全壽命周期成本的標準配送式智能配電臺區(qū)建設分析

吳章萍 胡強

摘 ? 要：標準配送式智能配電臺區(qū)因為其在建設中具有建設工期較短且安全系數(shù)較高的優(yōu)點而開始廣泛應用于電網(wǎng)供電建設中，并且這種標準配送式智能配電臺區(qū)也具有維修成本較低，有利于大規(guī)模進行建設和日常維護的特點。本文主要就全壽命周期成本的標準配送式智能配電臺區(qū)建設進行分析，總結(jié)出標準配送式智能配電臺區(qū)的建設特征以及在全壽命周期成本建設思想指導下的建設模型，希望能夠為智能電網(wǎng)的進一步建設提供幫助。

關鍵詞：全壽命周期成本 ?標準配送式 ?智能配電臺區(qū) ?建設分析

中圖分類號：TM72 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）08（a）-0043-02

1 ?標準配送式智能配電臺區(qū)

1.1 原理簡述

目前，大多數(shù)的配電臺區(qū)在進行建設時主要采用的建設零件有跌落式熔斷器、避雷器以及變壓器等，這些裝置大都是配電器在進行建設時所安裝的基本設施，但是在配電臺區(qū)建設中也應當建設監(jiān)控以及補償設備的安裝，因為只有這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)最終的配電臺區(qū)運行保障。但是在現(xiàn)在的配電臺區(qū)建設中，部分的配電臺區(qū)缺乏這種監(jiān)控設備的建設以及補償設施的建設。此外，配電臺區(qū)在建設中采用的建設方法為雙桿上下分層的方式，這種建設方式的優(yōu)點是建設較為簡單節(jié)約了建設成本，但是這種安裝方式也存在著較為致命的缺陷，例如跌落式熔斷器的觸頭長時間的暴露在外界環(huán)境中，這樣就可能使得這些配電器線路在運行過程中出現(xiàn)腐蝕的情況，最終會導致設備出現(xiàn)運行故障。現(xiàn)在，中國的科技技術水平已經(jīng)得到了較大的發(fā)展，開始進行了固體絕緣技術的研究并取得了較為顯著的成就。也正是因為這種固體絕緣及時的發(fā)展使得正式這種固體絕緣技術已經(jīng)開始在一次配電設備與二次配電設備之中進行了試運用，為配電設備的小型化發(fā)展奠定了良好的基礎[1]。

現(xiàn)在，技術的發(fā)展開始使得配電站開始向著智能化方向發(fā)展，整體的組裝設備也由傳統(tǒng)的配電設備向著標準配送式智能配電臺區(qū)發(fā)展。這種標準配送式智能配電臺區(qū)主要是由絕緣式變壓器和綜合智能配電箱、接地裝置以及熔斷器、避雷器等眾多部件構(gòu)成。并且智能化的配電臺區(qū)也能夠通過對臺區(qū)供電的電壓以及電流的監(jiān)控，判斷電源供應是否穩(wěn)定，如果在監(jiān)控過程中發(fā)現(xiàn)電壓供應或者是電流供應出現(xiàn)不足，就可以及時的進行電壓補充，提升供電效率。例如，GB（K）—200類典型供電模式，就是一種適用于農(nóng)村負荷水平較低且環(huán)境無特殊要求的配電臺區(qū)。該臺區(qū)在使用過程中整體的配電變壓器容量要比200kV.A的配電變壓器，同時這種配電臺區(qū)主要采用的建設方式為桿架式。其與這一臺區(qū)相比于其他的標準配電方式來講最主要的一個優(yōu)勢就是增加了三相不平衡檢測、諧波檢測、分布式電源等裝置，這樣就使得GB（K）—200類典型供電模式更加適用于負荷較為集中且電能質(zhì)量要求較高的一些地區(qū)。此外，除了GB（K）—200類典型供電模式外，LB（K）-200類典型供電模式也是一種全壽命周期成本的標準配送式的供電方式，其主要適用于負荷水平較低的配電臺區(qū)GB（K）—200類典型供電模式一樣都是使用配電變壓器容量要比200kV.A的配電變壓器，但是不同的是LB（K）-200采用落地式的建設方式，而且這種典型的配電模式在進行建設時可以依據(jù)電源滲透率的高低來選取擴展式的建設模式。

1.2 臺區(qū)特征

1.2.1 標準化

標準配送式智能配電臺區(qū)主要就是在原有配電臺區(qū)配電的基礎上所進行一系列改進，通過對智能配電臺區(qū)的研究總體上能夠?qū)⑦@種智能臺區(qū)的建設特征分為標準化、配送式以及智能化三個方面。首先就標準化方面來說，智能化配電臺區(qū)在建設中通過將配電設備以及構(gòu)件等進行標準化處理以實現(xiàn)其可互換行與通用性，這樣就能夠提升配電設備以及配電器材的再次利用性，減少了資源的浪費。

1.2.2 配送式

原有的配電臺區(qū)在進行電力供應時存在的最大問題就是建設周期較長且建設成本較高，這樣就限制了供電效率的提升。所以智能配電臺區(qū)在進行建設時為了彌補這種建設周期長的缺陷而采用了配送式的建設方式。所謂的配送式配送方式主要就是在智能電網(wǎng)安裝中采取一站式的服務，減少了電網(wǎng)安裝的工作量，進而提升電網(wǎng)安裝的效率，保證居民用電的穩(wěn)定性。同時智能配電臺區(qū)在建設中也逐漸的采用了移動式智能臺區(qū)配電柜方式，極大提升了應急供電能力[2]。

1.2.3 智能化

基于原有的配電臺區(qū)無法滿足供電的需求，現(xiàn)有的標準配送式智能配電臺區(qū)在進行建設時就開始考慮智能化建設，同時由于科技技術的不斷發(fā)展，為智能化的配電臺區(qū)建設提供了技術基礎。所以智能配電臺區(qū)在原有技術的基礎上開始采用了智能輔助配電、清潔能源運用等技術 ，這些先進技術的運用極大提升了配電臺區(qū)的智能化水平。

2 ?配電臺區(qū)全壽命周期成本優(yōu)化模型

2.1 目標函數(shù)

全壽命周期成本的標準配送式智能配電臺區(qū)在進行建設安裝時所堅持的目標主要是在保證臺區(qū)建設智能化、標準化以及配送式的基礎上實現(xiàn)全壽命周期成本最低。在這種全壽命周期成本管理中所需要涉及的方面主要有設備的建設成本、維修費用、損耗成本以及故障的保修成本等，只有在成本運算中將這些成本全部的融合在算式中，才能夠?qū)崿F(xiàn)對智能臺區(qū)成本的有效管理。在現(xiàn)在眾多智能配電臺區(qū)的成本管理中通用的一個管理式子為：LCC=CIC+COM+CLS+CFC+CDC。這個標準式子中的未知數(shù)分別表示配電臺區(qū)建設的投資成本、維修成本、損耗成本以及故障成本。只有在全壽命周期成本的管理中將所有的成本都計算在內(nèi)才能夠?qū)崿F(xiàn)成本的最低化與利益的最大化。

2.2 約束條件

在進行配電臺區(qū)全壽命周期成本計算過程中也具有一定的約束條件，如果在配電臺區(qū)的成本運算中不能夠?qū)⑦@些約束條件考慮在內(nèi)，就會使得成本運算結(jié)果出現(xiàn)錯誤，進而為配電臺區(qū)的下一步管理造成困難。在配電臺區(qū)約束全壽命周期成本的原因主要有兩點，其一就是供電質(zhì)量的約束，其二則是設備的運行特性的約束。智能配電臺區(qū)在進行全壽命周期成本的運算時需要考慮到這兩種約束條件并采用相應的運算方式對這兩種約束條件進行消除，才能夠最終保證設備全壽命周期成本的最低化。

3 ?基于遺傳算法的優(yōu)化模型求解方法

遺傳算法主要就是指在對壽命成本進行運算時可以按照生物遺傳與變異的操作方式來進行相關數(shù)值的運算，以求出成本的最優(yōu)解。而在使用遺傳算法進行成本最優(yōu)解的計算時整體的計算步驟首先就是設置配電臺區(qū)的最原始數(shù)據(jù)，以便于能夠在數(shù)據(jù)統(tǒng)計中進行參考，其次是進行設備周期壽命成本的初始化處理并在這個過程中選擇設備的最優(yōu)解，第三個步驟就是進行選擇操作，從而產(chǎn)生新一代的運算方式，第四則是進行交叉選擇以及變異操作，選出新的一個計算種群，第五個步驟是進行種群的迭代，即通過各種運算方式的不斷融合與變異實現(xiàn)新生的適應性計算方法對原有計算方式的一種替代。最終通過遺傳變異以及種群的更替后選出最佳的求解方式。通過這種遺傳方式所獲得的求解方式更能夠適應于標準配送式智能配電臺區(qū)全壽命周期成本的運算。

4 ?結(jié)語

現(xiàn)如今的社會已經(jīng)處于一種告訴發(fā)展的時代中，社會居民對于電力供應穩(wěn)定性的要求不斷提升，因此供電站需要在全壽命周期成本的管理基礎上進行標準配送式智能配電站的建設才能夠滿足這種需求。文章在進行寫作的過程中主要就是基于全壽命周期成本化管理的理念，將標準化配送式智能配電臺區(qū)的原理、臺區(qū)特征以及全壽命周期成本運算的方法進行了詳細的介紹。同時也提出了基于遺傳生物學的遺傳運算方式，希望能夠為智能配電臺區(qū)的成本化管理提供一個堅實基礎。

參考文獻

[1] 王星華，周亞武，李壯茂.基于LCC的自動化系統(tǒng)技改策略研究[J].寧夏電力，2017（5）：11-16.

[2] 孫大璟，秦曉東，吳敏秀.標準配送式一體化配電臺區(qū)設備研究與應用[J].供用電，2017，34（7）：79-84.