一種基于資產(chǎn)全生命周期的電網(wǎng)綜合評價方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)輸電網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域，特別涉及一種基于資產(chǎn)全生命周期的電網(wǎng) 綜合評價方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電網(wǎng)規(guī)劃方案的評價主要是針對專家已經(jīng)形成的多套電網(wǎng)規(guī)劃方案，比照項目決 策時確定的目標(biāo)及技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會等指標(biāo)，通過各方面權(quán)衡，找出最優(yōu)的規(guī)劃方案， 傳統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃方案評價首先是基于技術(shù)上的考慮，把電網(wǎng)可靠性等技術(shù)指標(biāo)作為必須要 滿足的檢驗條件，在此基礎(chǔ)上再選取投資費用最少者作為最優(yōu)方案，具體評價流程如圖1 所示。傳統(tǒng)的規(guī)劃方案評價思路主要存在3個問題：（1)傳統(tǒng)方法未將可靠性指標(biāo)量化，無 法實現(xiàn)方案經(jīng)濟(jì)性與可靠性的協(xié)調(diào)；（2)傳統(tǒng)方案的初始投資成本權(quán)重較大，較少考慮運 營維護(hù)成本足；（3)傳統(tǒng)方法未考慮多元件失效的情況，而且忽略了其發(fā)生的概率。針對 傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃方案評價中存在上述三個問題，考慮將全生命周期成本（LifeCycleCost， LCC)技術(shù)引入到電網(wǎng)規(guī)劃評價中，從規(guī)劃的整個壽命周期出發(fā)，全面考慮設(shè)備或項目的規(guī) 劃、建造、購置、安裝、運行、維修、更新、改造直至報廢的全過程中所需支出費用的總和，對 電網(wǎng)規(guī)劃方案建立LCC模型，便可以更加全面地評價方案的經(jīng)濟(jì)性。
[0003] 全生命周期成本（LCC)理論最初是一個典型的工程經(jīng)濟(jì)評價方法，分析范圍包括 建設(shè)項目規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營維護(hù)和殘值回收，其目的就是在多個可替代方案中，選定一 個全生命周期內(nèi)成本最小的方案。LCC不僅僅是考慮電網(wǎng)規(guī)劃初期設(shè)備的一次性投入成本， 而更要考慮設(shè)備在整個全生命周期內(nèi)的支持成本，包括安裝、運行、維修、改造、更新直至報 廢的全過程，其核心內(nèi)容是對設(shè)備或系統(tǒng)的LCC進(jìn)行分析計算，根據(jù)量化值進(jìn)行決策。全生 命周期階段分類繁多且復(fù)雜，并且不同的建設(shè)項目還有其自身的特點。電力系統(tǒng)的建設(shè)項 目投資規(guī)模巨大、技術(shù)難度高，可采用此LCC計算模型LCC=CI+C0+CM+CF+⑶，其中CI、C0、 CM、CF、CD分別為投資成本、運行成本、維護(hù)成本、故障成本、廢棄成本。LCC理論的電網(wǎng)規(guī) 劃經(jīng)濟(jì)評價具有其自身幾點優(yōu)勢：（1)反映方案在生命周期各項成本，避免因縮減方案初 始投資而造成的后期成本過大；(2)考慮電網(wǎng)設(shè)備隨時間老化對電網(wǎng)風(fēng)險的影響，優(yōu)化電 網(wǎng)結(jié)構(gòu)，降低運行風(fēng)險成本；(3)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價與實際運營數(shù)據(jù)相互校核，逐步完善評價方 法；(4)根據(jù)電網(wǎng)實際數(shù)據(jù)及時進(jìn)行分析并做出決策，使電網(wǎng)規(guī)劃避免出現(xiàn)大起大落情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，針對資產(chǎn)全生命周期進(jìn)程中各成 本項，提出了一種基于資產(chǎn)全生命周期的電網(wǎng)綜合評價方法。
[0005] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0006] 一種基于資產(chǎn)全生命周期的電網(wǎng)綜合評價方法，包括下步驟：
[0007] S1、計算輸電網(wǎng)規(guī)劃中投資成本CI，所述投資成本CI包括變電站投資成本與輸電 線路投資成本；
[0008] S2、計算輸電網(wǎng)規(guī)劃中運維成本C0&CM，所述運維成本C0&CM包括電網(wǎng)設(shè)備層運維 成本C0&CM與電網(wǎng)系統(tǒng)層運維成本C0&CM，其中，所述電網(wǎng)設(shè)備層運維成本C0&CM包括設(shè)備 的檢修運維成本、工資及相關(guān)費用成本以及運營費用成本，所述電網(wǎng)系統(tǒng)層運維成本C0&CM 為輸電網(wǎng)的網(wǎng)損成本；
[0009]S3、計算輸電網(wǎng)規(guī)劃中故障成本CF，所述故障成本CF包括電網(wǎng)用戶停電損失 與電網(wǎng)公司停電損失f_P胃；
[0010]S4、計算輸電網(wǎng)規(guī)劃中退役成本CD，所述退役成本包括電力設(shè)備造價、電力設(shè)備殘 值和電力處置成本；
[0011] S5、匯總輸電網(wǎng)規(guī)劃中全生命周期成本LCC，其計算公式如下：
[0012] LCC=CI+C0&CM+CF+CD。
[0013] 進(jìn)一步地，所述步驟S1計算輸電網(wǎng)規(guī)劃中投資成本CI具體包括：
[0014] 根據(jù)設(shè)計方案中輸電線路的電壓等級、導(dǎo)線類型、回路數(shù)、所處的海拔高度、氣象 條件及地形確定其所屬的模塊，所述模塊包括各電壓等級的配電裝置模塊、公用模塊和子 豐吳塊；
[0015] 計算所述所屬模塊的架空送電線路工程費用、輔助設(shè)施工程費用、編制年價差及 建設(shè)場地征用及清理費、項目建設(shè)管理費、項目建設(shè)技術(shù)服務(wù)費之和，得到每公里輸電線路 的單位投資成本；
[0016] 將所述每公里輸電線路的單位投資成本乘以線路長度便得到輸電線路的投資成 本，即CI線路=CI所屬模塊單位投資*線路長度L。
[0017] 進(jìn)一步地，所述電網(wǎng)設(shè)備層運維成本C0&CM是選取變壓器、電纜線路、架空線路、 斷路器、GIS設(shè)備、逆變器/整流器分別計算出其檢修人工成本叫、檢修材料費用A4、檢修 外包成本六5、雜費成本A6，取其和作為檢修運維成本，其中所述檢修人工成本mi =運行成本 4+檢修成本A2+外包費用A3，然后所述工資成本與所述運營費用成本基于實際需求取所述 檢修運維成本的百分比。
[0018] 進(jìn)一步地，所述電網(wǎng)系統(tǒng)層運維成本C0&CM根據(jù)近若干年的網(wǎng)損率統(tǒng)計值進(jìn)行估 計。
[0019] 進(jìn)一步地，所述電網(wǎng)用戶停電損失等于單位電價P(元/兆瓦時）與期望 缺供電量EENS(兆瓦時/千瓦時）的乘積，即
[0020] fconpany=PXEENS
[0021] 其中，EENS=ΣΕΕ%，EENS#研究期內(nèi)節(jié)點i的電量不足期望。
[0022] 進(jìn)一步地，所述電網(wǎng)公司的停電損失之_胃等于單位千瓦時電量的平均經(jīng)濟(jì)損失 與期望缺供電量EENS的乘積，即
[0023]
[0024] 其中，⑶Pi為第i個省的國民生產(chǎn)總值，Wi為第i個省的年用電量，EENS i為第i 個省的年期望缺供電量。
[0025] 進(jìn)一步地，所述步驟S4計算輸電網(wǎng)規(guī)劃中退役成本⑶具體為：
[0026]選取變壓器、電纜線路、架空線路、斷路器、GIS設(shè)備、逆變器/整流器分別計算退 役成本。
[0027] 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果：
[0028] 1)本發(fā)明將資產(chǎn)全生命周期成本理論引入到電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)中，不光著眼于規(guī)劃方 案的初始投資，而是充分考慮規(guī)劃方案在規(guī)劃、建設(shè)、運行、維護(hù)以及退役的整個生命周期 的各項成本，準(zhǔn)確地反映規(guī)劃方案在各個周期的成本支出，以長遠(yuǎn)的目光促進(jìn)長期成本的 降低；
[0029] 2)本發(fā)明創(chuàng)新性地考慮了電網(wǎng)可靠性對電網(wǎng)規(guī)劃方案成本的影響，通過建立可靠 性指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)型指標(biāo)的轉(zhuǎn)換模型，將電網(wǎng)的可靠性量化為經(jīng)濟(jì)型成本，實現(xiàn)了規(guī)劃方案的 經(jīng)濟(jì)性與可靠性的協(xié)調(diào)。本發(fā)明流程簡明清晰，計算量小，開發(fā)難度小，計算過程的中間結(jié) 果含義清晰，與實際情況緊密結(jié)合，實用性較強。
【附圖說明】
[0030] 圖1是傳統(tǒng)電網(wǎng)比選方案流程圖；
[0031] 圖2是輸電網(wǎng)可靠性計算流程圖；
[0032] 圖3是本發(fā)明中基于資產(chǎn)全生命周期的電網(wǎng)綜合評價方法的流程圖；
[0033] 圖4是本實施例二中測試系統(tǒng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0034] 為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，以下參照 附圖并舉實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以 解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0035] 實施例一
[0036] 全生命周期成本（LifeCycleCost，LCC)經(jīng)濟(jì)評價方法是在傳統(tǒng)規(guī)劃經(jīng)濟(jì)評價 下，將系統(tǒng)設(shè)備的全生命周期成本、系統(tǒng)成本和環(huán)境成本納入其中。分析系統(tǒng)設(shè)備全生命周 期成本，有利于系統(tǒng)和設(shè)備最小成本管理。本實施例基于對設(shè)備資產(chǎn)在生命周期內(nèi)價值變 化的提煉，提出了一種資產(chǎn)全生命周期的電網(wǎng)綜合評價方法。參照附圖3所示，該方法的實 施過程包括：
[0037] S01、確定輸電網(wǎng)規(guī)劃投資成本CI，本綜合評價方法將投資成本項分為變電站與輸 電線路兩大類，所述分類如下所述：
[0038] S01. 1、變電站類型投資成本CI由主網(wǎng)變電站站內(nèi)各電壓等級的配電裝置模塊、 公用模塊和子模塊拼接而成，每個模塊成本都包括了該模塊的建筑工程費、設(shè)備購置費、安 裝工程費及其他費用。
[0039] 變電站類型的模塊成本如表1所示。
[0040] 表1變電站類型的模塊成本分解表
[0041]
[0042] SOI. 2、輸電線路類型投資成本根據(jù)電壓等級，導(dǎo)線類型，回路數(shù)，海拔高度，氣象 條件，地形分成不同的模塊，每種模塊成本包括其安裝工程費和其他費用；
[0043] 輸電線路類型的模塊成分解表如表2所示。
[0044] 表2輸電線路類型的模塊成本分解表
[0045]
[0046]
[0047]S02、確定輸電網(wǎng)規(guī)劃中運維成本C0&CM，本模型將運維成本項分為電網(wǎng)設(shè)備層與 電網(wǎng)系統(tǒng)層，具體按如下所述：
[0048]S02. 1、設(shè)備層C0&a