[发明专利]一种基于洛伦兹曲线的配电网投资分配方法及系统

权利要求书

1.一种基于洛伦兹曲线的配电网投资分配方法，其特征在于，首先从效益的角度出发，得出各个地市供电公司的初始投资额；然后选取既能充分代表各地区用电现状，又与总量分配密切相关的控制指标，运用洛伦兹曲线计算各指标的基尼系数；最后以基尼系数的加权和作为目标函数，设定约束条件，采用基于拉格朗日乘数法的广义简约梯度非线性规划方法迭代求解，得到相对最优的基尼系数和最终的投资分配方案。

2.根据权利要求1所述的一种基于洛伦兹曲线的配电网投资分配方法，其特征在于，该方法具体实现步骤如下：

S1、基于效益的投资分配方案即初始投资分配方案：

以历史年各市的投资规模和售电量为基础，通过计算各市供电公司近5年的投资售电比，见式(1-1)，根据实际情况赋予每年不同的权重，见式(1-2)，得到各市供电公司的五年综合投资售电比，见式(1-3)，假设有L个地市，根据2022年预售电量即可得到全省各市供电公司的初始投资分配方案，见式(1-4)；各市供电公司初始投资分配额计算公式如下：

A_k(i)＝W_k(i)/Q_k(i) (1-1)

W_(i)＝A_(i)Q_(i) (1-4)

式中：k为历史年份，取值范围为2017～2021年；A_k(i)为i市供电公司k年投资售电比；A_(i)为i市供电公司综合投资售电比；W_k(i)为i市供电公司k年的投资额；W_(i)为i市供电公司2022年的初始投资额；Q_k(i)为i市供电公司k年的售电量；Q_(i)为i市供电公司2022年的预售电量；λ_k为k年投资售电比权重；

S2、基于公平的投资分配方案即优化投资分配方案：

S21、选取控制指标

选取单位投资增供负荷、单位投资增售电量、单位成本增售电量、110kV容载比、户均配变容量、综合电压合格率的6个指标作为控制指标；

S22、绘制洛伦兹曲线

分别计算单位投资增供负荷、单位投资增售电量、单位成本增售电量、110kV容载比综、户均配变容量、合电压合格率六项指标的值；绘制各个地市供电公司基于六项指标的洛伦兹曲线，并将各个市供电公司按照投资与指标的比率大小在洛伦兹曲线中递增排序，排序指标见式(2-1)，纵坐标为初始投资累计百分比，见式(2-2)，横坐标为各指标累积百分比，见式(2-3)，各计算公式如下：

N_j(i)＝W_(i)/M_j(i) (2-1)

式中：j为单位投资增供负荷、单位投资增售电量、单位成本增售电量、110kV容载比、户户通电率、综合电压合格率等各个控制指标的编号；N_j(i)为i市供电公司单位j指标投资分配比例；M_j(i)为i市供电公司j指标值；X_j(i)为指标j的累积百分比；Y_j(i)为基于指标j的投资分配量累积百分比；当i＝1时，X_i-1＝0，Y_i-1＝0；

S23、计算基尼系数：

采用梯形面积法计算出六项指标的基尼系数，见式(2-4)，根据每项系数的不确定程度得到每项指标的信息熵，见式(2-5)，通过信息熵指标分配每项指标的权重，见式(2-6)，得到综合基尼系数，见式(2-7)，各计算公式如下：

式中：G_j为指标j的基尼系数；E_j为指标j的信息熵；η_j为指标j的权重；G为综合基尼系数；

S24、最优投资分配方案求解：

以综合基尼系数最小值为目标函数，见式(2-8)，各市供电公司的投资额和总投资额调整比例的上下限为约束条件，见式(2-9)、(2-10)，并保证综合基尼系数和各指标基尼系数不大于原值，见式(2-11)、(2-12)，迭代计算并确定最终的优化分配方案；各计算公式如下：

min F＝G' (2-8)

G'≤G (2-11)

G'_j≤G_j (2-12)

式中：F为目标函数；G'为目标综合基尼系数；G'_j为j指标目标基尼系数；'_(i)为i市供电公司的目标投资额；P₀为总投资额度调整比例下限；P₁为总投资额度调整比例上限；p_0(i)为i市供电公司投资额调整比例下限；p_1(i)为i市供电公司投资额调整比例上限。

3.一种基于洛伦兹曲线的配电网投资分配系统，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储于存储器上并能够被处理器运行的计算机程序指令，当处理器运行该计算机程序指令时，能够实现如权利要求1-2任一所述的方法步骤。