[發明專利]一種基于主成分分析的煤改電綜合效益評價方法和系統

在審

• 申請號: 202010811255.1
• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN112036713A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 楊露露;金強;馬唯婧;丁羽頔;馮明燦;鄭宇光;李紅軍;孫欽斐;周興華;孟祥飛;寧杰
• 申請（專利權）人: 國網經濟技術研究院有限公司;國網北京市電力公司;北京中恒博瑞數字電力科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

本發明涉及一種基于主成分分析的煤改電綜合效益評價方法和系統，包括以下步驟：S1將經濟效益、環境效益和社會效益作為評價指標與若干種煤改電方案一起生成輸入數據矩陣；S2獲得輸入數據矩陣對應的主成分矩陣；S3計算主成分矩陣的累積貢獻率，若累積貢獻率在閾值范圍內，則進入下一步；S4通過主成分矩陣中m個主成分的線性加權和計算煤改電綜合效益得分。其結合環保效益、社會效益、經濟效益等因素，以煤改電項目綜合效益最優為優化目標，利用主成分分析方法，對煤改電進行綜合效益評價分析，為工程具體實施提供優化指導與決策參考。

技術領域

本發明是關于一種基于主成分分析的煤改電綜合效益評價方法和系統，屬于能源綜合效益評估技術領域。

背景技術

電供暖具有低碳、高效、環保等優勢，但傳統的煤改電方式所采用的指標大多僅考慮了經濟效益等少數幾個方面，難以保證對煤改電項目綜合效益評價的客觀性，且由于煤改電項目的評價指標之間存在相關性，傳統方法難以保證結論的正確性。因此，如何快速準確地對煤改電項目綜合效益進行評價成為一個重要問題。

主成分分析法(PCA)是多元統計學中一種解決多變量高維復雜系統的有效數學方法，其實質上是利用降維的思想，把多指標轉化為少數幾個綜合指標(即主成分)，其中每個主成分都能夠反映原始變量的大部分信息，且所含信息互不重復。這種方法在引進多方面變量的同時將復雜因素歸結為幾個主成分，使問題簡單化，同時得到的結果更加科學有效的數據信息。目前，主成分分析法已經成功應用于很多領域，但尚未有將主成分分析用于能源綜合效益評估的報道。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明的目的是提供了一種基于主成分分析的煤改電綜合效益評價方法和系統，其結合環保效益、社會效益、經濟效益等因素，以煤改電項目綜合效益最優為優化目標，利用主成分分析方法，對煤改電進行綜合效益評價分析，為工程具體實施提供優化指導與決策參考。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于主成分分析的煤改電綜合效益評價方法，包括以下步驟：S1將經濟效益、環境效益和社會效益作為評價指標與若干種煤改電方案一起生成輸入數據矩陣；S2獲得輸入數據矩陣對應的主成分矩陣；S3計算主成分矩陣的累積貢獻率，若累積貢獻率在閾值范圍內，則進入下一步；S4通過主成分矩陣中m個主成分的線性加權和計算煤改電綜合效益得分F:

其中，z_i是第i個主成分矩陣中主成分；η_i是第i個主成分對原始變量的貢獻率。

進一步，經濟效益包括改造成本，運行成本和維護費用，改造成本C_g的計算公式如下：

C_g＝C_k+C_d+C_n-C_b

其中，C_k為房屋改造費用，C_d為采暖設備費，C_n為配電網配套工程費用，C_b為政府補貼費用；運行成本C_r的計算公式如下：

C_r＝E_s-C_s+E_c-C_c

其中，E_s為補貼電價時段采暖設備用電量；C_s為補貼電價；E_c為正常時間采暖設備用電；C_c為正常電價；維護費用為對電采暖設備的維護費用。

進一步，環境效益通過總環境價值EV進行評價，其計算公式為：

EV＝∑Δm_i×EV_i