周艷

摘要：隨著用電營商環(huán)境要求的進一步提升，現(xiàn)有投資及配網(wǎng)的建設(shè)配套已難以滿足快速增長的接入需求。同時個別用戶專線供電能力未完全釋放，專用間隔的低利用率和廊道的占用使得局部電網(wǎng)發(fā)展受到了一定制約。為有效提升電網(wǎng)經(jīng)濟運行效率，解決新增用戶接入受限困境，優(yōu)化用電營商環(huán)境我們希望探索一種有效的專線接收策略，在輸配電價改革及一般工商業(yè)電價再降10%的背景下，為供電企業(yè)降本增效、增供擴銷創(chuàng)造有力條件?！娟P(guān)鍵詞】營商環(huán)境、降本增效、決策樹、CART算法

1.售電側(cè)改革的政策背景及潛在挑戰(zhàn)

根據(jù)國家要求，浙江將開展電力市場改革，并按照“放開兩頭、管住中間”的原則，穩(wěn)步推進售電側(cè)改革試點。一是構(gòu)建多個售電主體。允許符合條件的企業(yè)從事售電業(yè)務(wù)，形成多家售電格局。二是放開用戶自由選擇權(quán)。這些潛在的電力自供區(qū)將對公司電網(wǎng)的統(tǒng)一規(guī)劃、市場占有形成較大的挑戰(zhàn)。

2.優(yōu)化營商環(huán)境與現(xiàn)有配網(wǎng)資源間的矛盾

根據(jù)蕭山和桐廬的實際情況，現(xiàn)有投資及建設(shè)配套難以滿足新增用戶接入需求。如果選采取由供電公司投資建設(shè)變電站，架設(shè)線路的方式，建設(shè)周期至少需要一年半時間，客戶需要。同時，負荷密集區(qū)域及負荷快速增長區(qū)域，往往土地資源緊張，新增變電站布點、開辟線路廊道，存在一系列政策處理問題。因此，單純依靠新建線路的方式難以快速、有效的解決負荷增長的問題。

3.部分10千伏用戶專線供電能力未有效釋放

目前桐廬公司、蕭山公司公部分專線負載率低，供電能力未完全釋放，造成變電站主變負載低但間隔已用盡的情況，后續(xù)再有專線用戶很難接入。同時專用間隔的低利用率和廊道的占用使得局部電網(wǎng)發(fā)展受到了一定制約。

4.科學整合用戶資產(chǎn)對企業(yè)降本增效意義重大

以桐廬經(jīng)濟開發(fā)區(qū)為例，根據(jù)負荷預測需新出22條公用線路，總計需投入10910萬元。如能有效整合開發(fā)區(qū)內(nèi)25條用戶專線，可節(jié)約配網(wǎng)投資2945.64萬元。

根據(jù)上述背景，為解決部分專線負載率低，有效提升電網(wǎng)經(jīng)濟運行效率;解決新增用戶接入受限困境，優(yōu)化營商環(huán)境;增供擴銷降本增效，應(yīng)對輸配電價改革及一般工商業(yè)電價再降10%等一系列挑戰(zhàn)，桐廬公司與蕭山公司共同開展了基于優(yōu)化營商環(huán)境背景下的用戶資產(chǎn)整合策略研究。

5.數(shù)據(jù)來源

本課題選取了蕭山、桐廬分別作為大型及中型縣級供電企業(yè)的代表。線上數(shù)據(jù)為浙電云上的線路清單表，該表存儲了全省所有的線路臺賬信息，包括：線路名稱、所屬地市、電壓等級、架設(shè)方式、線路總長度（km）、架空線路長度（km）、電纜線路長度（km）、起點類型、起點電站、起點位置、起點開關(guān)編號、終點類型、終點電站額定輸送功率（MVA）、供電區(qū)域、關(guān)聯(lián)大饋線ID、供電半徑、供電區(qū)域名稱等153個字段。采取線下統(tǒng)計的方式增加了用電量、負荷、最大負載率、線路限額、供電可靠率、電壓合格率、頻率合格率、資產(chǎn)原值、線路改造成本29項特征，最終獲得蕭山、桐廬兩家公司共計291條專線線路的信息，并參照《輸變電工程典型設(shè)計》、《配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導則Q/GDW1738》等要求對建議接收批次按第一批次（回收價值高）、第二批次（回收價值中等）、第三批次（回收價值低）進行了人工標定。根據(jù)資產(chǎn)全壽命周期管理要求，專線資產(chǎn)將從經(jīng)濟性、可靠性和安全性三個方面展開評估。

6.預處理過程

為了選擇合適的數(shù)據(jù)模型進行建模，需將182個字段的特征字段的統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為數(shù)值型數(shù)據(jù)，然后在kubuflow平臺中使用pandas庫的各種函數(shù)及可視化工具進行數(shù)據(jù)探索，對特征與標簽的相關(guān)性進行可視化，從圖1可以發(fā)現(xiàn)專線大部分屬于第二批次，第三批次數(shù)量較少。對經(jīng)濟性、安全性、可靠性分別進行可視化分析的過程中發(fā)現(xiàn)：經(jīng)濟性方面預計增供電量、用電量越高的專線回收優(yōu)先級就高;另外回收優(yōu)先級高的專線線路改造成本也較高。安全性方面：第一批次的專線投運時間均在2007年之后，尤其是2014年之后占比較大，第三批次均在2007年之前;沒有維護的專線都屬于第三批次，有維護的專線屬于第一批次的比例較高?？煽啃苑矫妫旱谝坏诙淖畲筘撦d率明顯較第三批高;同時停電次數(shù)多的專線基本都屬于第三批次，第一第二批次中幾乎沒有停電多的專線。

7.模型概述

本課題選擇決策樹模型CART算法。CART分類樹用基尼指數(shù)選擇最優(yōu)特征，同時決定該特征的最優(yōu)二值切分點。其原理是如果樣本集合D根據(jù)特征A是否取某一可能值a被分割為 ???和 ???兩部分，即

則在特征A的條件下，集合D的基尼指數(shù)定義為

針對專線數(shù)據(jù)較少的客觀情況，本課題采取交叉驗證的方法訓練測試模型。基本思路是重復使用數(shù)據(jù)，把給定的數(shù)據(jù)進行切分，將切分的數(shù)據(jù)集組合為訓練集與測試集，在此基礎(chǔ)上反復地進行訓練、測試。

8.成效及前景

供電可靠性提升及優(yōu)化營商環(huán)境前景。用戶專線資產(chǎn)整合之后，原本的單輻射專線改造為環(huán)網(wǎng)線路，局部配電網(wǎng)網(wǎng)架得到改善，局部配電網(wǎng)“n-1”通過率提升后，可有效減少故障及檢修時負荷及電量損失，降低配網(wǎng)投資成本增加效率，為供電企業(yè)提供新的利潤增長點。此外，根據(jù)模型推演結(jié)果，若蕭山公司、桐廬公司完成第一批次專線接收工作，預計將釋放大量線路容量，可解決2106戶小微企業(yè)（按接入容量160千伏安計算）的低壓就近接入需求，有效解決客戶用電“最后一公里”問題。

提升市場占有率前景。隨著售電側(cè)改革的深入，堅強的配電網(wǎng)架已成為縣級供電企業(yè)的核心競爭力，專線資源的科學整合符合國家“一張網(wǎng)”的整體規(guī)劃，在有效避免電網(wǎng)公司的重復投資的同時，提前搶占線路廊道等空間資源，逐步實現(xiàn)無差別管理供區(qū)配網(wǎng)資源。