計(jì)及可靠性的配電網(wǎng)全壽命周期成本模型及應(yīng)用研究.pdf

1、本文受國家自然基金項(xiàng)目“配電網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)切換模型和算法研究（50307015）”、重慶市電力公司重點(diǎn)項(xiàng)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(guān)課題資助。論文對復(fù)雜配電網(wǎng)絡(luò)可靠性評估、配電網(wǎng)全壽命周期成本的計(jì)算模型及應(yīng)用等問題進(jìn)行了較詳細(xì)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(zhǔn)確快速地評估配電網(wǎng)可靠性水平已成為研究的熱點(diǎn)。在配電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行過程中，投

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

3、關(guān)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(chǔ)，從設(shè)備全壽命周期的角度，給出了計(jì)及可靠性的配電網(wǎng)全壽命周期成本的費(fèi)用構(gòu)成和計(jì)算模型。論文主要內(nèi)容如下：
　?、俳Y(jié)合復(fù)雜配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出一種計(jì)及開關(guān)故障的配電網(wǎng)可靠性評估算法。在配電網(wǎng)中，負(fù)荷點(diǎn)和系統(tǒng)的可靠性除與線路、變壓器等的故障有關(guān)外，還與網(wǎng)絡(luò)中開關(guān)設(shè)備的故障有關(guān)。因此，在可靠性評估過程中，需要計(jì)及開關(guān)故障對節(jié)點(diǎn)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(guān)元件的種類，分析開關(guān)元件及其相鄰分塊分別故障后對系統(tǒng)可靠性影響的關(guān)系，將開關(guān)元件故障的可靠性影響分?jǐn)偟较噜彿謮K的故障后果中，進(jìn)而提出計(jì)及開關(guān)故障的可靠性等值模型，即不需單獨(dú)進(jìn)行開關(guān)元件故障的可靠性分析即可實(shí)現(xiàn)其可靠性影響的計(jì)算，降低了配電網(wǎng)可靠性評估的計(jì)算復(fù)雜性。應(yīng)用RBTS-bus6、RBTS-bus4和一實(shí)際算例驗(yàn)證了該算法有較明顯的速度優(yōu)勢，證實(shí)了該算法具有高效性和工程實(shí)用

5、性。
　?、谌珘勖芷诔杀荆↙ife Cycle Cost，LCC）原理已在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用，并取得良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。基于該原理，結(jié)合資金的時間價值，提出配電網(wǎng)全壽命周期成本的費(fèi)用構(gòu)成和計(jì)算模型。從系統(tǒng)壽命周期角度出發(fā)，計(jì)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(yùn)行維修、殘值、線損、停電損失等直接財(cái)務(wù)成本和戰(zhàn)略效益、外部效益等費(fèi)用構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)闡述，給出各費(fèi)用的計(jì)算模型，基于等年值法提出計(jì)及可靠性的配

6、電網(wǎng)LCC計(jì)算模型。
　?、垭S著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的負(fù)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(luò)中線路、變壓器等設(shè)備承擔(dān)的負(fù)荷?；氐角耙灰?guī)劃周期的水平。基于該假設(shè)，提出計(jì)及負(fù)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(shí)現(xiàn)全壽命周期的分析。利用該模型對RBTS-bus6主饋線4進(jìn)行改造及方案優(yōu)選。算例表明：在配電網(wǎng)絡(luò)中，通過LCC分析可實(shí)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(jìn)行LCC計(jì)算分析，能真實(shí)反映工程中現(xiàn)金流水平；算例還證實(shí)了模型的正確性和工程實(shí)用性。
　?、軐⑻岢龅呐潆娋W(wǎng)可靠性評估模型、LCC計(jì)算模型應(yīng)用到實(shí)際工程系統(tǒng)，檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷墓こ虒?shí)用性。利用本文提出的模型對重慶市沙坪壩區(qū)遠(yuǎn)中線網(wǎng)絡(luò)改造進(jìn)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(fù)荷的供電質(zhì)量和可靠性。提出兩種方案，通過對方案進(jìn)行LCC計(jì)算和分析，對影響配電網(wǎng)LCC模