的预测意见，经过几轮征询，使专家小组的预测意见趋于集中，最后做出符合市场未来发展趋势的预测结论。德尔菲法本质上是一种反馈匿名函询法。其大致流程是:在对所要预测的问题征得专家的意见之后，进行整理、归纳、统计，再匿名反馈给各专家，再次征求意见，再集中，再反馈，直至得到一致的意见，其权重设置如下表表6、表7所示：
表6区域配网项目综合效益二级指标权重(德尔菲法)设置
表7区域配网项目综合效益一级指标权重(德尔菲法)设置
所述CRITIC权重法具体包括：指标正向化及标准化、计算指标变异性、计算指标冲突性、计算信息量和计算权重，如表8所示。
表8区域配网项目综合效益二级指标权重(CRITIC权重法)设置
表9区域配网项目综合效益二级指标权重(综合权重)设置
表10区域配网项目综合效益一级指标权重(综合权重)设置
(2c)构建中低压区域配网项目投资效益综合评价模型：
计算二级指标综合得分：根据指标评分规则，获得二级指标得分，再结合二级指标权重，获得二级指标综合得分，计算公式为：
二级指标综合得分＝二级指标得分*二级指标权重
计算一级指标综合得分：根据二级指标综合得分，结合中低压区域配网项目投资效益综合评价指标体系及一级指标权重，获得一级指标综合得分，如表11所示，计算公式为：
一级指标综合得分＝一级指标中相关二级指标得分之和*一级指标权重。
表11区域配网项目一级指标综合评分结果
| 县公司 | 电网效率 | 低碳绿色 | 供电质量 | 供电能力 | 网架结构 | 装备水平 | 智能化水平 | 投资效益 | 社会效益 | 总得分 |
| 肥东县 | 10.85 | 14.53 | 8.73 | 7.84 | 4.49 | 8.27 | 9.41 | 6.39 | 3.55 | 74.06 |
| 肥西县 | 10.68 | 8.21 | 8.73 | 8.25 | 6.57 | 8.27 | 7.53 | 9.36 | 3.18 | 70.77 |
| 庐江县 | 10.84 | 9.22 | 8.73 | 9.50 | 4.77 | 8.27 | 7.53 | 4.22 | 2.35 | 65.42 |
| 长丰县 | 10.55 | 14.04 | 8.73 | 9.52 | 7.66 | 8.27 | 9.41 | 7.95 | 4.48 | 80.61 |
| 巢湖市 | 10.36 | 8.80 | 8.72 | 10.11 | 6.24 | 8.27 | 9.41 | 6.56 | 2.46 | 70.92 |
| 怀宁县 | 11.33 | 7.46 | 8.72 | 10.58 | 6.25 | 8.27 | 0.00 | 3.68 | 1.70 | 57.99 |
| 潜山市 | 10.10 | 6.97 | 8.72 | 8.59 | 6.18 | 8.27 | 0.00 | 4.02 | 2.95 | 55.81 |
| 太湖县 | 6.94 | 6.41 | 7.86 | 9.27 | 3.25 | 7.37 | 0.00 | 3.84 | 1.68 | 46.63 |
| 桐城市 | 11.29 | 7.59 | 7.86 | 10.16 | 4.79 | 4.24 | 0.00 | 5.14 | 0.74 | 51.80 |
| 望江县 | 10.08 | 7.71 | 7.86 | 10.19 | 5.51 | 6.23 | 0.00 | 3.51 | 1.07 | 52.16 |
| 宿松县 | 10.45 | 6.04 | 7.85 | 9.89 | 3.86 | 5.13 | 0.00 | 4.53 | 1.18 | 48.93 |
| 岳西县 | 4.06 | 5.58 | 8.72 | 5.90 | 4.99 | 7.71 | 0.00 | 3.52 | 3.08 | 43.56 |
| 凤阳县 | 8.59 | 6.29 | 7.86 | 10.22 | 6.33 | 8.27 | 7.53 | 11.72 | 3.59 | 70.38 |
| 固镇县 | 8.24 | 4.07 | 7.86 | 9.97 | 6.68 | 8.27 | 9.41 | 4.40 | 2.20 | 61.10 |
| 五河县 | 10.05 | 4.20 | 8.72 | 8.40 | 5.73 | 7.52 | 7.53 | 6.74 | 2.52 | 61.41 |
| 怀远县 | 11.08 | 6.42 | 8.72 | 7.83 | 4.77 | 5.85 | 7.53 | 6.80 | 5.02 | 64.01 |
| 涡阳县 | 10.22 | 4.37 | 8.72 | 9.93 | 5.83 | 8.27 | 9.41 | 4.78 | 2.23 | 63.75 |
| 蒙城县 | 9.87 | 7.03 | 8.72 | 9.89 | 5.58 | 8.27 | 9.41 | 4.19 | 2.41 | 65.36 |
| 利辛县 | 11.05 | 7.04 | 7.86 | 8.82 | 5.48 | 8.27 | 9.41 | 3.55 | 1.78 | 63.25 |
| 东至县 | 9.45 | 8.28 | 8.73 | 11.50 | 3.33 | 8.27 | 3.76 | 3.91 | 1.89 | 59.12 |
| 贵池区 | 5.42 | 0.00 | 8.73 | 9.17 | 3.19 | 8.27 | 5.64 | 9.07 | 0.74 | 50.23 |
| 青阳县 | 10.56 | 6.17 | 8.73 | 9.13 | 5.15 | 8.27 | 5.64 | 5.28 | 1.86 | 60.80 |
| 石台县 | 2.79 | 6.46 | 8.73 | 9.34 | 4.28 | 8.27 | 3.76 | 1.90 | 0.55 | 46.07 |
| 滁州城郊 | 6.33 | 7.11 | 8.72 | 9.44 | 6.83 | 8.27 | 9.41 | 5.08 | 2.53 | 63.72 |
| 定远县 | 9.96 | 6.39 | 8.72 | 9.03 | 5.02 | 8.27 | 9.41 | 3.64 | 0.88 | 61.33 |
| 来安县 | 10.62 | 4.74 | 8.72 | 10.63 | 5.53 | 8.27 | 9.41 | 6.78 | 2.00 | 66.70 |
| 明光市 | 7.48 | 6.46 | 8.72 | 9.50 | 5.93 | 8.27 | 9.41 | 3.91 | 1.47 | 61.14 |
| 全椒县 | 10.34 | 7.68 | 8.72 | 8.30 | 6.10 | 8.27 | 9.41 | 5.33 | 1.64 | 65.80 |
| 天长市 | 11.31 | 5.59 | 8.72 | 9.50 | 3.28 | 8.27 | 9.41 | 9.23 | 2.64 | 67.96 |
| 阜阳城郊 | 10.56 | 6.02 | 8.72 | 9.19 | 3.97 | 8.27 | 0.00 | 5.99 | 4.52 | 57.23 |
| 临泉县 | 10.78 | 8.88 | 7.86 | 9.61 | 5.23 | 8.27 | 0.00 | 4.00 | 3.63 | 58.25 |
| 颍上县 | 10.44 | 8.26 | 8.72 | 9.93 | 5.24 | 8.27 | 0.00 | 4.34 | 3.29 | 58.48 |
| 太和县 | 11.32 | 7.40 | 7.86 | 9.71 | 4.14 | 8.27 | 0.00 | 4.73 | 3.00 | 56.43 |
| 阜南县 | 11.03 | 7.10 | 7.86 | 9.40 | 5.83 | 8.27 | 1.88 | 3.13 | 2.79 | 57.28 |
| 界首县 | 9.58 | 7.42 | 7.86 | 11.53 | 4.50 | 8.27 | 0.00 | 6.82 | 2.91 | 58.88 |
| 濉溪县 | 10.77 | 4.61 | 8.72 | 9.19 | 5.96 | 7.92 | 9.41 | 7.02 | 2.87 | 66.47 |
所述步骤(3)具体包括以下步骤：
考虑到评价对象数量多、数据类型多、发展差异大的特定，有必要将配电网投资效益评价对象进行聚类分析，得到评价对象的分类结果，并将分类结果应用于配电网投入产出效益预测中。评价对象为各县公司，评价对象聚类分析结果可作为评价对象归类、以及测算同类型区域配电网投资效益评价结果和投资效益综合评价结果平均水平的基础。
(3a)选取分析结果；
基于上述模型，选取各县公司供电效能、低碳绿色、安全可靠和电网效益类指标综合评价结果。
(3b)统计分析结果；
针对71个县公司开展调研，收集供电效能、低碳绿色、安全可靠和电网效益等评价结果数据作为聚类分析指标，具体见下表表12。
表12各县公司不同维度投资效益综合评价结果
基于以上71个县公司的聚类分析指标数据，开展数据统计分析，见下表表13所示。
表1371个县公司聚类分析指标数据统计分析
(3c)聚类分析结果；
通过收集安徽省71家县公司指标数据，进行k-means聚类，根据SPSS输出结果，通过聚类结果可知，显著性均小于0.05，聚类结果有效，因此将县公司分为五类。同时该分类考虑各维度指标情况，分类相对客观，如下表表14所示：
表1471个县公司聚类分析结果
第一类县公司：整体评价结果最好，四类指标维度得分普遍较高；
第二类县公司：整体评价结果最差，四类指标综合评价得分普遍偏低，供电效能在五类中最差，其他类型也相对较差；
第三类县公司：整体综合评价结果较差，其中，供电效能类指标综合评价结果最佳，安全可靠类指标综合评价结果最差，电网效益类指标综合评价结果相对较差；
第四类县公司：整体综合评价结果相对较好，其中，低碳绿色类指标综合评价结果最低，供电效能类、电网效益类指标综合评价结果相对较好；
第五类县公司：整体综合评价结果一般，其中，电网效益类指标综合评价结果最差，供电效能类指标综合评价结果较差。
(3d)进行实证分析，提出投资管理方案：基于基础信息统计及整体综合效益评价分析，将县公司分为环保提升型、迅猛发展型、效能提升型、发展受限型及定向投资型五类，通过不同维度画像分析，结合外部经济及规模数据，各类县公司在业务指标管理上存在优化的问题；结合分析应用情况，结合各类县公司当前存在的业务问题，在业务管理和各类县公司管理方面提出投资管理方案。
1)数据需求
根据模型实证需求数据，按照如下数据需求收集相关数据，如下表表15所示：
表15实证分析数据需求
2)分析应用
根据聚类结果可知，第一类涉及县公司2个，占比3％，第二类涉及县公司6个，占比8％，第三类涉及县公司17个，占比24％，第四类涉及县公司12个，占比17％，第五类涉及县公司34个，占比48％。基于前期分类结果，通过基本统计分析及业务分析，形成不同类别具体问题及管理建议。
①各类县公司投资效益综合评价分析
A.命名每类县公司
由下表表16可知，第一类县公司经济发展迅猛、人口较为集中、投资和资产规模较大、售电情况最佳；第二类县公司经济发展缓慢、地广人稀、投资及资产规模较小；第三类县公司经济发展形势一般，人口密度最大，投资规模和资产规模最大，售电情况一般；第四类县公司经济形势较好、人口密集程度一般、投资规模一般、售电情况较好；第五类经济发展较为缓慢、人口密集程度较差，投资规模较好、售电量较差。
表16各类县公司投资规模及人口情况
根据各类县公司投资规模及人口等外部信息，结合上述聚类结果，将第一类县公司命名为迅猛发展型公司，第二类县公司命名为发展受限型公司，第三类县公司命名为定向投资型公司，第四类县公司命名为环保提升型公司，第五类县公司命名为效能提升型公司。
B.各类县公司不同指标类别综合评价结果
B1.各类县公司供电效能类指标综合评价结果
根据各类县公司供电效能类指标综合评价结果可知，从电网效率看，迅猛发展型、定向投资型及环保提升型县公司运行效率较好，发展受限型、效能提升型县公司运行效率相对较差；从供电能力来看，定向投资型、效能提升型县公司供电能力相对较强，发展受限型、迅猛发展型县公司供电能力相对较差。
B2.各类县公司低碳绿色类指标综合评价结果
由各类县公司低碳绿色类指标综合评价结果可知，迅猛发展县公司在绿化低碳方面表现最好，约14.3，环保提升型县公司绿化低碳方面较差，约5.2。
B3.各类县公司安全可靠类指标综合评价结果
根据该类指标综合评价得分结果可知，从供电质量来看，各类县公司供电质量基本相同，得分基本一致。从网架结构来看，迅猛发展型县公司网架结构水平相对较高，约6.1，发展受限型、定向投资型县公司网架结构水平较差，分别约4.4、4.5。从装备水平来看，迅猛发展型、效能提升型县公司装备水平较高外，其他县公司均偏低，且得分相差不大。从智能化水平来看，定向投资型、发展受限型县公司智能化水平较差，约0.7、4.1，全面发展型、效能提升型县公司智能化水平相对较高，约9.4、8.4。
B4.各类县公司电网效益类指标综合评价结果
从各类县公司经济效益指标维度来看，环保提升型、迅猛发展型县公司经济效益较好，分别为7.8、7.2，发展受限型、效能提升型县公司经济效益较差，约3.6、4.8。从各类县公司社会效益指标维度来看，迅猛发展型、发展受限县公司社会效益较高，分别为4、3.6，效能提升型县公司社会效益较差，约1.9。
②存在问题
基于基础信息统计及整体综合效益评价分析，将县公司分为环保提升型、迅猛发展型、效能提升型、发展受限型及定向投资型五类，通过不同维度画像分析，结合外部经济及规模数据，各类县公司在业务指标管理上存在优化的问题。
环保提升型：根据不同维度综合评价结果，发现该类县公司低碳绿色类指标综合评价结果较差，根据不同指标维度综合评价结果可知，该类县公司低碳绿色指标维度中的线损约为20％，相对较高，充电设施覆盖密度较差，一平方公里还不到1个。
全面发展型：根据各类县公司不同维度综合指标结果可知，该类县公司供电效能类、低碳绿色类、安全可靠类及电网效益类综合评价结果普遍较好，经分析不同维度业务指标可知，该类县公司各项指标值均普遍较好，但供电能力指标维度中的线路重过载相对较高，要注意后期线路重过载问题。
定向投资型：根据各类县公司投资效益综合评价分析结果发现，安全可靠类、电网效益类指标综合评价结果较差，其他类型指标综合评价结果一般。通过分析不同指标维度具体业务指标发现，该类县公司网架结构指标维度中的10千伏电缆化率、10千伏及以下线路联络率相对较低；装备水平指标维度中的配电线路绝缘化率相对较低，高损配变台数占比相对较大；智能化水平指标维度中的配电自动化覆盖率相对较低；经济效益指标维度中的单位投资增售电量、万元资产增量收入相对较低。
发展受限型：根据各类县公司投资效益综合评价结果发现，除电网效益类评价结果一般外，供电效能类、低碳绿色类及安全可靠类指标综合评价结果均普遍较差。通过不同维度具体业务指标分析发现，该类县公司电网效率指标维度中的10kV平均负载率相对偏小，10kV负载不均衡度相对较大；供电能力指标维度中的户均配变容量相对较大，此外，配变重过载相对较大，最大负载率超出合理区间最多；低碳绿色指标维度中的线损率相对较大，充电设施覆盖密度较差；网架结构指标维度中的10千伏电缆化率、10千伏及以下线路联络率均相对较差；装备水平指标维度中的配电线路绝缘化率相对较低；智能化水平指标维度中的配电自动化覆盖率相对较低；经济效益指标维度中的单位投资增售电量、万元资产增量收入、新增变电容量利用效率及单位投资新增电量贡献率均相对较低。
效能提升型：
通过各类县公司投资效益综合评价结果发现，供电效能、电网效益类指标综合评价结果较差。通过不同维度具体业务指标分析可知，该类县公司电网效率指标维度中的10kV平均负载率相对偏小，10kV负载不均衡度相对偏大；社会效益指标维度中的单位投资惠及居民用户数、单位投资新增用户数及单位投资提升户均配变容量均相对偏低。
③管理方案：
本发明结合分析应用情况，结合各类县公司当前存在的业务问题，在以下几方面提出管理方案，具体如下：
业务管理方案：
根据各类县公司不同维度分析，针对相关业务指标，给出一定的业务管理建议。首先，有效降低线损。可通过投资对电网进行技术改造、合理调整电网运行最佳运行方式、加强组织和管理的措施，改善县公司线损水平，提升县公司电网效率。其次，降低线路重过载。可通过调整机组出力与控制用电负荷相结合、改变系统的运行方式等改善重过载问题，提升供电水平。第三，提升线路N-1。可采用对直馈线进行联络线改造、对联络线进行优化一级定期进行“N-1”检验等方式提升N-1通过率，增强配电线路联络率，有效提升供电可靠性。第四，采用合理的配变容量，使户均配变容量在合理阈值区间内，避免户均配变容量过大造成轻载或空载，提升配电网供电能力。
各类县公司管理方案：
基于各类县公司问题及业务管理建议，提出针对各类县公司整体建议，具体如下：
环保提升型：整体来看，此类县公司投入高产出高，可结合当前政策定向投资，可适当加强新能源方向投资，提升低碳设备使用效率，提升该类县公司配网整体效率水平。
迅猛发展型：整体来看，此类县公司投入偏低产出高，可持续增加投资规模，重点投资满足多元化负荷的项目，加强线路重过载管理，进一步提升供电能力，增加该类县公司配网投资价值。
定向投资型：整体来看，此类县公司高投入产出水平一般，建议定向投资，避免过度或盲目投资，着重提升设备安全可靠性，比如加强重过载监测管理，减少重过载及负载不均衡情况，通过提升线路N-1适当缩短供电半径，提升线路联络率等等，也需加强老旧设备管理，提升智能化水平，增强单位配网投资产出价值。
发展受限型：整体来看，此类县公司投入低产出低，建议进行投资管控，合理提升电网效率，加强重过载管理，改善网架结构，提升智能化水平及装备水平，达到提升各单位配网综合效益的目标。
制约投资型：整体来看，此类县公司投入高产出低，可适当适当限制投资，或进行投资管控，加强负载不均衡管理，提升电网效率，增强电网效益。
所述电网效率指标包含10kV平均负载和10kV负载不均衡度，计算公式如下：
10kV平均负载率＝10kV线路平均负载率*50％+10kV配变平均负载率*50％
其中，10kV线路平均负载率＝10kV线路实际供电量/10kV线路额定输送电量；10kV配变平均负载率＝10kV配变实际供电量/10kV配变额定输送电量；
10kV负载不均衡度＝10kV平均负载率标准差/平均值；
所述供电能力维度指标包含户均配变容量、线路重过载率、配变重过载率和10kV最大负载率，计算公式如下：
户均配变容量＝公用配变容量/低压户数
线路重过载率＝线路重过载条数/线路总条数
配变重过载率＝配变重过载台数/配变总台数
10kV线路最大负载率＝10kV年最大负荷/10kV容量；
所述低碳绿色维度指标的计算公式如下：
10kV及以下线损率＝10kV及以下电网线损电量/10kV及以下电网传输电量分布式光伏消纳容量占比＝分布式光伏消纳容量/分布式光伏接入容量
分布式光伏上网电量占比＝分布式光伏上网电量/全社会用电量
充电设施覆盖密度＝区域内充电桩数量/行政面积
电能替代新增电量占比＝电能替代电量/全社会用电量。
所述供电质量维度指标包含综合电压合格率、供电可靠率，计算公式如下：
综合电压合格率＝实际运行电压在允许电压偏差范围内累计运行时间/对应总运行时间
供电可靠率＝1-用户平均停电时间/年统计时间；
所述网架结构维度指标包含10千伏N-1通过率、供电半径、10千伏电缆化率、10kV及以下线路联络率和10千伏标准化接线率指标，计算公式如下：
10千伏N-1通过率＝(满足N-1线路条数/线路总条数)×100％
供电半径＝本地区变电站/配变供电半径的平均值
10千伏电缆化率＝电缆长度/线路总长度
10千伏标准化接线率＝进行标准接线的线路条数/线路总条数；
10kV及以下线路联络率＝有联络开关的线路总长度/区域内线路总长度；
所述智能化水平维度指标包含配电自动化覆盖率、智能融合终端覆盖率，计算公式如下：
配电自动化覆盖率＝区域内配电自动化设备/设备总数
智能融合终端覆盖率＝区域内智能融合终端设备/设备总数；
所述装备水平维度指标包含配电线路绝缘化率、高损配变台数占比，计算公式如下：
配电线路绝缘化率＝10kV电网中架空绝缘线/架空线路总长度
高损配变台数占比＝区域内高损配变台数/10千伏配变台数。
所述经济效益维度指标包含单位投资增售电量、万元资产增量收入、新增变电容量利用效率、单位资产售电量增长率和单位投资新增电量贡献率，计算公式如下：
单位投资增售电量＝年度增加售电量/近两年配网平均投资
万元资产增量收入＝年度收入增量/近两年资产均值
新增变电容量利用效率＝(当年售电量-上年售电量)/近两年10千伏投产变电容量
单位资产售电量增长率＝当年单位资产售电量/上年单位资产售电量，其中，单位资产售电量＝当年售电量/当年固定资产
单位投资新增电量贡献率＝当年单位投资新增电量/公司当年各单位投资新增电量；
其中，单位投资新增电量＝(当年售电量-上年售电量)/(前三年电网投资-前三年重大决策部署投资)
所述社会效益维度指标包含单位投资惠及居民用户数、单位投资新增用户数、单位投资减少投诉率和单位投资提升户均配变容量，计算公式如下：
单位投资惠及居民用户数＝惠及低压户数/近两年平均投资
单位投资新增用户数＝(本年低压户数-上年低压用户数)/近两年平均投资
单位投资减少投诉率＝(本年相关投诉率-上年相关投诉率)/近两年平均投资
单位资产售电量增长率＝单位投资提升户均配变容量＝(当年户均配变容量-去年户均配变容量)/近两年平均投资。
综上所述，本发明考虑供电能效、安全可靠、低碳绿色及电网效益等不同维度维度；通过统一的指标评分规则及权重；结合K-means聚类方法，将县公司进行分类，开展各类县公司不同指标维度综合评价结果分析，展示各类县公司各维度投资效益及业务指标画像，总结不同类型县公司业务问题，提供有针对性的投资管理方案。
Claims (8)
1.一种考虑多维驱动因素的配网投资效益画像方法，其特征在于：该方法包括下列顺序的步骤：
(1)确定中低压区域配网项目投资效益综合评价指标体系；
(2)根据中低压区域配网项目投资效益综合评价指标体系，搭建中低压区域配网项目投资效益综合评价模型；
(3)根据中低压区域配网项目投资效益综合评价模型，运用K-means聚类，开展不同维度画像分析，提出投资管理方案。
2.根据权利要求1所述的考虑多维驱动因素的配网投资效益画像方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述中低压区域配网项目投资效益综合评价指标体系包括供电能效类指标、低碳绿色维度指标、安全可靠类指标和电网效益类指标；所述供电能效类指标包含电网效率指标和供电能力维度指标；所述低碳绿色维度指标包含10kV及以下线损率、分布式光伏消纳容量占比、分布式光伏上网电量占比、充电设施覆盖密度和电能替代新增电量占比指标；所述安全可靠类指标包含供电质量维度指标、网架结构维度指标、智能化水平维度指标和装备水平维度指标；所述电网效益类指标包含经济效益维度指标和社会效益维度指标。
3.根据权利要求1所述的考虑多维驱动因素的配网投资效益画像方法，其特征在于：所述步骤(2)具体包括以下步骤：
(2a)确定指标评价规则：针对各县公司，区分适度型指标与连续指标，分别设置打分规则；所述适度型指标的合理分界线将以其20％的裕度进行分段判定分值，即四分位法进行评分：
针对合理阈值区间[a,b]的指标，设置如下：
若指标在合理阈值区间[a,b]，100分；
若指标在[a*(1-20％),a]或[b,b*(1+20％)]时，80分；
若指标在[a*(1-40％),a*(1-20％)]或[b*(1+20％),b*(1+40％)]时，60分；
若指标在[a*(1-60％),a*(1-40％)]或[b*(1+40％),b*(1+60％)]时，40分；
若指标在[a*(1-80％),a*(1-60％)]或[b*(1+60％),b*(1+80％)]时，20分；
若指标值在其他区间时，0分；
针对大于设定值c的指标，设置如下：
若指标大于设定值c时，100分；
若指标在[c*(1-20％),c]时，80分；
若指标在[c*(1-40％),c*(1-20％)]时，60分；
若指标在[c*(1-60％),c*(1-40％)]时，40分；
若指标在[c*(1-80％),c*(1-60％)]时，20分；
若指标值在其他区间时，0分；
针对小于设定值d的指标，设置如下：
若指标小于设定值d时，100分；
若指标在[d,d*(1+20％)]时，80分；
若指标在[d*(1+20％),d*(1+40％)]时，60分；
若指标在[d*(1+40％),d*(1+60％)]时，40分；
若指标在[d*(1+60％),d*(1+80％)]时，20分；
若指标值在其他区间时，0分；
所述连续型指标区分为正向指标与反向指标，对于正向指标值越大评分越高，反向指标值越大评分越低，计算公式如下：
正向指标得分＝(指标值-最小值)/(最大值-最小值)
负向指标得分＝(最大值-指标值)/(最大值-最小值)；
(2b)确定指标权重：针对一级指标，分别采用德尔菲法及CRITIC法确定指标权重，根据两种方法得到的指标权重计算一级指标综合权重；针对二级指标，分别采用德尔菲法及CRITIC法确定指标权重，根据两种方法得到的指标权重计算二级指标综合权重；
一级指标权重＝德尔菲法确定一级指标权重*50％+CRITIC法确定一级指标权重*50％
二级指标权重＝德尔菲法确定二级指标权重*50％+CRITIC法确定二级指标权重*50％；
(2c)构建中低压区域配网项目投资效益综合评价模型：
计算二级指标综合得分：根据根据指标评分规则，获得二级指标得分，再结合二级指标权重，获得二级指标综合得分，计算公式为：
二级指标综合得分＝二级指标得分*二级指标权重
计算一级指标综合得分：根据二级指标综合得分，结合中低压区域配网项目投资效益综合评价指标体系及一级指标权重，获得一级指标综合得分，计算公式为：
一级指标综合得分＝一级指标中相关二级指标得分之和*一级指标权重。
4.根据权利要求1所述的考虑多维驱动因素的配网投资效益画像方法，其特征在于：所述步骤(3)具体包括以下步骤：
(3a)选取分析结果；
(3b)统计分析结果；
(3c)聚类分析结果；
(3d)进行实证分析，提出投资管理方案：基于基础信息统计及整体综合效益评价分析，将县公司分为环保提升型、迅猛发展型、效能提升型、发展受限型及定向投资型五类，通过不同维度画像分析，结合外部经济及规模数据，各类县公司在业务指标管理上存在优化的问题；结合分析应用情况，结合各类县公司当前存在的业务问题，在业务管理和各类县公司管理方面提出投资管理方案。
5.根据权利要求2所述的考虑多维驱动因素的配网投资效益画像方法，其特征在于：所述电网效率指标包含10kV平均负载率和10kV负载不均衡度，计算公式如下：
10kV平均负载率＝10kV线路平均负载率*50％+10kV配变平均负载率*50％
其中，10kV线路平均负载率＝10kV线路实际供电量/10kV线路额定输送电量；10kV配变平均负载率＝10kV配变实际供电量/10kV配变额定输送电量；
10kV负载不均衡度＝10kV平均负载率标准差/平均值；
所述供电能力维度指标包含户均配变容量、线路重过载率、配变重过载率和10kV最大负载率，计算公式如下：
户均配变容量＝公用配变容量/低压户数
线路重过载率＝线路重过载条数/线路总条数
配变重过载率＝配变重过载台数/配变总台数
10kV线路最大负载率＝10kV年最大负荷/10kV容量；
所述低碳绿色维度指标的计算公式如下：
10kV及以下线损率＝10kV及以下电网线损电量/10kV及以下电网传输电量分布式光伏消纳容量占比＝分布式光伏消纳容量/分布式光伏接入容量
分布式光伏上网电量占比＝分布式光伏上网电量/全社会用电量
充电设施覆盖密度＝区域内充电桩数量/行政面积
电能替代新增电量占比＝电能替代电量/全社会用电量。
6.根据权利要求2所述的考虑多维驱动因素的配网投资效益画像方法，其特征在于：所述供电质量维度指标包含综合电压合格率、供电可靠率，计算公式如下：
综合电压合格率＝实际运行电压在允许电压偏差范围内累计运行时间/对应总运行时间
供电可靠率＝1-用户平均停电时间/年统计时间；
所述网架结构维度指标包含10千伏N-1通过率、供电半径、10千伏电缆化率、10kV及以下线路联络率和10千伏标准化接线率指标，计算公式如下：
10千伏N-1通过率＝(满足N-1线路条数/线路总条数)×100％
供电半径＝本地区变电站/配变供电半径的平均值
10千伏电缆化率＝电缆长度/线路总长度
10千伏标准化接线率＝进行标准接线的线路条数/线路总条数
10kV及以下线路联络率＝有联络开关的线路总长度/区域内线路总长度；
所述智能化水平维度指标包含配电自动化覆盖率、智能融合终端覆盖率，计算公式如下：
配电自动化覆盖率＝区域内配电自动化设备/设备总数
智能融合终端覆盖率＝区域内智能融合终端设备/设备总数；
所述装备水平维度指标包含配电线路绝缘化率、高损配变台数占比，计算公式如下：
配电线路绝缘化率＝10kV电网中架空绝缘线/架空线路总长度
高损配变台数占比＝区域内高损配变台数/10千伏配变台数。
7.根据权利要求2所述的考虑多维驱动因素的配网投资效益画像方法，其特征在于：所述经济效益维度指标包含单位投资增售电量、万元资产增量收入、新增变电容量利用效率、单位资产售电量增长率和单位投资新增电量贡献率，计算公式如下：
单位投资增售电量＝年度增加售电量/近两年配网平均投资
万元资产增量收入＝年度收入增量/近两年资产均值
新增变电容量利用效率＝(当年售电量-上年售电量)/近两年10千伏投产变电容量
单位资产售电量增长率＝当年单位资产售电量/上年单位资产售电量，其中，单位资产售电量＝当年售电量/当年固定资产
单位投资新增电量贡献率＝当年单位投资新增电量/公司当年各单位投资新增电量；
其中，单位投资新增电量＝(当年售电量-上年售电量)/(前三年电网投资-前三年重大决策部署投资)
所述社会效益维度指标包含单位投资惠及居民用户数、单位投资新增用户数、单位投资减少投诉率和单位投资提升户均配变容量，计算公式如下：
单位投资惠及居民用户数＝惠及低压户数/近两年平均投资
单位投资新增用户数＝(本年低压户数-上年低压用户数)/近两年平均投资
单位投资减少投诉率＝(本年相关投诉率-上年相关投诉率)/近两年平均投资
单位资产售电量增长率＝单位投资提升户均配变容量＝(当年户均配变容量-去年户均配变容量)/近两年平均投资。
8.根据权利要求3所述的考虑多维驱动因素的配网投资效益画像方法，其特征在于：所述CRITIC权重法具体包括：指标正向化及标准化、计算指标变异性、计算指标冲突性、计算信息量和计算权重。
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| CN116757442A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-09-15 | 国网浙江省电力有限公司 | 基于限流算法的复杂用电行为用户画像构建方法及系统 |
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| CN116757442B (zh) * | 2023-08-09 | 2023-10-24 | 国网浙江省电力有限公司 | 基于限流算法的复杂用电行为用户画像构建方法及系统 |
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