楊文麗
(重慶理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院,重慶 400050)
DL/T 1503—2016 中壓配電網(wǎng)可靠性評(píng)估導(dǎo)則[1]是電力行業(yè)首部可靠性評(píng)估導(dǎo)則,實(shí)現(xiàn)由“事后評(píng)價(jià)”到“事前事中預(yù)測(cè)評(píng)估”的轉(zhuǎn)變。已有文獻(xiàn)結(jié)合最新導(dǎo)則對(duì)其在中壓配電網(wǎng)規(guī)劃、改造、運(yùn)行環(huán)節(jié)的應(yīng)用進(jìn)行了研究[2-8]。
當(dāng)前對(duì)于投資方案評(píng)估或比選方法,主要是全壽周期成本[9-14]和成本效益[15-16]模型。在不考慮電價(jià)浮動(dòng)的場(chǎng)景下,全壽命周期成本最小化即為效益最大化,此模型在單項(xiàng)或小規(guī)模工程項(xiàng)目、輸電網(wǎng)項(xiàng)目比選時(shí)有較強(qiáng)的實(shí)用性。而在新電改背景下,政府將按照“準(zhǔn)許成本+合理收益”模式核定電網(wǎng)企業(yè)或增量配電網(wǎng)的220 kV及以下的輸配電價(jià),且具備條件時(shí)實(shí)行與供電可靠率、線損率等關(guān)鍵指標(biāo)掛鉤的浮動(dòng)調(diào)價(jià)機(jī)制[17]。如此,最靠近用戶且往往有著較大建設(shè)與改造規(guī)模的中壓配電網(wǎng),其投資決策者將更加注重成本效益原則,在政府管制框架內(nèi)通過(guò)適度投資,提升供電質(zhì)量,以盡可能地獲取更多的合理利潤(rùn)。
現(xiàn)有計(jì)及可靠性評(píng)估的成本效益方法研究中,采用“前后對(duì)比法”計(jì)算可靠性提升效益與改造投資的差值或比值[3]或通過(guò)前后供電量之差作為增供電量[18]計(jì)算方案成本效益,多適用于電量趨穩(wěn)、網(wǎng)架成熟的中壓配電網(wǎng)或純?cè)隽颗潆娋W(wǎng)。而對(duì)于部分新建與現(xiàn)存存在關(guān)聯(lián)影響的中壓配電網(wǎng)規(guī)劃而言,因其投資同時(shí)用于滿足負(fù)荷增長(zhǎng)、提升供電可靠性和降低網(wǎng)絡(luò)損耗,采用上述方法計(jì)算投資成本效益時(shí)涵蓋了存量電網(wǎng)容量裕度的貢獻(xiàn)納,無(wú)形中擴(kuò)大了該項(xiàng)投資的效益。而“有無(wú)對(duì)比法”將“有項(xiàng)目”成本效益逐年與“無(wú)項(xiàng)目”作動(dòng)態(tài)比較,求得兩者增量成本效益,可衡量投資項(xiàng)目的真實(shí)影響、效益和作用[19]。
結(jié)合相關(guān)理論與工程實(shí)踐,本文從可靠性參數(shù)搜集及計(jì)算方法和備選規(guī)劃方案比選兩方面切入,提出了計(jì)及可靠性的規(guī)劃方案形成與比選方法。其中,基于“有無(wú)對(duì)比法”給出投資項(xiàng)目的增量?jī)粜б婺P停⒎治霾煌W(wǎng)架供電能力與負(fù)荷需求關(guān)系下凈效益簡(jiǎn)化模型與常規(guī)全壽命周期費(fèi)用(life cycle cost,LCC)最小化比選方案的異同。基于全壽命周期動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)評(píng)估多個(gè)投資方案,為決策者提供參考。
計(jì)及可靠性的中壓配電網(wǎng)規(guī)劃方案的形成與比選方法主要包括現(xiàn)狀電網(wǎng)供電可靠性計(jì)算、規(guī)劃方案擬定與可靠性指標(biāo)計(jì)算和基于成本效益模型的方案比選。方案形成與比選的基本思路見(jiàn)圖1。
圖1 計(jì)及可靠性的規(guī)劃方案形成與比選思路Fig.1 General idea of the formation and selection method of planning schemes considering reliability
1.2.1計(jì)算參數(shù)搜集與校驗(yàn)
搜集及處理基礎(chǔ)資料。從相關(guān)系統(tǒng)獲取供電可靠性計(jì)算所需基礎(chǔ)資料(如圖2所示),并進(jìn)行整理、校驗(yàn)處理。
圖2 供電可靠性計(jì)算所涉參數(shù)Fig.2 Power supply reliability calculation parameters
1.2.2可靠性指標(biāo)計(jì)算與分析
基于故障模式后果分析法(failure mode and effect analysis,F(xiàn)MEA)[2],計(jì)算故障停電可靠性指標(biāo)(預(yù)安排類(lèi)似,略去)。
(1) 枚舉單個(gè)設(shè)備故障,梳理設(shè)備故障后開(kāi)關(guān)跳閘、故障隔離、非故障區(qū)恢復(fù)供電過(guò)程,確定該故障對(duì)各負(fù)荷點(diǎn)的停電影響,進(jìn)而計(jì)算各負(fù)荷點(diǎn)的年故障停電次數(shù)和年停電持續(xù)時(shí)間。
① 負(fù)荷點(diǎn)年故障停電次數(shù)計(jì)算公式:
(1)
式中:λL為負(fù)荷點(diǎn)L年故障停電次數(shù);δS為設(shè)施故障停運(yùn)率;N為故障后會(huì)造成該負(fù)荷點(diǎn)停電的設(shè)施的集合。
② 負(fù)荷點(diǎn)年故障停電小時(shí)數(shù)計(jì)算公式:
(2)
式中:tL為負(fù)荷點(diǎn)L年故障停電小時(shí)數(shù);tsh設(shè)施故障后該負(fù)荷點(diǎn)恢復(fù)供電時(shí)間。
(2) 重復(fù)第一步,記錄所有設(shè)備單獨(dú)故障后各負(fù)荷點(diǎn)的故障停運(yùn)率和故障停電持續(xù)時(shí)間,形成故障模式后果分析表。
(3) 計(jì)算該負(fù)荷點(diǎn)的供電可靠率、缺供電量等可靠性指標(biāo)。
① 負(fù)荷點(diǎn)供電可靠率計(jì)算公式:
(3)
式中:KL為負(fù)荷點(diǎn)L供電可靠率。
② 負(fù)荷點(diǎn)L年缺供電量計(jì)算公式:
QENSL=tLPL
(4)
式中:QENSL為負(fù)荷點(diǎn)L年缺供電量;PL為負(fù)荷點(diǎn)L的負(fù)荷。
(4) 依次計(jì)算每個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的可靠性指標(biāo),并在此基礎(chǔ)上計(jì)算系統(tǒng)可靠性指標(biāo)。
① 系統(tǒng)平均停電頻率,記作FSAIFI,其計(jì)算公式為:
(5)
式中:kL為L(zhǎng)負(fù)荷點(diǎn)下用戶數(shù);M,N分別為系統(tǒng)總負(fù)荷點(diǎn)、總用戶數(shù)。
② 系統(tǒng)平均停電時(shí)間,記作tSAIDI,其計(jì)算公式為:
(6)
式中:uL為負(fù)荷點(diǎn)年停電時(shí)間。
③ 系統(tǒng)平均供電可靠率,記作KASAI(%),其計(jì)算公式為:
(7)
④ 系統(tǒng)缺供電量,記作QENS,其計(jì)算公式為:
(8)
基于供電可靠性指標(biāo),可以辨識(shí)薄弱環(huán)節(jié),找出對(duì)某一可靠性指標(biāo)影響較大的設(shè)備或可靠性參數(shù),便于制定規(guī)劃方案。
1.3.1方案擬定
結(jié)合區(qū)域電量增長(zhǎng)需求、可靠性薄弱環(huán)節(jié)分析和規(guī)劃預(yù)期目標(biāo),統(tǒng)籌解決配網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與存量問(wèn)題,提出滿足未來(lái)負(fù)荷需求、提升供電可靠性的若干規(guī)劃方案。提升供電可靠性的技術(shù)與管理措施如圖3所示。
圖3 供電可靠性提升措施分析Fig.3 Power supply reliability improvement measures
1.3.2可靠性計(jì)算
計(jì)算并分析各備選方案的可靠性指標(biāo),如平均停電頻率、平均停電時(shí)間、供電可靠率和期望缺供電量等可靠性指標(biāo)。
1.4.1基于“有無(wú)對(duì)比法”的成本效益模型
本文設(shè)定有/無(wú)項(xiàng)目均以“有項(xiàng)目”設(shè)備全壽命周期為一個(gè)完整的計(jì)算期,且不考慮“無(wú)項(xiàng)目”的追加投資。第t年中壓配電網(wǎng)增量?jī)粜б姒t計(jì)算公式如下:
ΔBt=ΔRt-(Tt′+ΔCyt+ΔClt+ΔCet)
(9)
式中:ΔRt,Tt′,ΔCyt,ΔClt和ΔCet分別為第t年中壓配電網(wǎng)的增量電量收入、初始投資、增量運(yùn)維成本、增量網(wǎng)損成本和增量停電損失。
(1) 增量運(yùn)維成本。運(yùn)維成本含材料費(fèi)、修理費(fèi)和薪酬等,第t年中壓配電網(wǎng)增量運(yùn)維成本ΔCyt為:
ΔCyt=δytTzt′
(10)
式中:δyt為第t年運(yùn)維成本率;Tzt′分別為第t年“有項(xiàng)目”中壓配電網(wǎng)累計(jì)初始投資。其中,“有項(xiàng)目”Tzt′計(jì)算公式:
(11)
式中:Tt′ 為第t年“有項(xiàng)目”逐年初始投資;n為計(jì)算期,a為建設(shè)期。
本文假定運(yùn)維成本率在計(jì)算初期、中期和末期近似呈浴盆狀變化。運(yùn)維成本率δyt近似計(jì)算公式:
(12)
式中:δymax為計(jì)算初、末期運(yùn)維成本率;δymin為計(jì)算中期運(yùn)維成本率;t1,t2為浴盆曲線平穩(wěn)期兩時(shí)間節(jié)點(diǎn)。
(2) 增量網(wǎng)損成本。第t年中壓配電網(wǎng)增量網(wǎng)損成本ΔClt:
ΔClt=τmax(Plt′J′-PltJ)
(13)
式中:Plt′,Plt為第t年有、無(wú)項(xiàng)目時(shí)中壓配電網(wǎng)最大負(fù)荷水平下的網(wǎng)絡(luò)損耗;τmax為最大負(fù)荷年損耗小時(shí)數(shù);J′,J為有、無(wú)項(xiàng)目上下級(jí)平均配電價(jià)差額[15]。
(3) 增量停電損失。第t年中壓配電網(wǎng)增量停電損失ΔCet為:
ΔCet=η(QENSt′-QENSt)Jet
(14)
式中:η為年負(fù)荷率,η=Tmax/8760;QENSt′,QENSt分別為第t年有、無(wú)項(xiàng)目時(shí)中壓配電網(wǎng)最大負(fù)荷水平下的缺供電量,由本文前述可靠性評(píng)估算法求得;Jet每年單位停電損失。
(4) 增量?jī)粜б?。為評(píng)估某一期規(guī)劃在整個(gè)計(jì)算期的收益,采用下式計(jì)算各年增量電量收入ΔRt:
ΔRt=Tmaxt(Pt′J′-PtJ)
(15)
其中:
(16)
(17)
式中:Pt′,Pt分別為計(jì)算期內(nèi)各年有、無(wú)項(xiàng)目中壓配電網(wǎng)計(jì)算負(fù)荷,與各自滿足N-1條件下的供電能力CA,CA0相匹配;Pmaxt為規(guī)劃區(qū)域?qū)嶋H負(fù)荷需求。
結(jié)合式(9—17),得到基于“有無(wú)對(duì)比法”的增量?jī)粜б姒t:
ΔBt=ΔRt-(Tt′+ΔCyt+ΔClt+ΔCet)=
Tmaxt(Pt′J′-PtJ)-[Tt′+δyTzt′+τmax×
(Plt′J′-PltJ)+η(QENSt′-QENSt)Jet]
(18)
(5) “有項(xiàng)目”增量?jī)粜б婺P头治?。結(jié)合網(wǎng)架供電能力和區(qū)域負(fù)荷需求關(guān)系(見(jiàn)圖4,抽象對(duì)比),在式(18)基礎(chǔ)上分析不同場(chǎng)景下“有項(xiàng)目”的增量?jī)粜б嬗?jì)算模型。
曲線CA0為保持現(xiàn)狀的“無(wú)項(xiàng)目”供電能力曲線;CA-1、CA-2和CA-3為不同場(chǎng)景下“有項(xiàng)目”供電能力曲線;P′-1、P′-2和P′-3分別為相應(yīng)場(chǎng)景下“有項(xiàng)目”區(qū)域負(fù)荷需求曲線(與網(wǎng)架供電能力相匹配)。a為建設(shè)期結(jié)束節(jié)點(diǎn);n為計(jì)算期結(jié)束節(jié)點(diǎn)。
圖4 不同場(chǎng)景下的負(fù)荷需求與供電能力Fig.4 The load demand and power supply capability in different scenarios
① 場(chǎng)景一:CA0、CA-1和P′-1構(gòu)成“現(xiàn)狀網(wǎng)架較為成熟、供電能力滿足未來(lái)負(fù)荷需求”的場(chǎng)景。
(a) 若投資前后電價(jià)J′=J,則該項(xiàng)投資的增量?jī)粜б姒t計(jì)算公式可簡(jiǎn)化為:
ΔBt=τmax(Plt-Plt′)J+η(QENSt′-QENSt)Jet-
Tt′-δyTzt′
(19)
式中:右邊第一、二項(xiàng)目即為降損效益、可靠性提升效益,第三、四項(xiàng)目即為投資運(yùn)維成本。
因此,對(duì)于現(xiàn)狀網(wǎng)架較為成熟、供電能力能滿足未來(lái)負(fù)荷需求且著重提升供電可靠性、降低線損率的配電網(wǎng)規(guī)劃項(xiàng)目,采用式(19)簡(jiǎn)化模型計(jì)算單個(gè)方案的增量?jī)粜б婧蛢衄F(xiàn)值等指標(biāo),可真實(shí)反映項(xiàng)目的投資收益,進(jìn)而從成本效益角度決策是否執(zhí)行該項(xiàng)目。
對(duì)于均可執(zhí)行的各備選方案,ΔBt所得凈現(xiàn)值最大者為最優(yōu)方案,這等同于不采用“有無(wú)對(duì)比法”直接比較各備選項(xiàng)目的成本,其最小的方案即為最優(yōu)方案,與常規(guī)LCC模型比選結(jié)果一致。
(b) 若投資后電價(jià)增值(供電質(zhì)量績(jī)效),則該項(xiàng)投資的增量?jī)粜б姒t:
ΔBt=TmaxtPmaxt(J′-J)-[Tt′+δyTzt′+τmax×
(Plt′J′-PltJ)+η(QENSt′-QENSt)Jet]
(20)
對(duì)于可執(zhí)行的多個(gè)備選方案,若考慮供電質(zhì)量績(jī)效電價(jià)增值因素,則以式(20)計(jì)算所得凈現(xiàn)值最大者應(yīng)為推薦方案,這可能與LCC最小化比選結(jié)果不一致。
② 場(chǎng)景二:CA0、CA-2和P′-2構(gòu)成“現(xiàn)狀網(wǎng)架供電能力尚能滿足一定階段的負(fù)荷需求但局部尚需新建改造”的場(chǎng)景。
常規(guī)成本效益計(jì)算中的增供電量收入主要是采用“前后對(duì)比法”,這涵蓋了存量資產(chǎn)的貢獻(xiàn),無(wú)形擴(kuò)大了一項(xiàng)投資的效益。文獻(xiàn)[15]給出了一種基于增供電量收入分?jǐn)偟乃悸?,但其中增量電量效益、降損效益用“前后對(duì)比法”而可靠性提升效益用“有無(wú)對(duì)比法”互相交叉,尚有不妥之處。
③ 場(chǎng)景三:CA0、CA-3和P′-3構(gòu)成“當(dāng)前負(fù)荷水平已接近或超過(guò)現(xiàn)狀網(wǎng)架供電能力、配電網(wǎng)需不斷新建和完善”或“新建區(qū)域純?cè)隽颗潆娋W(wǎng)”的場(chǎng)景。
(a) 對(duì)于“當(dāng)前負(fù)荷水平已接近或超過(guò)現(xiàn)狀網(wǎng)架供電能力”的情況,“無(wú)項(xiàng)目”負(fù)荷、線損和缺供電量按恒值處理。若投資前后電價(jià)J′=J,則該項(xiàng)投資的增量?jī)粜б姒t:
ΔBt=ΔRt-(Tt′+ΔCyt+ΔClt+ΔCet)=
Tmaxt(Pt′-P)J-[Tt′+δyTzt′+τmax×
(Plt′J′-PlJ)+η(QENSt′-QENS)Jet]
(21)
基于“有無(wú)對(duì)比法”的分析結(jié)果與“前后對(duì)比法”一致。
(b) 對(duì)于“新建區(qū)域?yàn)榧冊(cè)隽颗潆娋W(wǎng)”的情況,“無(wú)項(xiàng)目”所有因素均為0,則一項(xiàng)投資的增量?jī)粜б姒t計(jì)算公式可簡(jiǎn)化為:
(22)
對(duì)于均可執(zhí)行的多個(gè)備選方案,若忽略供電質(zhì)量績(jī)效電價(jià)增值影響,各方案電量收入均相同,那么效益最大的方案其成本最小,與常規(guī)LCC模型比選結(jié)果一致;當(dāng)考慮電價(jià)影響時(shí),凈效益最大者為最優(yōu)方案,可能與常規(guī)LCC模型比選結(jié)果不一致。
1.4.2動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)評(píng)估指標(biāo)
動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要包括凈現(xiàn)值、凈現(xiàn)值率、內(nèi)部收益率和動(dòng)態(tài)投資回收期。
(1) 增量?jī)衄F(xiàn)值??紤]有、無(wú)項(xiàng)目計(jì)算期末設(shè)備殘值,則增量?jī)衄F(xiàn)值ΔVNPV:
(23)
式中:i為基準(zhǔn)折現(xiàn)率;S′,S分別為第t年有、無(wú)項(xiàng)目時(shí)中壓配電網(wǎng)計(jì)算期末的殘值。
凈現(xiàn)值大于0,方案財(cái)務(wù)上可行。
(2) 增量?jī)衄F(xiàn)值率。增量?jī)衄F(xiàn)值率ΔrNPVR公式如下:
(24)
(3) 增量?jī)?nèi)部收益率。增量?jī)?nèi)部收益率ΔrIRR公式如下:
(25)
內(nèi)部收益率大于基準(zhǔn)收益率,方案可行。
(4) 動(dòng)態(tài)投資回收期。動(dòng)態(tài)投資回收期tdpp公式如下:
(26)
(27)
式中:t0為累計(jì)凈現(xiàn)值開(kāi)始大于0對(duì)應(yīng)的年份。
(5) 方案推薦。在多個(gè)財(cái)務(wù)上可行的方案中,可根據(jù)決策者偏好選取凈現(xiàn)值或凈現(xiàn)值率最大的方案為推薦方案。
某規(guī)劃區(qū)域現(xiàn)狀年10 kV網(wǎng)供負(fù)荷80 MW,10 kV線路30條,平均負(fù)載率約33%,滿足N-1供電能力約120 MW。未來(lái)各年10 kV網(wǎng)供負(fù)荷預(yù)測(cè)值見(jiàn)表1。
表1 規(guī)劃區(qū)域10 kV網(wǎng)供負(fù)荷Tab.1 Load prediction of 10 kV network
最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmaxt年均4000 h,最大損耗小時(shí)數(shù)τmax為3000 h,年負(fù)荷率η為46%;運(yùn)維成本率δy為4%~7%,浴盆曲線時(shí)間節(jié)點(diǎn)為第6年和第14年;單位停電損失成本Jet為10 元/(kW·h);折現(xiàn)率i為8%。
2.2.1現(xiàn)狀電網(wǎng)可靠性診斷
搜集、整理所在區(qū)域基礎(chǔ)參數(shù)與可靠性參數(shù),采用故障模式后果分析法計(jì)算現(xiàn)狀中壓配電網(wǎng)供電可靠性指標(biāo),見(jiàn)表2。
表2現(xiàn)狀年供電可靠性指標(biāo)
Tab.2Power supply reliability in the basic year
可靠性指標(biāo)現(xiàn)狀平均停電頻率/[次·(戶·a)-1]3.495平均停電時(shí)間/[h·(戶·a)-1]35.04供電可靠率/%99.6缺供電量/[(MW·h)·a-1]371.8
該中壓配電網(wǎng)老舊、高損及存在安全隱患設(shè)備比例約30%,主干線路分段偏少,單輻射線路比例35%,不滿足N-1校驗(yàn)線路比例約45%,無(wú)配電自動(dòng)化。
2.2.2方案擬定與可靠性計(jì)算
結(jié)合區(qū)域負(fù)荷增長(zhǎng)需求、可靠性薄弱環(huán)節(jié)分析和規(guī)劃預(yù)期目標(biāo),統(tǒng)籌解決配網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與存量問(wèn)題,擬定三種新建改造方案。
(1) 備選方案分年度投資。各備選方案分年度初始投資見(jiàn)表3。方案一、方案二和方案三總建設(shè)投資分別為1.151 2億元、1.496 5億元和1.726 7億元。
表3 分年度初始投資Tab.3 Annual initial investment
(2) 備選方案分年度供電可靠率?;诠收夏J胶蠊治龇ㄓ?jì)算各備選方案年度供電可靠率,結(jié)果見(jiàn)表4。規(guī)劃水平年(第4年)方案一、方案二和方案三供電可靠率分別為99.91%、99.93%和99.95%。
(3) 規(guī)劃水平年可靠性指標(biāo)。規(guī)劃水平年各備選方案供電可靠性指標(biāo)見(jiàn)表5。其中,方案一、方案二和方案三的平均停電時(shí)間分別比現(xiàn)狀年減少27.2 h/(戶·a)、28.9 h/(戶·a)和30.7 h/(戶·a)。
表5規(guī)劃水平年供電可靠性
Tab.5Power supply reliability in planning level year
可靠性指標(biāo)方案一方案二方案三平均停電頻率/[次·(戶·a)-1]1.9081.2790.721平均停電時(shí)間/[h·(戶·a)-1]7.8846.1324.38供電可靠率/%99.9199.9399.95缺供電量/[(MW·h)·a-1]409.8318.8227.7
(4) 線損率。經(jīng)潮流計(jì)算,現(xiàn)狀、方案一、方案二和方案三10 kV配電網(wǎng)線損率約8%、7%、6.3%和5.6%。
2.3.1基于LCC模型的方案總成本現(xiàn)值
基于LCC思路,采用式(28)計(jì)算各備選方案的總成本現(xiàn)值,見(jiàn)表6和圖5。
(28)
結(jié)合表6和圖5,在相同電價(jià)和差別電價(jià)兩種情況下,方案一總綜合成本現(xiàn)值最小,為3.303 7億元,其次是方案二、方案三。由于所有方案中初始投資和運(yùn)維成本之和占總成本的70%~80%,導(dǎo)致兩項(xiàng)費(fèi)用偏小的方案一綜合成本最小。
表6基于LCC模型的各備選方案總綜合成本現(xiàn)值
Tab.6Presentvalueofcompositecostfordifferentschemes
類(lèi)別電價(jià)相同差別電價(jià)方案一方案二方案三方案一方案二方案三總初始投資/億元0.97741.27061.46610.97741.27061.4661總運(yùn)維成本/億元1.40221.54041.63251.40221.54041.6325總網(wǎng)損成本/億元0.31770.28590.25420.31770.30980.2965總停電損失/億元0.60640.49720.38140.60640.49720.3814總綜合成本/億元3.30373.59413.73423.30373.61803.7765
圖5 分項(xiàng)成本占比Fig.5 Proportion of subentry cost
2.3.2基于“有無(wú)對(duì)比法”的方案效益分析
基于“有無(wú)對(duì)比法”的備選方案經(jīng)濟(jì)性評(píng)估結(jié)果見(jiàn)表7。相同電價(jià)時(shí),電價(jià)為0.12元/(kW·h)方案一成本優(yōu)勢(shì)凸顯,其增量?jī)衄F(xiàn)值最大,為0.6132億元,其次是方案二和方案三。若考慮供電質(zhì)量績(jī)效,實(shí)施差別電價(jià)時(shí),電價(jià)分別為0.12、0.13、0.14元/(kW·h),方案三各項(xiàng)指標(biāo)最優(yōu),其增量?jī)衄F(xiàn)值最大,為1.148 9億元,其次為方案一和方案二。
表7備選方案經(jīng)濟(jì)評(píng)估指標(biāo)
Tab.7Economic evaluation ndicators of different schemes
類(lèi)別電價(jià)相同差別電價(jià)方案一方案二方案三方案一方案二方案三增量?jī)衄F(xiàn)值/億元0.61320.32280.18270.61320.80321.1489增量?jī)衄F(xiàn)值率/%42.617.38.542.643.053.3增量?jī)?nèi)部收益率/%15.011.19.615.015.617.9動(dòng)態(tài)投資回收期/a11.013.715.311.010.69.6推薦方案方案一方案三
本文提出了計(jì)及可靠性評(píng)估的中壓配電網(wǎng)規(guī)劃方案的形成與比選方法。綜合考慮可靠性與經(jīng)濟(jì)性,建立基于“有無(wú)對(duì)比法”給出投資項(xiàng)目的增量?jī)粜б?,并結(jié)合現(xiàn)狀網(wǎng)架供電能力與負(fù)荷增長(zhǎng)需求的不同關(guān)系,詳細(xì)分析多個(gè)場(chǎng)景下的凈效益簡(jiǎn)化模型與常規(guī)LCC最小化比選方案的異同。根據(jù)動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比選備選方案。案例表明,本文方法有效,對(duì)配電網(wǎng)投資決策工作有一定參考意義。
參考文獻(xiàn):
[1] DL/T 1563—2016 中壓配電網(wǎng)可靠性評(píng)估導(dǎo)則[S].
DL/T 1563—2016 Reliability evaluation guidlines for d ̄i ̄s ̄t ̄r ̄i ̄b ̄u ̄tion system of medium voltage[S].
[2] 萬(wàn)凌云, 王主丁, 伏進(jìn). 中壓配電網(wǎng)可靠性評(píng)估技術(shù)規(guī)范研究[J]. 電網(wǎng)技術(shù),2015, 39(4):1096-1100.
WAN Lingyun, WANG Zhunding, FU Jin. Research on technical standard for reliability assessment of medium voltage distribution networks[J]. Power System Technology, 2015, 39(4): 1096-1100.
[3] 宋偉, 萬(wàn)凌云, 張明君. 供電可靠性提升優(yōu)化策略[J]. 重慶電力高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào), 2016, 21(2):16-19.
SONG Wei, WAN Lingyun, ZHANG Mingjun.Optimization strategy of power supply reliability improvement [J]. Journal of Chongqing Electric Power College, 2016, 21 (2): 16-19.
[4] 萬(wàn)凌云, 張盈, 劉真. 配電網(wǎng)供電可靠性薄弱環(huán)節(jié)分析與改進(jìn)[J]. 山東電力技術(shù), 2016, 43(6):39-42.
WAN Lingyun, ZHANG Ying, LIU Zhen. Analysis and modification of the weak link of power supply reliability in distribution network[J]. Shandong Electric Power, 2016, 43(6):39-42.
[5] 栗秋華, 劉晉軍, 萬(wàn)凌云. 配電網(wǎng)供電可靠性薄弱環(huán)節(jié)分析[J]. 云南電力技術(shù), 2016, 44 (2):21-22.
LI Qiuhua, LIU Jinjun, WAN Lingyun. Analysis of the weak link of power supply reliability in distribution network [J].Yunnan Electric Power, 2016, 44(2):21-22.
[6] 栗秋華, 萬(wàn)凌云, 徐江濤. 重慶北部新區(qū)配電網(wǎng)供電可靠性薄弱環(huán)節(jié)分析[J]. 四川電力技術(shù), 2016, 39(3):35-38.
LI Qiuhua, WAN Lingyun, XU Jiangtao. Analysis on the weak link of power supply reliability in the distribution network of the northern Chongqing New Area[J]. Sichuan Electric Power Technology, 2016, 39(3):35-38.
[7] 余文輝,王凱琳,高松川. 供電可靠性關(guān)鍵指標(biāo)分析方法及應(yīng)用[J]. 廣東電力,2017,30(7):121-125.
YU Wenhui, WANG Kailin, WANG Songchuan. Analysis method for critical indicators of power supply reliability and its application[J]. Guangdong Electric Power,2017,30(7):121-125.
[8] 萬(wàn)凌云, 王主丁, 龐祥璐. 中壓配電網(wǎng)可靠性評(píng)估參數(shù)收集及其規(guī)劃應(yīng)用[J]. 供用電, 2017, 34(6):38-43.
WAN Lingyun, WANG Zhuding, PANG Xianglu. Parameter collection and planning application of medium voltage distribution system reliability assessment [J].Distribution & Utilization, 2017, 34(6):38-43.
[9] 王凱軍,孫飛飛,蘭洲,等. 全壽命周期成本管理在實(shí)際電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的應(yīng)用[J]. 電力建設(shè), 2016, 37(4): 43-49.
WANG Kaijun, SUN Feifei, LAN Zhou, et al. Application of life cycle cost management in network planning of actual power system[J]. Electric Power Construction, 2016, 37(4): 43-49.
[10] NILSSON J, BERTLING L. Maintenance management of wind power systems using condition monitoring systems-life cycle cost analysis for two case studies[J]. Energy Conversion IEEE Transactions on, 2007, 22(1):223-229.
[11] 楊金濤, 樂(lè)健, 劉開(kāi)培,等. 基于LCC的配電網(wǎng)供電電壓質(zhì)量改善措施的優(yōu)化[J]. 電力自動(dòng)化設(shè)備, 2015, 35(8):59-64.
YANG Jintao, LE Jian, LIU Kaipei, et al. Improvement measure optimization based on LCC for voltage quality of distribution network[J]. Electric Power Automation Equipment, 2015, 35(8):59-64.
[12] 王衛(wèi)平. 基于全壽命周期成本—效益模型的增量配電網(wǎng)投資風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J]. 廣東電力,2017,30(9):45-51.
WANG Weiping. Evaluation on investment risk of incremental power distribution network based on full life cycle cost and benifit model[J]. Guangdong Electric Power,2017,30(9):45-
51.
[13] 周偉民, 李成, 丁慧. 基于全壽命周期的35 kV電網(wǎng)規(guī)劃方案SEC比選方法[J]. 電子技術(shù)與軟件工程, 2017(2): 243-244.
ZHOU Weimin, LI Cheng, DING Hui. The 35 kV network planning scheme SEC comparison method based on LCC[J]. Electronic Technology & Software Engineering, 2017 (2): 243-244.
[14] 劉曉燕. 基于全壽命周期管理的電力設(shè)備狀態(tài)檢修成本研究[J]. 電力工程技術(shù), 2016, 35 (5):74-76.
LIU Xiaoyan. Research on state maintenance cost of power equipment based on life cycle management [J]. Electric Power Engineering Technology, 2016, 35(5): 74-76.
[15] 閆敏, 李紅霞, 張媛. 基于全壽命周期的投資效益評(píng)估方法[J]. 電網(wǎng)技術(shù),2014, 38(s1):48-52.
YAN Min, LI Hongxia, ZHUANG Yuan. Research of investment post-evaluation methods based on life cycle[J]. Power System Technology, 2014, 38(s1): 48-52.
[16] 楊江, 宣偉錫, 姜念. 基于全壽命周期的城市電力管溝規(guī)劃建設(shè)模式研究[J]. 電力工程技術(shù), 2016, 35(3):34-38.
YANG Jiang, XUAN Weixi, JIANG Nian. Research on urban power pipe ditch planning and construction based on LCC [J]. Jiangsu Electrical Engineering, 2016, 35 (3): 34-38.
[17] 國(guó)家發(fā)改委.省級(jí)電網(wǎng)輸配電價(jià)定價(jià)辦法發(fā)改價(jià)格([2016] 2711號(hào))2016.
National Development and Reform Commission. Pricing method of transmission and distribution for provincial power grid ([2016] 2711) 2016.
[18] 王綿斌,譚忠富,張蓉. 基于“增量法”下的電網(wǎng)投資風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào), 2006, 21(9):18-24.
WANG Mianbin,TAN Zhongfu,ZHANG Rong, et al. Risk evaluation model of the power grid investment based on increment principle [J]. Transactions of China Electro Technical Society,2006,21(9):18-24.
[19] 關(guān)沛, 李智勇. 基于“有無(wú)對(duì)比法”的城市電網(wǎng)規(guī)劃項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 陜西電力, 2009, 37(10):92-96.
GUAN Pei, LI Zhiyong. Economic analysis of urban power network planning projects based on with & without comparison evaluation method[J]. Shaanxi Electric Power, 2009.