計及可靠性的配電網(wǎng)全壽命周期成本模型及應用研究.pdf

1、本文受國家自然基金項目“配電網(wǎng)絡最優(yōu)切換模型和算法研究（50307015）”、重慶市電力公司重點項目“基于電力 LCC理論的配電網(wǎng)可靠性-成本效益分析系統(tǒng)的研究”等相關課題資助。論文對復雜配電網(wǎng)絡可靠性評估、配電網(wǎng)全壽命周期成本的計算模型及應用等問題進行了較詳細的研究。
　　配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中直接針對用戶的環(huán)節(jié)，對用戶供電質(zhì)量和供電可靠性有直接的影響，如何準確快速地評估配電網(wǎng)可靠性水平已成為研究的熱點。在配電網(wǎng)建設和運行過程中，投

2、資費用常常發(fā)生在建設初期，此后，還會每年產(chǎn)生運行維修費和用戶停電損失等、末年產(chǎn)生殘值等費用，后者費用總和往往數(shù)倍于投資費用。因此，規(guī)劃設計人員需從設備或系統(tǒng)全壽命周期內(nèi)總成本的角度進行方案制定、優(yōu)選，提高經(jīng)濟性。配電網(wǎng)可靠性水平與設備增裝投資密切相關并直接影響負荷點停電損失的大??；配電網(wǎng)線損是反映電網(wǎng)經(jīng)濟性水平的綜合性技術(shù)經(jīng)濟指標。因此，對配電網(wǎng)進行全壽命周期成本分析時需同時計及配電網(wǎng)可靠性和線損兩個重要因素。
　　論文給出計及開

3、關故障的可靠性等值解析模型；以 LCC理論和成本-效益分析理論為基礎，從設備全壽命周期的角度，給出了計及可靠性的配電網(wǎng)全壽命周期成本的費用構(gòu)成和計算模型。論文主要內(nèi)容如下：
　?、俳Y(jié)合復雜配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點，提出一種計及開關故障的配電網(wǎng)可靠性評估算法。在配電網(wǎng)中，負荷點和系統(tǒng)的可靠性除與線路、變壓器等的故障有關外，還與網(wǎng)絡中開關設備的故障有關。因此，在可靠性評估過程中，需要計及開關故障對節(jié)點和系統(tǒng)可靠性的影響。首先給出鄰接表的構(gòu)造方法

4、，基于此提出配電網(wǎng)分塊形成算法；在故障解析模擬時，根據(jù)開關元件的種類，分析開關元件及其相鄰分塊分別故障后對系統(tǒng)可靠性影響的關系，將開關元件故障的可靠性影響分攤到相鄰分塊的故障后果中，進而提出計及開關故障的可靠性等值模型，即不需單獨進行開關元件故障的可靠性分析即可實現(xiàn)其可靠性影響的計算，降低了配電網(wǎng)可靠性評估的計算復雜性。應用RBTS-bus6、RBTS-bus4和一實際算例驗證了該算法有較明顯的速度優(yōu)勢，證實了該算法具有高效性和工程實用

5、性。
　?、谌珘勖芷诔杀荆↙ife Cycle Cost，LCC）原理已在許多領域得到應用，并取得良好的社會經(jīng)濟效益?；谠撛恚Y(jié)合資金的時間價值，提出配電網(wǎng)全壽命周期成本的費用構(gòu)成和計算模型。從系統(tǒng)壽命周期角度出發(fā)，計及元件可靠性對用戶停電損失的影響和系統(tǒng)線損的大小。對LCC分析中投資、運行維修、殘值、線損、停電損失等直接財務成本和戰(zhàn)略效益、外部效益等費用構(gòu)成進行詳細闡述，給出各費用的計算模型，基于等年值法提出計及可靠性的配

6、電網(wǎng)LCC計算模型。
　　③隨著經(jīng)濟的發(fā)展，電力系統(tǒng)的負荷水平及用電量常隨時間不斷增長，但經(jīng)過新一輪電力規(guī)劃周期后，網(wǎng)絡中線路、變壓器等設備承擔的負荷常回到前一規(guī)劃周期的水平。基于該假設，提出計及負荷變化的配電網(wǎng)LCC模型，該模型利用一個規(guī)劃周期內(nèi)的電量不足期望和線損表示其他規(guī)劃周期內(nèi)的電量不足期望和線損，以實現(xiàn)全壽命周期的分析。利用該模型對RBTS-bus6主饋線4進行改造及方案優(yōu)選。算例表明：在配電網(wǎng)絡中，通過LCC分析可實現(xiàn)

7、方案優(yōu)選、提高資金的使用價值；通過對配電網(wǎng)進行LCC計算分析，能真實反映工程中現(xiàn)金流水平；算例還證實了模型的正確性和工程實用性。
　?、軐⑻岢龅呐潆娋W(wǎng)可靠性評估模型、LCC計算模型應用到實際工程系統(tǒng)，檢驗模型的工程實用性。利用本文提出的模型對重慶市沙坪壩區(qū)遠中線網(wǎng)絡改造進行方案優(yōu)選，以改善10kV井梁線86＃后端和10kV歌黃線67＃后端用戶負荷的供電質(zhì)量和可靠性。提出兩種方案，通過對方案進行LCC計算和分析，對影響配電網(wǎng)LCC模