基于全壽命周期成本的變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置優(yōu)選方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種基于全壽命周期成本的變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置優(yōu)選方法，屬于無(wú)功 補(bǔ)償裝置配置技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 因無(wú)功功率流動(dòng)、保證電壓水平、降低損耗等方面的需要，并聯(lián)補(bǔ)償電容器和電抗 器廣泛應(yīng)用于各電壓等級(jí)電網(wǎng)和用戶側(cè)。隨著大容量遠(yuǎn)距離輸電的發(fā)展和對(duì)電能質(zhì)量要求 的提高，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置受到廣泛關(guān)注并逐步在電網(wǎng)中獲得應(yīng)有。
[0003]目前對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置的比較主要集中在技術(shù)層面，在成本上主要考慮投資成本。 而無(wú)功補(bǔ)償裝置，特別是動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的投資較大、運(yùn)行維護(hù)等成本不容忽略。
[0004]全壽命周期成本（Life切cleCost,LCC)作為一個(gè)典型的工程經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法，其 概念由美國(guó)總審計(jì)處在1933年提出。首先應(yīng)用于軍方評(píng)價(jià)淘汰維修費(fèi)用過(guò)高的陳舊設(shè)備 等，之后廣泛應(yīng)用到汽車、航空、計(jì)算機(jī)、商業(yè)投資、電信、醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域。2005年W英國(guó)為 首的50多個(gè)國(guó)家和地區(qū)代表組建了LCC國(guó)際組織，推動(dòng)LCC理論繼續(xù)向前發(fā)展。目前LCC 技術(shù)在電力系統(tǒng)中主要應(yīng)用于核電站項(xiàng)目、電力系統(tǒng)中的綠色能源、變電站改造等。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種基于全壽命周期成本的變電站 無(wú)功補(bǔ)償裝置優(yōu)選方法，根據(jù)全壽命周期成本理論，從投資成本、運(yùn)行成本、失效損失、維護(hù) 成本各方面對(duì)不同類型無(wú)功補(bǔ)償裝置的全壽命周期成本進(jìn)行了計(jì)算和比較，進(jìn)一步從電網(wǎng) 的質(zhì)量和效益的角度綜合考慮各方面因素，對(duì)變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置的優(yōu)選方法進(jìn)行指標(biāo)評(píng) 價(jià)，最大程度地提升電壓質(zhì)量、降低損耗，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0007]本發(fā)明的基于全壽命周期成本的變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置優(yōu)選方法，具體包括W下幾 個(gè)步驟：
[0008] (1)建立不同類型無(wú)功補(bǔ)償裝置的全壽命周期成本模型，所述全壽命周期成本模 型W投資成本、運(yùn)行成本、維護(hù)成本、故障成本、廢棄成本之和最小為目標(biāo)函數(shù)；
[0009] (2)對(duì)步驟（1)中全壽命周期成本模型的各項(xiàng)成本，分別進(jìn)行計(jì)算得到各項(xiàng)成本 的具體數(shù)值；
[0010] (3)根據(jù)步驟（2)得到的具體數(shù)值對(duì)不同類型無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行全壽命周期成本 的基本計(jì)算（即投資成本、運(yùn)行成本、維護(hù)成本、故障成本、廢棄成本之和），通過(guò)比較各項(xiàng) 成本的大小，得出不同類型無(wú)功補(bǔ)償裝置在全壽命周期成本中存在優(yōu)勢(shì)的成本（不同類型 的無(wú)功設(shè)備若某項(xiàng)成本低，就意味著在該項(xiàng)成本中具有優(yōu)勢(shì)）；
[0011] (4)根據(jù)步驟（3)中得到的基本計(jì)算結(jié)果，并根據(jù)不同類型無(wú)功補(bǔ)償裝置的實(shí)際 運(yùn)行損耗率和市場(chǎng)價(jià)格的波動(dòng)因素，對(duì)不同類型無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行靈敏度分析；
[0012] (5)根據(jù)無(wú)功補(bǔ)償裝置對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，W及無(wú)功補(bǔ)償裝置 投運(yùn)后產(chǎn)生的無(wú)功補(bǔ)償經(jīng)濟(jì)當(dāng)量（無(wú)功補(bǔ)償經(jīng)濟(jì)當(dāng)量是一個(gè)專有名詞，指；加裝無(wú)功補(bǔ)償 后，由于減少了無(wú)功功率流動(dòng)，折算成減少的有功功率損耗而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益），對(duì)不同類 型無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行效益評(píng)估；并根據(jù)步驟（3)中得到的全壽命周期成本計(jì)算結(jié)果，綜合 比較不同類型無(wú)功補(bǔ)償裝置的經(jīng)濟(jì)性，為變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置的選取提供決策支持。
[0013] 不同類型無(wú)功補(bǔ)償裝置具體包括SVC、SVG、并聯(lián)電抗和并聯(lián)電容。
[0014]W全壽命周期成本最小原則為指導(dǎo)進(jìn)行電網(wǎng)的項(xiàng)目評(píng)價(jià)，步驟（1)中，全壽命周 期成本模型為：
[00 巧]LCC=CI+C0+CM+CF+CD
[0016] 其中，LCC為全壽命周期成本，CI為投資成本，即為獲得該產(chǎn)品或設(shè)備一次性投入 的資金；C0為運(yùn)行成本，為設(shè)備在壽命周期內(nèi)正常使用過(guò)程中發(fā)生的費(fèi)用；CM為維護(hù)成本， 為設(shè)備投入使用W后至退役前，對(duì)其進(jìn)行維修與保障所發(fā)生的費(fèi)用；CF為故障成本，亦稱 懲罰成本，指因發(fā)生故障進(jìn)行修理，不能正常使用所造成的損失；CD為廢棄成本，包括設(shè)備 在退役階段發(fā)生的處理費(fèi)，W及退役時(shí)的殘值。
[0017] 上述步驟（2)中，各項(xiàng)成本的具體數(shù)值計(jì)算方法如下；
[0018] 所述SVC的投資成本可取140-310Y/kVar，所述SVG的投資成本可取560-700Y/ kVar;所述并聯(lián)電容及并聯(lián)電抗的投資成本可取70Y/kVar;所述SVC及SVG的運(yùn)行損耗 成本分別取1%和1. 5% ;所述并聯(lián)電容的運(yùn)行損耗成本取0. 1%，所述并聯(lián)電抗的運(yùn)行損 耗成本取0. 5 % ;所述SVC的年維護(hù)費(fèi)用W5萬(wàn)元計(jì)算，所述SVG的年維護(hù)費(fèi)用W2. 5萬(wàn)元 計(jì)算；所述SVC及SVG的故障成本取0 ;所述并聯(lián)電容和并聯(lián)電抗的故障成本為1% ;所述 SVC及SVG的廢棄成本包括設(shè)備在退役階段發(fā)生的處理費(fèi)，W及退役時(shí)的殘值，所述并聯(lián)電 容及并聯(lián)電抗的廢棄成本取1%。
[001引步驟（5)中，所述效益評(píng)估方法如下；步驟1 ;計(jì)算無(wú)功補(bǔ)償投運(yùn)率，得到每年投運(yùn) 無(wú)功電量；步驟2;根據(jù)各電壓等級(jí)無(wú)功補(bǔ)償經(jīng)濟(jì)當(dāng)量典型值計(jì)算得到各類型無(wú)功補(bǔ)償裝 置產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益；步驟3;根據(jù)全壽命周期時(shí)間，計(jì)算得到各類型無(wú)功補(bǔ)償裝置在全壽命 周期內(nèi)產(chǎn)生的總經(jīng)濟(jì)效益。
[0020] 本發(fā)明采用突破W往傳統(tǒng)的單純W全壽命周期成本最小原則為指導(dǎo)進(jìn)行電網(wǎng)的 項(xiàng)目評(píng)價(jià)，進(jìn)一步從電網(wǎng)的質(zhì)量和效益的角度綜合考慮各方面因素，提供了變電站無(wú)功補(bǔ) 償裝置的優(yōu)選方法，最大程度地提升電壓質(zhì)量、降低損耗，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1為本發(fā)明的基于全壽命周期成本的變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置優(yōu)選方法工作流程 圖；
[0022] 圖2為不同損耗率之差下SVC與SVG的運(yùn)行成本之差；
[002引 圖3SVG和SVC成本降低不同比例下的全壽命周期成本。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 為使本發(fā)明實(shí)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，下面結(jié)合
【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[00巧]隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，更需要高度重視電網(wǎng)的質(zhì)量和效益，綜合考慮各方面因素， w全壽命周期成本最小原則為指導(dǎo)進(jìn)行電網(wǎng)的項(xiàng)目評(píng)價(jià)。在技術(shù)層面的研究較為充分和全 面的背景下，從壽命周期成本（lifecyclecost,LCC)角度對(duì)并聯(lián)補(bǔ)償電容器/電抗器、 SVC和SVG進(jìn)行比較，可為實(shí)際無(wú)功補(bǔ)償裝置的選取提供決策支持。
[0026] 本發(fā)明設(shè)及的一種基于全壽命周期成本的變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置優(yōu)選方法，其方法 根據(jù)全壽命周期成本理論，從投資成本、運(yùn)行成本、失效損失、維護(hù)成本等方面對(duì)投資SVG、 SVC和電容/電抗器的全壽命周期成本進(jìn)行了計(jì)算和比較，同時(shí)考慮了動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置在降 低網(wǎng)損和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性方面的效益，對(duì)其進(jìn)行了靈敏度分析和無(wú)功補(bǔ)償?shù)男б婀浪悖C 合地評(píng)估動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置和傳統(tǒng)的靜止電容器、電抗器的經(jīng)濟(jì)性，從多方面為實(shí)際無(wú)功 補(bǔ)償裝置的選取提供決策支持。本發(fā)明采用突破W往傳統(tǒng)的單純W全壽命周期成本最小原 則為指導(dǎo)進(jìn)行電網(wǎng)的項(xiàng)目評(píng)價(jià)，進(jìn)一步從電網(wǎng)的質(zhì)量和效益的角度綜合考慮各方面因素， 提供了變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置的優(yōu)選方法，最大程度地提升電