电网投资优化方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种电网投资优化方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

[0002][0003]
上网电价，即独立运营的电力生产商向电网运营商交付电力产品的结算价格，会受市场的不确定因素影响，产生价格波动；用户用电量受国民经济发展趋势、产业结构变化等各种因素的影响，也存在不确定性。这些不确定性会给电网投资带来风险，而高风险可能会造成投资损失，因此，对电网投资项目风险的识别、度量是必要的。
[0004]
在现有技术中，通常采用概率分析法、模糊数学法、区间法和多场景法等进行不确定性的分析。其中，概率分析法一般用于分析随机数据，并且计算量庞大，模糊数学法适合用来处理存在隶属函数性质的模糊数据，均不适用于分析电网的投资方案；应用区间法需要明确不确定性因素的分布或者设定风险阈值，而设定风险阈值存在主观性；多场景法的计算结果和实际情况可能存在偏差。因此，现有的方法中难以对电网投资项目的风险进行准确的识别和度量。


技术实现要素：

[0005]
本发明实施例提供了一种电网投资优化方法、装置、电子设备及存储介质，以对电网投资项目的风险进行快速准确评估。
[0006]
第一方面，本发明实施例提供了一种电网投资优化方法，包括：获取预先确定的多种电网投资方案和多个不同区域的电网数据；
[0007]
基于电网数据，对不同区域进行分类，得到多种区域类型；
[0008]
针对每种区域类型，根据该区域类型的各个区域的电网数据，计算对该区域类型进行投资时每种电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数；
[0009]
根据对该区域类型进行投资时每种电网投资方案对应的集对分析系数，从多种电网投资方案中确定该区域类型的最优电网投资方案。
[0010]
在一种可能的实现方式中，基于电网数据，对不同区域进行分类，得到多种区域类型，包括：
[0011]
根据各个区域的电网数据，确定各个区域的多个评价指标；
[0012]
通过主成分分析法对各个区域的多个评价指标进行分析，得到各个区域的多个综合指标；
[0013]
根据各个区域的多个综合指标，计算任意两个区域之间的欧氏距离；
[0014]
若某两个区域之间的欧氏距离小于预设的类间距，则将两个区域划分到同一种区域类型中，直至得到多种区域类型以及每种区域类型对应的区域。
[0015]
在一种可能的实现方式中，多个评价指标包括人均用电量、人均变电容量、超高压
线路加权平均长度、220kv容载比、区外来电占比、智能变电站占比、综合线损率、单位电网投资供赠负荷和负荷可考率。
[0016]
在一种可能的实现方式中，计算对该区域类型进行投资时每种电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数，包括：
[0017]
根据计算每种电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数；
[0018]
其中，u(c
npv
《0)表示电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数， c
npv
为每种电网投资方案的投资净现值，u(r
t
)表示电网投资方案在第t年投资收益的集对分析系数，r
t
表示每种电网投资方案在第t年的投资收益，n2表示每种电网投资方案的运行周期。
[0019]
在一种可能的实现方式中，每种电网投资方案在第t年的投资收益的计算方法为：
[0020]
根据r
t
＝b
t-c
g,t-cc，计算每种电网投资方案在第t年的投资收益，其中，b
t
表示每种电网投资方案在第t年的投资收入，c
g,t
表示每种电网投资方案在第t年的投资购电成本，cc表示每种电网投资方案在第t年的投资供电成本；
[0021]
每种电网投资方案在第t年的投资收入的计算公式为：
[0022][0023]
其中，b
t
表示每种电网投资方案在第t年的投资收入，p
1k,t
表示第k种用电类型在第t年的用电电价，q
k,t
表示第k种用电类型在第t年的用电量；
[0024]
每种电网投资方案在第t年的投资购电成本的计算公式为：
[0025][0026]
其中，c
g,t
表示每种电网投资方案在第t年的投资购电成本，k表示不同的用电类型，p
2t
表示在第t年的购电电价，q
k,t
表示第k种用电类型在第t年的用电量，β
t
表示在第t年的线损率；
[0027]
每种电网投资方案在第t年的投资供电成本的计算公式为：
[0028][0029]
其中，cc表示每种电网投资方案在第t年的投资供电成本，n1表示每种电网投资方案的建设周期，n2为每种电网投资方案的运行周期，t表示电网投资方案的建设年份，t
t
表示每种电网投资方案在第t年的投资额，i0表示历史基准折现率，cm表示每种电网投资方案每年的运营费用。
[0030]
在一种可能的实现方式中，从多种电网投资方案中确定该区域类型的最优电网投资方案，包括：
[0031]
选择对应集对分析系数最小的电网投资方案作为最优电网投资方案。
[0032]
在一种可能的实现方式中，从多种电网投资方案中确定该区域类型的最优电网投资方案，包括：
[0033]
确定对应集对分析系数小于预设风险阈值的目标电网投资方案；
[0034]
根据预设的各个目标电网投资方案中的期望数据，计算各个电网投资方案的收益期望，并选择收益期望最大的电网投资方案作为最优电网投资方案。
[0035]
第二方面，本发明实施例提供了一种电网投资优化装置，包括：
[0036]
获取模块，用于获取预先确定的多种电网投资方案和多个不同区域的电网数据；
[0037]
分类模块，用于基于电网数据，对不同区域进行分类，得到多种区域类型；
[0038]
计算模块，用于针对每种区域类型，根据该区域类型的各个区域的电网数据，计算对该区域类型进行投资时每种电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数；
[0039]
确定模块，用于根据对该区域类型进行投资时每种电网投资方案对应的集对分析系数，从多种电网投资方案中确定该区域类型的最优电网投资方案。
[0040]
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式的方法的步骤。
[0041]
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式的方法的步骤。
[0042]
本发明实施例提供一种电网投资优化方法，根据多个不同区域的电网数据，对不同区域进行分类，将特征相似的地区归为一类，得到多个区域类型，对各个区域类型进行电网投资方案的分析，能够同时对多个区域进行分析，避免针对相似的区域重复分析和计算，节省对电网投资方案分析和选择的时间；针对每种区域类型，计算对该区域进行投资时，每种电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数，即针对每种区域类型的每种电网投资方案进行风险分析，确定每种电网投资方案的投资风险；再根据每种电网投资方案的投资风险，确定各个区域类型的最优电网投资方案，从而针对不同区域类型，实现快速准确地识别和评估电网投资方案的风险，确定最优电网投资方案。
附图说明
[0043]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044]
图1是本发明实施例提供的电网投资优化方法的实现流程图；
[0045]
图2是本发明实施例提供的评价指标的电网发展差异化评价指标体系图；
[0046]
图3是本发明实施例提供的电网投资优化装置的结构示意图；
[0047]
图4是本发明实施例提供的电子设备的示意图。
具体实施方式
[0048]
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
[0049]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
[0050]
图1为本发明实施例提供的电网投资优化方法的实现流程图，详述如下：
[0051]
步骤s101，获取预先确定的多种电网投资方案和多个不同区域的电网数据。
[0052]
在本实施例中，获取预先确定的多种电网投资方案，也就是需要进行选择的电网投资方案，便于后续针对获取的投资方案进行判断；还获取需要进行电网投资的多个区域的电网数据，后续能够针对要进行电网投资的区域，对电网投资方案进行判断，使选择的电网投资方案更适合实际要进行投资的区域。
[0053]
步骤s102，基于电网数据，对不同区域进行分类，得到多种区域类型。
[0054]
在本实施例中，根据各个区域的电网数据，对各个区域进行分类，能够将将特征相似的地区归为一类，得到多个区域类型，能够在后续对各个区域类型进行电网投资方案的分析，即同时对多个区域进行分析，避免针对相似的区域重复分析和计算，节省对电网投资方案分析和选择的时间。
[0055]
步骤s103，针对每种区域类型，根据该区域类型的各个区域的电网数据，计算对该区域类型进行投资时每种电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数。
[0056]
在本实施例中，由于在电网投资中存在诸多不确定因素，因此需要对电网投资方案的投资风险进行考虑，针对各个区域类型计算每种电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数，即针对各个区域类型考虑每种电网投资方案的投资风险，依据该投资风险进行后续电网投资方案的选择。
[0057]
步骤s104，根据对该区域类型进行投资时每种电网投资方案对应的集对分析系数，从多种电网投资方案中确定该区域类型的最优电网投资方案。
[0058]
在本实施例中，依据计算得到的各个区域类型的每种电网投资方案对应的集对分析系数，综合考虑各个区域类型的风险承受能力、电网投资方案的效益等因素，确定各个区域类型的最优电网投资方案，以选择出最适合各个区域类型的电网投资方案。
[0059]
本发明实施例通过根据多个不同区域的电网数据，对不同区域进行分类，将特征相似的地区归为一类，得到多个区域类型，对各个区域类型进行电网投资方案的分析，能够同时对多个区域进行分析，避免针对相似的区域重复分析和计算，节省对电网投资方案分析和选择的时间；针对每种区域类型，计算对该区域进行投资时，每种电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数，即针对每种区域类型的每种电网投资方案进行风险分析，确定每种电网投资方案的投资风险；再根据每种电网投资方案的投资风险，确定各个区域类型的最优电网投资方案，从而针对不同区域类型，实现对电网投资方案的风险识别，确定最优电网投资方案。
[0060]
在一种可能的实现方式中，步骤s102基于电网数据，对不同区域进行分类，得到多种区域类型，可以详述为：
[0061]
根据各个区域的电网数据，确定各个区域的多个评价指标；通过主成分分析法对各个区域的多个评价指标进行分析，得到各个区域的多个综合指标；根据各个区域的多个综合指标，计算任意两个区域之间的欧氏距离；若某两个区域之间的欧氏距离小于预设的类间距，则将两个区域划分到同一种区域类型中，直至得到多种区域类型以及每种区域类型对应的区域。
[0062]
在本实施例中，还通过主成分分析法和各个区域的多个评价指标，计算各个区域的多个综合指标，也就是多个主成分，依据多个综合指标能够更全面的对各个区域的电网数据进行评价，在后续根据综合指标能够更准确地将特征相似的区域分为一类。
[0063]
例如，设x1,x2,x3,...,xh为h个评价指标，通过主成分分析法，得到对应的h 个综合指标。
[0064]
具体的，h个综合指标的计算公式为：
[0065][0066]
其中，各个综合指标，也就是主成分系数的平方和为1，即：
[0067][0068]
各个综合指标，也就是主成分之间相互独立，即：
[0069]
cov(i
p
,iq)＝0,p≠q,p,q＝1,2,
…
,h
[0070]
各个综合指标的重要性依次递减。
[0071]
其中，各个区域的多个评价指标可以依据电网发展差异化评价指标体系进行确定；电网发展差异化评价指标体系具体可以参照图2所示，电网发展差异化评价指标体系包括规模维度、技术维度和质效维度，具体的，规模维度可以包括人均用电量、人均变电容量和超高压线路加权平均长度，技术维度可以包括220kv容载比、区外来电占比和智能变电站占比，质效维度可以包括综合线损率、单位电网投资供赠负荷和负荷可考率。
[0072]
进一步的，人均变电量为某区域年度总用电量与该区域常驻人口数量的比值，人均变电容量为某区域变压器总容量与该区域总人口数量的比值，超高压线路加权平均长度为某区域330kv-1000kv输电线路总长度与该区域的该输电线路条数的比值，220kv容载比为某区域220kv电网公用变电设备总容量与该区域网供负荷的比值，区外来电占比为某区域外来电量与该区域总用电量的比值，智能变电站占比为某区域220kv智能变电站总数量与该区域220kv变电站总数量的比值，综合线损率为某区域在某一时间段总损失的电量与该区域在该时间段总供电量的比值，单位电网投资增供负荷的计算公式为：
[0073][0074]
供电可靠率的计算公式为：
[0075][0076]
在本实施例中，根据主成分分析得到的各个区域的多个综合指标，计算任意两个区域之间的欧氏距离；若某两个区域之间的欧氏距离小于预设的类间距，说明这两个区域之间距离较近，即两个区域之间的较为特征相似，则将两个区域划分到同一种区域类型中，直至得到多种区域类型以及每种区域类型对应的区域。通过这种聚类分析的方式，将特征相似的区域划分道同一区域类型中，便于后续可以根据该区域类型进行电网投资方案的分析，能够同时对多个区域进行分析，避免针对特征相似的区域重复分析和计算，节省对电网
投资方案分析和选择的时间。例如，有1号、2号、3号
…
9号，共9个区域，计算任意两个区域的欧氏距离，若某两个区域之间的欧氏距离小于预设的类间距，则将两个区域划分到同一种区域类型，得到1号和2号为一类，2号和5号为一类，3 号和4号为一类，6号和8号为一类，7号为单独一类，9号和6号为一类，9 号和8号也为一类，则1号、2号和5号为第一种区域类型，3号和4号为第二种区域类型，6号、8号、9号为第三种区域类型，7号为第四种区域类型，共计有4种区域类型。
[0077]
由于区域类型是通过主成分分析和聚类得到的，则同一区域类型内的不同区域的综合指标相近，对应的同一区域类型的不同区域的评价指标也是相近或相似的，因此同一区域类型内不同区域的电网的发展具有相似的规律，即同一区域类型内不同区域的电网对应同一发展阶段，而不同的区域类型的电网则对应不同的发展阶段，具体包括发达经济初期、工业化后期、工业化中期和工业化前期等多种不同的发展阶段，各个区域类型电网的发展阶段可以依据区域类型中各个区域的评价指标或综合指标进行确定。
[0078]
在一种可能的实现方式中，步骤s103计算对该区域类型进行投资时每种电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数，可以详述为：
[0079]
根据计算每种电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数；其中，u(c
npv
《0)表示电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数，c
npv
为每种电网投资方案的投资净现值，u(r
t
)表示电网投资方案在第t年投资收益的集对分析系数，r
t
表示每种电网投资方案在第t年的投资收益， n2为每种电网投资方案的运行周期。
[0080]
在本实施例中，由于电网投资中存在诸多不确定因素，因此每种电网投资方案均会存在一定的风险，需要针对各个区域类型，对每种电网投资方案进行风险分析，即计算每种电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数，将不确定因素转化为实际数据，更直观的对每种电网投资方案的风险进行考虑。
[0081]
具体的，不确定因素可能包括：上网电价、各用电类型的用户的用电量、基准折现率等；其中，上网电价主要由电力生产企业与电网经营企业竞价产生，各用电类型的用户的用电量受经济社会发展趋势、人口基数、生产结构等因素的影响，基准折现率受通货膨胀、商业存款利息、国际汇率以及消费者物价指数等因素的影响。
[0082]
进一步的，每种电网投资方案在第t年的投资收益的计算方法为：根据 r
t
＝b
t-c
g,t-cc，计算每种电网投资方案在第t年的投资收益，其中，b
t
表示每种电网投资方案在第t年的投资收入，c
g,t
表示每种电网投资方案在第t年的投资购电成本，cc表示每种电网投资方案在第t年的投资供电成本。
[0083]
每种电网投资方案在第t年的投资收入的计算公式为：
[0084][0085]
其中，b
t
表示每种电网投资方案在第t年的投资收入，p
1k,t
表示第k种用电类型在第t年的用电电价，q
k,t
表示第k种用电类型在第t年的用电量。
[0086]
每种电网投资方案在第t年的投资购电成本的计算公式为：
[0087]
[0088]
其中，c
g,t
表示每种电网投资方案在第t年的投资购电成本，k表示不同的用电类型，p
2t
表示在第t年的购电电价，q
k,t
表示第k种用电类型在第t年的用电量，β
t
表示在第t年的线损率。
[0089]
每种电网投资方案在第t年的投资供电成本的计算公式为：
[0090][0091]
其中，cc表示每种电网投资方案在第t年的投资供电成本，n1表示每种电网投资方案的建设周期，n2为每种电网投资方案的运行周期，t表示电网投资方案的建设年份，t
t
表示每种电网投资方案在第t年的投资额，i0表示历史基准折现率，cm表示每种电网投资方案每年的运营费用。
[0092]
具体的，q
1,t
表示在第t年居民生活用电量，q
2,t
表示在第t年非居民照明用电量，q
3,t
表示在第t年商业用电量，q
4,t
表示在第t年非工业、普通工业用电量， q
5,t
表示在第t年大工业用电量，q
6,t
表示在第t年农业用电量，q
7,t
表示在第t年趸售县用电量；对应的，p
11,t
表示在第t年居民生活用电电价，p
12,t
表示在第t年非居民照明用电电价，p
13,t
表示在第t年商业用电电价，p
14,t
表示在第t年非工业、普通工业用电电价，p
15,t
表示在第t年大工业用电电价，p
16,t
表示在第t年农业用电电价，p
17,t
表示在第t年趸售县用电电价。
[0093]
基于上述不确定因素以及每种电网投资方案的投资收益的计算方法，对每种电网投资方案的风险进行评估，即对u(c
npv
《0)进行求解；u(c
npv
《0)表示电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数，u(r
t
)表示电网投资方案在第t 年投资收益的集对分析系数，可以采用集对分析法进行求解，集对分析法的具体公式为：
[0094][0095]
其中，u(w)表示命题w对应的集对分析系数，n为集对分析法中相关的两个集合中各种特性的总和，s为在n个特性中，这两个集合所共有的特性，即共同特性，p为在n个特性中，这两个集合所对立的特性，即对立特性，f代表这两个集合中既不对立也不同一的特性，即差异特性，为两个集合在相同背景下的同一度，为两个集合在相同背景下的差异度，为两个集合在相同背景下的对立度，i为差异度系数，取值适用范围普遍为[-1，1]，j为对立度系数，适用范围普遍为-1，并且a+b+c＝1。
[0096]
因此，进行进一步的计算：
[0097]
[0098]
基于集对分析法的具体公式，大括号中的第一项可以进一步表示为：
[0099][0100]
其中，a
k,t
表示第k种用电类型在第t年的同一度，b
k,t
表示第k种用电类型在第t年的差异度，c
k,t
表示第k种用电类型在第t年的对立度。
[0101]
基于集对分析法的具体公式，大括号中的第二项可以进一步表示为：
[0102][0103]
其中，a
8,t
表示在第t年购电电价的同一度，b
8,t
表示在第t年购电电价的差异度，c
8,t
表示在第t年购电电价的对立度。
[0104]
基于集对分析法的计算特性，大括号中的第三项可以进一步表示为：
[0105][0106]
为了简便计算，可以将上述得到的第三项的式子中的分子和分母拆开进行计算，其中可以令进一步的，基于集对分析法的性质、二项式展开公式、演绎推理法可得：
[0107][0108]
其中，c为二项式系数，h可以为1,2,3,...,n
2-1，m可以为1,2,3,...,n2。
[0109]
基于集对分析性质及可知基于上述计算过程以及结果，可以令
同理，也可以令则大括号中的第三项可以表示为：
[0110][0111]
其中，i为差异度系数，差异度表示既不同一也不对立，即对未来投资的净现值大于0还是小于0持含糊态度，因此，在此处通过顺势取值法确定差异度系数i的取值，具体的，依据顺势取值法将b分为ab、bb和bc三个部分，其中ab可以并入a中，bc可以并入c中，相当于对b作“一分为三”的分解，从而得到i的计算公式为：
[0112][0113]
其中，j为对立度系数，一般取值为-1，表示与同一度的对立，∑表示投资不确定因素项数总和，根据前文分析不确定性因素共9个；上述计算公式也表示进行电网投资风险分析时，将其差异度的f个特征按某个比例分摊给同一度与对立度，该比例就是其他各个因子的平均同一度与平均对立度之比。
[0114]
基于上述i的计算公式，可知集对分析系数的公式可进一步表示为：
[0115][0116]
因此，可以基于i的计算公式，对u(c
npv
《0)进行求解，从而计算得到电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数；该集对分析系数表示c
npv
小于 0这个事件发生的情况，可用其表示电网投资风险：当该集对分析系数大于零时，说明投资存在较大风险，且集对分析系数越大，投资风险越高；当该集对分析系数小于零时，说明投资存在风险较小，且随着集对分析系数的减小，投资风险也降低；当集对分析系数小于能够承受的风险阈值时，则说明该项投资能够接受。因此，可以根据集对分析法分析投资行为存在的风险，能够为投资者提供决策依据。
[0117]
在一种可能的实现方式中，步骤s104从多种电网投资方案中确定该区域类型的最优电网投资方案，可以详述为：
[0118]
选择对应集对分析系数最小的电网投资方案作为最优电网投资方案。
[0119]
在本实施例中，电网投资方案的集对分析系数越小，说明该电网投资方案的风险越小，因此，选择对应集对分析系数最小的电网投资方案作为最优电网投资方案，即选择风险最小的电网投资方案作为最优电网投资方案，降低投资的风险，以及避免因为投资而导致严重的后果。
[0120]
在一种可能的实现方式中，步骤s104从多种电网投资方案中确定该区域类型的最优电网投资方案，还可以详述为：
[0121]
确定对应集对分析系数小于预设风险阈值的目标电网投资方案；根据预设的各个目标电网投资方案中的期望数据，计算各个电网投资方案的收益期望，并选择收益期望最大的电网投资方案作为最优电网投资方案。
[0122]
在本实施例中，每个电网公司都有其能够接受的风险阈值，电网投资方案对应的集对分析系数小于该风险阈值，说明该电网投资方案的风险为可以接受的风险，因此，出于提高电网公司的投资收益的目的，在考虑每种电网投资方案的风险的同时，也要对每种电网投资方案的收益期望进行考虑，选取可接受的风险中收益期望最大的电网投资方案作为最优电网投资方案，从而可以针对区域类型选取最优的电网投资方案。
[0123]
示例性的，选取某典型工业化中期地区a公司衡量投资决策，验证本发明实施例提供的电网投资优化方法。
[0124]
三种电网投资方案的期望数据如表1所示：
[0125]
表1电网投资方案期望数据
[0126]
方案123投资总额/万108600118600128600q
1,t
期望值/gw
·
h112.50120.00127.50q
1,t
均方差112512001275q
2,t
期望值/gw
·
h45.0048.0051.00q
2,t
均方差450480510q
3,t
期望值/gw
·
h60.0065.0068.00q
3,t
均方差600640680q
4,t
期望值/gw
·
h15.0016.0017.00q
4,t
均方差150160170q
5,t
期望值/gw
·
h450.00480.00510.00q
5,t
均方差450048005100q
6,t
期望值/gw
·
h15.0016.0017.00q
6,t
均方差150160170q
7,t
期望值/gw
·
h52.5056.0059.50q
7,t
均方差525560595
[0127]
各种用电类型的用电电价的目录表如表2所示：
[0128]
表2用电电价目录表
[0129]
[0130][0131]
采用matlab随机模拟不确定性因素的数据，采用单因素敏感性分析法进行计算分析，当计算得到的c
npv
＜-500时，该用电类型的用电量为共有特性；
ꢀ‑
500≤c
npv
≤500时，该用电类型的用电量为差异特性；c
npv
大于500时，该用电类型的用电量为对立特性(单位：万元)。三个电网投资方案的不确定性因素与 c
npv
《0的共有特性、对立特性、差异特性个数的比较结果如表3所示：
[0132]
表3不确定性因素特性分析
[0133][0134]
上述表中，为三个电网投资方案与各个不确定因素的各种特性的情况，其中s为对应电网投资方案的投资净现值小于零与各个不确定因素的共同特性， p为对应电网投资方案的投资净现值小于零与各个不确定因素的对立特性，f 为对应电网投资方案的投资净现值小于零与各个不确定因素的差异特性。
[0135]
通过集对分析法，计算三个电网投资方案面对不确定性因素相对于c
npv
《0 的各个集对系数，计算结果如表4所示：
[0136]
表4不确定性因素的集对系数
[0137][0138]
其中，a
tl
为对应电网投资方案的投资净现值小于零与各个不确定因素的同一度，b
tl
为对应电网投资方案的投资净现值小于零与各个不确定因素的差异度， c
tl
为对应电网投资方案的投资净现值小于零与各个不确定因素的对立度。
[0139]
假设所有不确定性因素在每年出现的概率均等，分别计算三个电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数，根据各个电网投资方案的期望数据，得到各个电网投资方案的集对分析系数的计算公式，具体如下：
[0140]
方案1：u(c
npv
＜0)＝0.2141+0.1463i+0.6397j
[0141]
方案2：u(c
npv
＜0)＝0.2251+0.1918i+0.5831j
[0142]
方案3：u(c
npv
＜0)＝0.1224+0.5783i+0.2993j
[0143]
其中，根据各个电网投资方案的期望数据，得到的各个电网投资方案对应的集对分析系数中的i的计算公式如下：
[0144]
方案1：i＝0.0484+0.9516j
[0145]
方案2：i＝0.1117+0.8883j
[0146]
方案3：i＝0.1414+0.8586j
[0147]
最终求解出三个电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数的值，其计算结果分别为：
[0148]
方案1：u(c
npv
＜0)＝-0.5577
[0149]
方案2：u(c
npv
＜0)＝-0.5652
[0150]
方案3：u(c
npv
＜0)＝-0.5917
[0151]
再根据各个电网投资方案的期望数据，计算各个电网投资方案的收益期望，具体的，方案1的收益期望为872.36，方案2的收益期望为674.87，方案3的收益期望为477.38万元。
[0152]
若该电网公司能够承受的风险阈值为-0.4，则三个电网投资方案均小于该风险阈值，即三个电网投资方案均符合要求，可以选取电网投资方案对应的集对分析系数最小的
方案3作为最优电网投资方案；也可以从三个电网投资方案中选取收益期望最大的，即选取方案1作为最优电网投资方案。
[0153]
若该电网公司能够承受的风险阈值为-0.56，则方案1大于该风险阈值，方案2和方案3小于该风险阈值，即仅方案2和方案3符合要求，从中选取电网投资方案对应的集对分析系数最小的方案3作为最优电网投资方案；也可以从方案2和方案3中选取收益期望最大的，即选取方案2作为最优电网投资方案。
[0154]
本发明实施例通过根据多个不同区域的电网数据，通过主成分分析法，可以将不同区域的多个评价指标转化为多个综合指标，依据多个综合指标更全面的对各个区域的电网数据进行评价，再通过聚类分析，对不同区域进行分类，将特征相似的地区归为一类，得到多个区域类型，对各个区域类型进行电网投资方案的分析，能够同时对多个区域进行分析，避免针对相似的区域重复分析和计算，节省对电网投资方案分析和选择的时间；
[0155]
针对每种区域类型，计算对该区域进行投资时，每种电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数，即针对每种区域类型的每种电网投资方案进行风险分析，确定每种电网投资方案的投资风险；再根据每种电网投资方案的投资风险，确定对应的集对分析系数最小的电网投资方案，为各个区域类型的最优电网投资方案，降低投资风险，避免因投资而导致严重后果；也可以从对应集对分析系数小于预设风险阈值的目标电网投资方案中，确定收益期望最大的目标电网投资方案作为最优电网投资方案，同时考虑投资风险和投资收益，选择可接受的投资风险中投资收益最大的电网投资方案，以保证能够获得较好的投资收益，从而能够针对不同区域类型，实现对电网投资方案的风险识别，确定最优电网投资方案。
[0156]
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
[0157]
以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
[0158]
图3示出了本发明实施例提供的电网投资优化装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
[0159]
如图3所示，电网投资优化装置3包括：
[0160]
获取模块31，用于获取预先确定的多种电网投资方案和多个不同区域的电网数据。
[0161]
分类模块32，用于基于电网数据，对不同区域进行分类，得到多种区域类型。
[0162]
计算模块33，用于针对每种区域类型，根据该区域类型的各个区域的电网数据，计算对该区域类型进行投资时每种电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数。
[0163]
确定模块34，用于根据对该区域类型进行投资时每种电网投资方案对应的集对分析系数，从多种电网投资方案中确定该区域类型的最优电网投资方案。
[0164]
一种可能的实现方式中，分类模块32具体用于：根据各个区域的电网数据，确定各个区域的多个评价指标；通过主成分分析法对各个区域的多个评价指标进行，得到各个区域的多个综合指标；根据各个区域的多个综合指标，计算任意两个区域之间的欧氏距离；若某两个区域之间的欧氏距离小于预设的类间距，则将两个区域划分到同一种区域类型中，
直至得到多种区域类型以及每种区域类型对应的区域。
[0165]
一种可能的实现方式中，多个评价指标包括人均用电量、人均变电容量、超高压线路加权平均长度、220kv容载比、区外来电占比、智能变电站占比、综合线损率、单位电网投资供赠负荷和负荷可考率。
[0166]
一种可能的实现方式中，计算模块33具体用于：根据计算每种电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数；其中，u(c
npv
《0) 表示电网投资方案的投资净现值小于零的集对分析系数，c
npv
为每种电网投资方案的投资净现值，u(r
t
)表示电网投资方案在第t年投资收益的集对分析系数，r
t
表示每种电网投资方案在第t年的投资收益，n2表示每种电网投资方案的运行周期。
[0167]
一种可能的实现方式中，每种电网投资方案在第t年的投资收益的计算方法为：根据r
t
＝b
t-c
g,t-cc，计算每种电网投资方案在第t年的投资收益，其中，b
t
表示每种电网投资方案在第t年的投资收入，c
g,t
表示每种电网投资方案在第t年的投资购电成本，cc表示每种电网投资方案在第t年的投资供电成本。
[0168]
每种电网投资方案在第t年的投资收入的计算公式为：
[0169][0170]
其中，b
t
表示每种电网投资方案在第t年的投资收入，p
1k,t
表示第k种用电类型在第t年的用电电价，q
k,t
表示第k种用电类型在第t年的用电量。
[0171]
每种电网投资方案在第t年的投资购电成本的计算公式为：
[0172][0173]
其中，c
g,t
表示每种电网投资方案在第t年的投资购电成本，k表示不同的用电类型，p
2t
表示在第t年的购电电价，q
k,t
表示第k种用电类型在第t年的用电量，β
t
表示在第t年的线损率。
[0174]
每种电网投资方案在第t年的投资供电成本的计算公式为：
[0175][0176]
其中，cc表示每种电网投资方案在第t年的投资供电成本，n1表示每种电网投资方案的建设周期，n2为每种电网投资方案的运行周期，t表示电网投资方案的建设年份，t
t
表示每种电网投资方案在第t年的投资额，i0表示历史基准折现率，cm表示每种电网投资方案每年的运营费用。
[0177]
一种可能的实现方式中，确定模块34具体用于：选择对应集对分析系数最小的电网投资方案作为最优电网投资方案。
[0178]
一种可能的实现方式中，确定模块34还可以用于：确定对应集对分析系数小于预设风险阈值的目标电网投资方案；根据预设的各个目标电网投资方案中的期望数据，计算各个电网投资方案的收益期望，并选择收益期望最大的电网投资方案作为最优电网投资方案。
[0179]
图4是本发明实施例提供的电子设备的示意图。如图4所示，该实施例的电子设备4包括：处理器40、存储器41以及存储在存储器41中并可在处理器 40上运行的计算机程序42。处理器40执行计算机程序42时实现上述各个电网投资优化方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤s101至步骤s104。或者，处理器40执行计算机程序42时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如图3所示模块31至34的功能。
[0180]
示例性的，计算机程序42可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器41中，并由处理器40执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序42在电子设备4中的执行过程。例如，计算机程序 42可以被分割成图3所示的模块31至34。
[0181]
电子设备4可包括，但不仅限于，处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是电子设备4的示例，并不构成对电子设备4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如电子设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0182]
所称处理器40可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列 (field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0183]
存储器41可以是电子设备4的内部存储单元，例如电子设备4的硬盘或内存。存储器41也可以是电子设备4的外部存储设备，例如电子设备4上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital， sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，存储器41还可以既包括电子设备4的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器41用于存储计算机程序以及电子设备所需的其他程序和数据。存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0184]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0185]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0186]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出
本发明的范围。
[0187]
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/电子设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0188]
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0189]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0190]
集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random accessmemory，ram)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
[0191]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。