[发明专利]一种输电网规划项目投资组合优化方法

说明书

一种输电网规划项目投资组合优化方法，该法确定待规划电网和待建项目的基本信息，再确定以综合效益为投资组合优化模型的目标函数，然后确定投资组合优化模型的项目投资约束，最后建立并求解投资组合优化模型。本设计引入了项目紧迫性指标、可靠性效益系数和项目净现值指标，考虑了不同项目建设的紧急迫切程度和对电网安全可靠供电的重要程度的区别，从而有效解决了优化结果片面性问题。

技术领域

本发明属于输电网规划领域，具体涉及一种输电网规划项目投资组合优化方法。

背景技术

随着经济的快速发展，电力需求也越来越大，这对电网的供电能力和供电可靠性提出了更高的要求。在经济发展新形势下，经济结构调整、输配电价机制改革、售电侧改革和大量新能源接入将给电力系统的运行和发展带来更多的不确定性。面对愈发严峻的发展形势，电网规划显得愈发重要。电网公司规划部门作为输电网规划工作的承担者，其待选规划项目数量巨大，且都已经过设计部门的可行性分析，但由于投资资金有限，所以需要对其进行选择投资。

目前，工程实际中项目选择基本依靠专家经验，但随着待选规划项目越来越多，仅依靠专家经验越来越难以对待选项目进行科学合理的选择，而现有研究方法尚不足以应对待选规划项目的优选工作。文献电网建设项目投资组合优化模型研究[J].华东电力，2008，36(10):5-8以项目投资组合净现值最大化为目标构建了电网建设项目投资组合优化模型，此模型只考虑了项目组合的经济性，而忽视了其他效益，优选目标过于单一；文献基于多属性决策的电网建设项目优化排序[D].华北电力大学(北京)华北电力大学，2012提出了一种两阶段电网建设项目优化方法，第一阶段基于项目的紧迫性形成初步的预选排序方案，这种方法仅以紧迫性作为其优选标准，标准过于单一，且预选排序方案有限，可能会出现非全局最优解；文献电网工程投资评价与组合优化研究[D].华北电力大学(北京)，华北电力大学，2015虽然综合考虑了经济性和可靠性，但其将项目容量与最大缺电成本相乘作为可靠性效益的处理方式没有考虑项目之间的差异，忽略了项目建设的紧急迫切程度差异，可能会导致优选结果的片面性。因此需要一套更科学有效的投资组合优化方法对待选项目进行选择投资，以满足负荷供电需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的优化结果片面性问题，提供一种科学、合理、全面的输电网规划项目投资组合优化方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案如下：

一种输电网规划项目投资组合优化方法，依次包括以下步骤：

步骤A、确定待规划电网和待建项目的基本信息；

步骤B、确定投资组合优化模型的目标函数：

式中，W为综合效益，λ₁为可靠性效益权重，为可靠性效益，λ₂为经济性效益权重，为经济性效益，n为待选项目数量，x_i为项目i的决策变量，其值为1表示项目被选中，其值为0表示项目未被选中，R为可靠性效益系数，U_i为项目i的紧迫性，c_i为项目i的供/输电容量，NPV_i为项目i的净现值；

步骤C、确定投资组合优化模型的项目投资约束；

步骤D、建立并求解投资组合优化模型。

步骤B中，所述项目紧迫性U_i由以下公式计算得到：

式中，ΔS_i为线路项目i相关地区规划水平年输电容量缺额，S_0i为线路项目i相关地区规划基准年输电容量，L为线路项目集合，为k电压等级变电站项目i相关地区的规划水平年容载比缺少量，γ^k为k电压等级容载比合理区间下限，TS^k为k电压等级的待建变电站项目集合。