一种电网投入效益全过程模拟方法及系统与流程

本发明属于电网投资决策领域，尤其涉及一种用于投资决策的电网投入效益全过程模拟方法及系统。

背景技术：

随着电网收益由购销差价转变为“准许成本+合理收益”，电网运营模式发生巨大改变。因此，对电网综合计划项目的运营要求必然包括但不限于投资风险、投资规模、用户负荷、电价、电量以及存量资产等方面。现有电网投入效益研究多考虑售电收入，未能确切考虑新电改后的输配电收入。且随着售电侧与增量配电网的放开，电网投入效益受到众多因素的影响。因此，如何在新形势及多种影响因素下经济、准确、客观的确定主要影响因素，从而进行投资分配是一个亟待解决的重要问题。

技术实现要素：

本发明用于解决现有技术中未见有适应新电改形势下的电网投入效益全过程模拟方法，进而无法经济、准确、客观的进行投资分配。

为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供一种电网投入效益全过程模拟方法，包括：

根据新电改下的售电利润、输配电利润、成本性投资资金计算净利润；

根据电网自有投资资金、贷款资金、纳入中央预算内投资资金计算电网投资能力，其中，自有投资资金由净利润及投资分配比计算得到；

根据电网综合计划管理项目的投资计划及电网投资能力确定电网投资规模，由电网投资规模计算得到成本性投资资金及资产性投资资金，资产性投资资金用于提高输配电利润；

根据供电可靠性及综合电压合格率计算社会责任完成度；

根据净利润及社会责任完成度计算电网综合效益。

本发明的第二方面提供一种电网投入效益全过程模拟系统，包括：

净利润模块，用于根据新电改下的售电利润、输配电利润、成本性投资资金计算净利润；

投资能力模块，用于根据电网自有投资资金、贷款资金、纳入中央预算内投资资金计算电网投资能力，其中，自有投资资金由净利润及投资分配比计算得到；

投资规模模块，用于根据电网综合计划管理项目的投资计划及电网投资能力确定电网投资规模，由电网投资规模计算得到成本性投资资金及资产性投资资金，资产性投资资金用于提高输配电利润；

社会责任模块，用于根据供电可靠性及综合电压合格率计算社会责任完成度；

综合效益模块，用于根据净利润及社会责任完成度计算电网综合效益。

本发明的第三方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述实施例所述电网投入效益全过程模拟方法。

本发明的第四方面提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述实施例所述电网投入效益全过程模拟方法。

本发明以电网综合计划管理项目分类为基础，综合考虑电网的净利润、投资能力、投资规模、社会责任以及综合效益，实现了电网投入效益全过程的模拟，电网投入效益全过程的模拟结果能够为新电改下电网投入效益的主要影响因素的分析提供理论依据，进而指导电网公司合理安排投资资金，优化资源配置，更好地适应新电改，提高电网综合效益。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例的电网投入效益全过程模拟方法的流程图；

图2示出了本发明实施例的保底利润的系统动力学栈图；

图3示出了本发明实施例的竞争售电利润的系统动力学栈图；

图4示出了本发明实施例的核定的输配电价的系统动力学栈流图；

图5示出了本发明实施例的电网投资能力的系统动力学栈流图；

图6示出了本发明实施例的电网投资规模的系统动力学栈流图；

图7示出了本发明实施例的净利润、电网投资能力、电网投资规模、社会责任完成度及电网综合效益的系统动力学流图；

图8示出了本发明实施例的电网投入效益全过程模拟系统的构成图。

具体实施方式

为了使本发明的技术特点及效果更加明显，下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明，本发明也可有其他不同的具体实例来加以说明或实施，任何本领域技术人员在权利要求范围内做的等同变换均属于本发明的保护范畴。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本发明的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。

如图1所示，图1示出了本发明实施例电网投入效益全过程模拟方法的流程图。本实施例以电网综合计划管理项目分类为基础，综合考虑电网的净利润、投资能力、投资规模、社会责任以及综合效益，实现了电网投入效益全过程的模拟，电网投入效益全过程的模拟结果能够为新电改下电网投入效益的主要影响因素的分析提供理论依据，进而指导电网公司合理安排投资资金，优化资源配置，更好地适应新电改，提高电网综合效益。

具体的，电网投入效益全过程模拟方法包括：

步骤s100，根据新电改下的售电利润、输配电利润、成本性投资资金计算净利润；

步骤s200，根据电网自有投资资金、贷款资金、纳入中央预算内投资资金计算电网投资能力，其中，自有投资资金由净利润及投资分配比计算得到；

步骤s300，根据电网综合计划管理项目的投资计划及电网投资能力确定电网投资规模，由电网投资规模计算得到成本性投资资金及资产性投资资金，资产性投资资金用于提高输配电利润；

步骤s400，根据供电可靠性及综合电压合格率计算社会责任完成度；

步骤s500，根据净利润及社会责任完成度计算电网综合效益。

本发明一些实施例中，上述步骤s100根据售电利润、输配电利润、成本性投资资金计算净利润，包括利用如下公式计算净利润：

ltot＝ls+lt-cc；(1)

其中，ltot为净利润，ls为售电利润，lt为输配电利润，cc为成本性投资资金。

考虑到新电改要求，售电利润可划分为保底利润及竞争售电利润，其中，保底利润包括居民用户及第一产业的售电利润，竞争售电利润包括第二、第三产业的售电利润。

保底利润广义上讲包括三个部分：第一部分是用电量太小的用户，需要优惠价格，如居民用电等，由政府委托供电公司实行保底服务；第二部分是虽然参与市场竞争但又需要关照的用户，如第一产业，由供电公司实行保底服务；第三部分是售电公司破产后，要进行责任转移，在转不出去的情况下，由供电公司实行兜底服务。各部分的利润由单位售电利润与售电量计算得到。保底利润各参数之间的关系可用系统动力学栈图表示，如图2所示。

竞争售电利润由售电价与售电量相乘得到。其中，售电价由协商购电价及不同电压等级的输配电价构成，售电量需考虑售电侧竞争、分布式发电、大用户直供的影响因素。详细的说，竞争售电利润指的是第二、第三产业的售电利润，竞争售电利润各参数之间的关系可由系统动力学栈流图表示，如图3所示。

基于上述三段段分析，售电利润ls可利用如下公式计算：

ls＝ls1+ls2；(2)

ls1＝ls11+ls12+ls13；(3)

ls2＝∑ps,i,j×qs,i,j；(4)

ls11＝q1×(ps,1-ct,unit-cpur,ave)；(5)

ls12＝q2×(ps,2-ct,unit-cpur,ave)；(6)

ls13＝(q3+q4)×(ps,3-ct,unit-cpur,ave)；(7)

ps,i,j＝pt,i,j+pcon，qs,i,j＝qi,j×(rcom+rdis+rsti)；(8)

qi,j＝(linc,i,j+lsto,i,j)×hj；(9)

其中，ls1为保底售电利润，ls11为第一产业售电利润，ls12为居民售电利润，ls13为兜底利润，q1为第一产业售电量，ps,1为第一产业目录电价，q2为居民产业售电量，ps,2为居民产业目录电价，q3为未成交易电量，q4为售电公司未履行电量，ps,3为未完成交易的目录电价，ct,unit单位输配电成本，cpur,ave为平均购电成本；

ls2为竞争售电利润，i表示不同产业，i＝2,3，j表示不同电压等级划分(j＝1,2,3,4)，ps,i,j为不同产业不同电压等级售电价，pt,i,j为不同产业不同电压等级输配电价，pcon为协商购电价，qs,i,j为不同产业不同电压等级下实际销售电量，qi,j为不同产业不同电压等级计划售电量，rcom为售电侧竞争系数，rdis分布式发电系数，rsti为大用户直供系数，linc,i,j为不同产业不同电压等级的负荷增量，lsto,i,j为不同产业不同电压等级的负荷存量，hj为最大负荷利用小时数。

输配电利润由单位输配电利润与售电量计算得到，其中，单位输配电利润由输配电价与单位成本计算得到。根据国家发改委对输配电价定价办法的规定，需要分电压等级核定输配电价，建立独立的输配电价体系。其中，核定的输配电价可用系统动力学栈流图表示，如图4所示，核定的输配电价(省级电网平均输配电价)由准许收入及上一轮核算的省级电网公用网络输配电量构成，其中，准许收入为准许成本、准许收益、价内税金的和。准许成本由基准准许成本、监管周期新增(减少)准许成本构成。准许收益为可计提的有效资产与准许收益率的乘积。

基于上段分析，输配电利润lt可通过如下公式计算：

lt＝∑(qt,j×(pt,j-ct,j))；(10)

iall＝call+rall+t；(12)

call＝a×(rdep+rope+rmar)；(13)

rall＝a×rall，t＝rall×r；(14)

其中，qt,j、pt,j、ct,j分别为不同电压等级输配电量、核定的输配电价与单位成本；

iall为不同电压等级准许收入，call为不同电压等级准许成本，rall为不同电压等级准许收益，t为价内税金，a为可计提收益的有效资产，rdep、rope、rmar分别为折旧费、运行维护费、营销服务费，rall为准许收益率，qpro为上一轮核算的省级电网公用网络输配电量，r为企业所得税。

具体实施时，上述公式(1)可通过如下思路得出：

利润由收入和成本构成，收入包括售电收入和输配电输入，成本包括购电成本、输配电成本及成本性投资资金，其中，成本性投资资金指综合计算管理项目中，不计入资产的投资，如大修、科技投入、信息化建设投入等计入成本费用的项目投资。基于此，净利润可以表示为：

ltot＝r-c，r＝rs+rt，c＝ct+cp+cc；

其中，r为收入，c为成本，rs为售电收入，rt为输配电收入，ct为输配电成本，cp为购电成本，cc为成本性投资资金。

进一步地，根据上述三个公式可以变形得到公式(1)。

本发明一些实施例中，上述步骤s200中所述的电网投资能力主要由投资资金决定，根据电网自有投资资金、贷款资金、纳入中央预算内投资资金计算电网投资能力，包括通过如下公式计算投资能力：

icap＝iown+iloa×rloa+igov；(15)

iown＝p×kown；(16)

其中，icap为投资能力，iown为自有投资资金，iloa为贷款资金，rloa为融资风险，igov为纳入中央预算内投资资金，p为净利润，kown为投资分配比，kloa为贷款资金比。

具体实施时，可通过系统动力学栈流图表示电网投资能力，如图5所示。

本发明一些实施例中，上述步骤s300中所述的电网综合计划管理项目包括基建投资、技改投资、大修投资、科技投资、信息化建设投资以及营销投资。投资计划由地方供电局各部分根据所负责领域发展情况及需求而制定年度计划。由电网投资规模计算得到成本性投资资金及资产性投资资金包括：根据基建投资以及技改投资计算电网成本性投资资金；根据大修投资、科技投资、信息化建设投资以及营销投资计算电网资产性投资资金。

以投资计划及投资能力为基础，确定电网投资规模并将资金分配给各个类型的项目。具体实施时，电网投资规模可用系统动力学栈流图表示，如图6所示。

具体实施时，当电网投资能力与投资计划相当时，可按上报计划进行资金分配；当电网投资能力小于投资需求，则应适当增加投资项目，同时提高存量资产的效益。反之，则应适当减少投资项目，或者进行战略投资。对基建、技改及小型基建的投资将形成电网资产，提升电网收入，从而影响利润。对大修、科技、信息化建设及营销的投资作为成本，计入企业成本费用分项中。由于科技及信息化投入等的投入效益效果难以考量，在进行系统动力学计算时，减少其一部分成本，以表示其对电网运营效益的贡献。

本发明一些实施例中，上述步骤s400中据供电可靠性及综合电压合格率计算社会责任完成度，包括通过如下公式计算社会责任完成度：

k＝s1×s2；(18)

其中，k为社会责任完成度，s1为供电可靠率，s2为综合电压合格率。

下面详细说明下供电可靠率的确定方式：

对于负荷密度较高的区域(如表一中的a+、a类)，宜选用“3供1备”(3路主供电源，另有1路备用电源)、双环网等供电可靠性高的接线方式；对于负荷密度较低的区域(如表一中的d、e类)，宜选用单环网等简单经济的接线方式。分析电网设备运行情况，对老化设备以及截面积小、输送功率小的线路进行及时更新改造，降低线路故障发生概率。

表一供电区域划分表

注1：σ为供电区域负荷密度(mw/km2)

注2：供电区域面积一般不小于5km2

注3：计算负荷密度时，应扣除110(66)kv专线负荷，以及高山、戈壁、荒漠、水域、森林等无效供电面积。

因此，对不同用电需求区域的供电可靠性分别进行考量，利用系数变量及负荷密度来表示供电可靠性。首先根据供电区域内最高负荷时单位面积的平均负荷值(mw/km2)来确定不同区域的负荷密度，其次依据负荷密度对区域进行分类，并根据不同区域的用户年平均停电时间、综合电压合格率，按照分类标准判断其是否满足用电可靠性。

具体实施时，高压配电网供电安全准则如表二所示：

表二

具体实施时，为了更完整的反映社会责任完成度，还考虑环境安全方面的因素，社会责任完成度可通过如下公式计算得到：

k＝s1×s2×s3，s3＝∑al×rl；

其中，k为社会责任完成度，s1为供电可靠率，s2为综合电压合格率，s3为环境安全系数，l为不同的投资项目，al为投资项目l所占地区的环境影响系数，rl表示投资项目l所占空间面积。

本发明一些实施例中，上述步骤s500根据净利润及社会责任完成度计算电网综合效益，包括通过如下公式计算电网综合效益：

w＝k×ltot；

其中，k为社会责任完成度，ltot为净利润。

本发明一些实施例中，为了清楚的确定净利润、电网投资能力、电网投资规模、社会责任完成度及电网综合效益与各参数之间的联系情况，用于投资决策的电网投入效益全过程模拟方法还包括：利用vensim构建净利润、电网投资能力、电网投资规模、社会责任完成度及电网综合效益的系统动力学流图(如图7所示)。

进一步的，可通过改变净利润、电网投资能力、电网投资规模、社会责任完成度及电网综合效益中的参数，确定电网综合效益的影响参数。

基于同一发明构思，本发明还提供一种电网投入效益全过程模拟系统，如下面的实施例所述。由于该系统解决问题的原理与电网投入效益全过程模拟方法相似，因此该系统的实施可以参见电网投入效益全过程模拟方法的实施，重复之处不再赘述。

具体的，如图8所示，电网投入效益全过程模拟系统包括：

净利润模块810，用于根据新电改下的售电利润、输配电利润、成本性投资资金计算净利润；

投资能力模块820，用于根据电网自有投资资金、贷款资金、纳入中央预算内投资资金计算电网投资能力，其中，自有投资资金由净利润及投资分配比计算得到；

投资规模模块830，用于根据电网综合计划管理项目的投资计划及电网投资能力确定电网投资规模，由电网投资规模计算得到成本性投资资金及资产性投资资金，资产性投资资金用于提高输配电利润；

社会责任模块840，用于根据供电可靠性及综合电压合格率计算社会责任完成度；

综合效益模块850，用于根据净利润及社会责任完成度计算电网综合效益。

本发明以电网综合计划管理项目分类为基础，综合考虑电网的净利润、投资能力、投资规模、社会责任以及综合效益，实现了电网投入效益全过程的模拟，电网投入效益全过程的模拟结果能够为新电改下电网投入效益的主要影响因素的分析提供理论依据，进而指导电网公司合理安排投资资金，优化资源配置，更好地适应新电改，提高电网综合效益。

本发明一些实施例中，还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述任一实施例所述电网投入效益全过程模拟方法。

本发明一些实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一实施例所述电网投入效益全过程模拟方法。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅用于说明本发明的技术方案，任何本领域普通技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围应视权利要求范围为准。