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一种计及设备资产全生命周期的电网规划方案综合评价方法
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精益管理 - 45 - 一种计及设备资产全生命周期的 电网规划方案综合评价方法 广东电网有限责任公司佛山供电局,张开轩、陈聪 摘 要:电网资产全生命周期成本(Life Cycle Cost,LCC)是电力系统规划中控制长远成本与短期投资的关键技 术。计及可靠性、经济性指标的协调统一及设备不同更替周期对成本计算的影响,针对性地提出一种输电网 LCC 成本计 算模型,以实现面向智能电网规划的方案比选评估。结合电网可靠性分析理论与 LCC 理论,提出了基于蒙特卡洛模型的 可靠性指标计算及量化方法,研究不同负荷类型对可靠性成本影响,并进一步建立了考虑设备更替的电网规划 LCC 成本 模型;最后采用某 110kV 变电站的两种规划方案的比选来验证所提出的计及 LCC 的成本计算模型的准确性和有效性。 关键词:全生命周期成本;蒙特卡洛模型;可靠性计算;电网规划评估 合理的电网规划是电网精细化运营的关键。 在规划阶 段引入 LCC 理论,是从设计、建设、运行及退役在内的电 网全生命周期的成本综合考虑最小、 利润最大的有效方法。 将 LCC 理论运用于电力系统的分析与管理, 较集中 的是在美国和瑞典。文献[3]以设备 LCC 最小为目标, 为选择电力设备维修方案提供经济依据。 文献[4]将 LCC 计算引入到断路器的设备更替与技术更新中,把变压器 运营时间, 系统检修成本等影响纳入到断路器的经济寿 命计算中。 目前国内外关于 LCC 在电力系统中的应用的 研究主要集中在单一设备的LCC 评价或者采购决策方面 的研究, 对于电网整体规划应用, 还处于探索完善阶段。 本文综合电网可靠性分析评价指标与 LCC 成本 模型理论,基于非时序蒙特卡洛模型建立可靠性指 标伪随机数统计模拟计算与量化法,研究负荷分类 等因素对可靠性成本影响,在此基础上建立计及设 备更替的电网规划 LCC 成本模型,为加强成本管理 及改善传统经济评估方法提供了新的思路与手段。 1.1 电网规划方案 LCC 成本模型 国内外现有关于计及 LCC 的电网规划方案成本 模型主要根据从电网设计建设阶段到运行阶段,再 到报废阶段的整个寿命过程中产生的所有成本,将 其划分为投资成本(Costs of Investment,CI) 、 运行成本(Costs of Operation,CO) 、维修成本 (Costs of Maintenance,CM) 、故障成本(Costs of Failure,CF) 、退役成本(Costs of Disposal,CD) 五个部分。部分文献在典型 LCC 费用分解模型中加 入了土地机会成本与环保成本。 基于电网的数据积累现状,本文将经典的规划 方案 LCC 成本计算模型中的运行成本和维修成本合 并为运维成本(Costs of Operation & Maintenance, CO&CM) ,且暂不考虑土地机会成本与环保成本因素, 所提出的模型如公式(1)所示。 & LCC CI CO CM CF CD = + + + (1) 式中,CI 表示系统投运之前发生在规划期和建 设安装期内的成本,包括项目设计费、设备购置费、 建筑安装费、建筑场地征用及清理费等费用;可根 据行业典型造价等资料,将投资成本分摊到单位容 量变电站造价(万元/MVA)和单位长度线路(万元 /km)进行估算。CO&CM 表示系统运行和日常维护期 间产生的费用,包括线损成本、外包成本、大修、 小修、日常巡视等费用。其中,线损成本可以通过

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