本发明涉及资产全寿命周期管理应用领域，尤其是涉及一种基于全寿命周期管理的110kv电缆附件成本计算方法。
背景技术：
越来越多的中大型城市开始使用电力电缆作为电力输送的主要途径，其高可靠性和市容美观性的优势逐渐受到各电力企业的青睐。然而，由于电力电缆较普通输电线路的成本要高，电缆附件的安装、施工工艺较为复杂，其特殊的埋设安装方式，使得日常维护和巡视难度大大增加。电缆附件一旦发生故障，维修成本很高，也不易对其进行更换。
随着设备全寿命周期成本管理(lcc)的发展，越来越多的电力设备开始采用lcc管理技术开展设备的评价工作。电缆附件作为电缆系统的重要组成部分，在对其进行采购时，往往只注重其初期购置成本而忽略了后期才生的其他成本。电力系统的全寿命周期成本(lifecyclecost，简称lcc)管理指在可靠性的基础上使设备或系统的全寿命拥有成本为最低的管理。在设备采购中，不仅仅是考虑设备的购买价格，而更要考虑设备在整个全寿命周期内的支持成本，包括安装、运行、维修、改造、更新直至报废的全过程，其核心内容是对设备或系统的lcc进行分析计算，以量化值进行决策。资产全寿命周期管理(lifecyclecost，简称“lcc”管理)在规划、立项、设计、运行、报废的整个寿命周期中对资产管理进行统筹考虑，从资产总体效益出发，寻求资产全寿命周期的最佳方案，实现贯穿各个阶段的整体优化。整个资产全寿命管理体系由包括设备资产的规划设计、基建采购、运行维护、退役四个阶段和管理策略、工作流程、评估考核和保障机制四个要素组成，通过不断完善和优化管理模块，可以实现对电力设备资产管理水平的不断提升，具有重大深远的意义。资产全寿命周期成本管理的概念于1904年起源于瑞典铁路系统，1965年美国国防部在全军实施，并推行《全寿命周期费用估算采购指南》。1996年，国际电工委员会(iec)发布国际标准《可信性管理》(iec60300-3-3)，进一步推进lcc的应用。2004年，国际大电网会议(cigre)提出采用lcc进行设备管理，鼓励制造商提供产品的lcc报告。
在国际上，美国率先将lcc管理应用于核电站，同时还应用于发电机、大型变压器、低压输配电系统等；美国有公司将lcc管理技术应用于蓄电池，达到了减少环境污染的显著功效；瑞典有公司通过lcc管理技术对断路器的采购进行可靠性的分析。
中国电力企业遵循我国电力发展的客观规律，摸索出具有我国电力特色的电力设备全寿命周期管理方法。国内的电力公司变电站主设备评价中引入了lcc分析评价，取得了理想效果。
国内主变压器、断路器等设备的lcc管理技术日趋成熟，然而电缆附件作为电缆系统资产的重要组成部分，缺少适用的lcc管理方法对其经济性、可靠性性进行管控。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于全寿命周期管理的110kv电缆附件成本计算方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于全寿命周期管理的110kv电缆附件成本计算方法，该方法包括以下步骤：
s1、构建110kv电缆附件全寿命周期成本计算模型；
s2、计算110kv电缆附件的各项成本值，包括电缆附件投入成本值、电缆附件运维成本值、电缆接头故障成本值和电缆附件废弃成本值；
s3、电缆附件运维成本值进行现值折算得到电缆附件运维成本现值，将电缆附件投入成本值、电缆附件运维成本现值、电缆接头故障成本值和电缆附件废弃成本值一起代入110kv电缆附件全寿命周期成本计算模型得到110kv电缆附件全寿命周期成本现值。
优选地，步骤s1中的110kv电缆附件全寿命周期成本计算模型为：
lcc＝ci+com+cf+cd
其中：lcc电缆附件全寿命周期成本，ci电缆附件投入成本，com为电缆附件运维成本，cf电缆接头故障成本；cd电缆附件废弃成本。
优选地，所述的电缆附件投入成本ci计算式：
ci＝csj+caz
csj表示电缆附件售价，caz表示电缆附件安装费，其中电缆附件售价包括电缆附件购买费、出厂试验检验费、专用工具及初次备品备件费、售后服务费、供应商运输费和税费。
优选地，所述的电缆附件运维成本com计算式：
com＝cjb+cew
其中，cjb表示基本运维检修费用；cew表示额外运维检修费用。
优选地，所述的电缆接头故障成本cf计算式为：
cf＝cgj+cgs
其中，cgj表示故障检修费，cgs表示故障损失费。
优选地，所述的故障检修费计算式为：
cgj＝α·car，
其中，α表示设备制造商提供的设备故障率保证值，car表示110kv电缆附件故障的平均抢修成本；
所述的故障损失费计算式为：
cgs＝α·cat·prt·mttr，
其中，α表示设备制造商提供的设备故障率保证值，cat表示110kv平均输电电价，prt表示额定输送容量，mttr表示抢修恢复时间。
优选地，所述的故障率若无法满足要求则进行惩罚金额计算：惩罚金额y＝n'*λ'*c'，其中，n'为故障设备数量，λ'为实际故障率，c'为平均抢修成本。
优选地，所述的110kv电缆附件全寿命周期成本现值计算公式为：
其中，csj表示电缆附件售价，caz表示电缆附件安装费，其中电缆附件售价包括电缆附件购买费、出厂试验检验费、专用工具及初次备品备件费、售后服务费、供应商运输费和税费，cjb表示基本运维检修费用；cew表示额外运维检修费用，α表示设备制造商提供的设备故障率保证值，car表示110kv电缆附件故障的平均抢修成本，prt表示额定输送容量，mttr表示抢修恢复时间，ccc为电缆附件废弃成本，i表示折损率，t表示第t年，a表示110kv电缆附件的最佳寿命周期。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、降低电缆附件整个寿命周期的成本：利用全寿命周期成本管理进行电缆附件成本计算，并将计算值作为电缆附件评价依据，使得整个电缆系统资产实现低成本管理；
2、方法较为完善：仅将电缆附件运维成本值进行现值折算，方案中各成本计算公式较为合理，并设定惩罚金额，成本值考虑周全，方案完善；
3、有利于寻找资产全寿命周期的最佳方案，避免决策局限于某个时间段或某个节点。
附图说明
图1为电缆附件资产全寿命周期成本计算所需数据构成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
实施例
本发明针对110kv电缆附件，建立一个新型的基于全寿命周期管理的110kv电缆附件成本计算方法。在电缆附件成本计算方法中需考虑设备在整个全寿命周期内的支持成本，包括安装、运行、维修、改造、更新直至报废的全过程，其核心内容是对设备或系统的lcc进行分析计算，以量化值进行决策。从设备运行单位的角度，提高设备在投运后期的运行、维护等方面的可靠性和经济性，更为合理地进行设备选用和管理，降低成本，并有效节约社会资源。此专利可供电力企业对110kv电缆附件在运行中如何进行全寿命成本优化提供理论依据。
本发明基于目前市面上较为通用的资产全寿命周期管理(lcc)模型，根据电缆附件的实际运行情况对模型进行改善，建立一个新型的电缆附件lcc模型，并且详细规定了lcc操作方法及计算方式。
1、基于110kv电缆附件的lcc成本计算模型
lcc＝ci+com+cf+cd(1)
其中，lcc——全寿命周期成本(lifecyclecost)；
ci——投入成本，包括采购成本及建设成本(investmentcosts)；
com——运维检修成本(operationandmaintenancecosts)；
cf——故障成本，亦称惩罚成本(failurecosts)；
cd——废弃成本(disposalcosts)。
其中各部分的详细内容见附图1所示。
2、110kv电缆附件的lcc方案数据采集及验证
分别采集以下数据：
a.对应一定方式下的设备设计寿命，以及影响寿命的主要因素；
b.电缆附件售价，包括：电缆附件制造费、出厂试验检验费、专用工具及初次备品备件费、售后服务费、供应商运输费、税费以及其他费用；
c.110kv电缆终端头、110kv绝缘接头、直接接地箱等辅助设备的价格；
注：b项的总和应与c项总和一致；
d.各项电缆附件的安装费用总和；
e.对应运行方式下的基本运维费用，若有其他额外运维检修项目，则需相应的额外运维检修费用；
f.故障(特指电缆接头故障，同下文所有故障)率、近五年发生的故障次数及主要故障模式分析等；
g.电缆附件报废后的拆除费用；
h.其它应该计入全寿命周期费用内的因素；
i.应该计入全寿命周期成本内的其它因素。
3、110kv电缆附件lcc计算方法及应用
一种基于全寿命周期管理的110kv电缆附件成本计算方法，该方法包括以下步骤：
s1、构建110kv电缆附件全寿命周期成本计算模型；
s2、计算110kv电缆附件的各项成本值，包括电缆附件投入成本值、电缆附件运维成本值、电缆接头故障成本值和电缆附件废弃成本值；
s3、电缆附件运维成本值进行现值折算得到电缆附件运维成本现值，将电缆附件投入成本值、电缆附件运维成本现值、电缆接头故障成本值和电缆附件废弃成本值一起代入110kv电缆附件全寿命周期成本计算模型得到110kv电缆附件全寿命周期成本现值。
lcc费用计算说明
3.1初始投入费用ci
ci＝csj+caz(2)
其中：csj表示电缆附件售价，caz表示电缆附件安装费，电缆附件售价＝电缆附件购买费+出厂试验检验费+专用工具及初次备品备件费+售后服务费+供货商运输费+税费+其他费用。
注：采集数据中的电缆附件售价应包括110kvgis电缆终端头、110kv绝缘接头、同轴电缆、接地线、直接接地箱、交叉互联保护接地箱、回流线、带保护接地箱的相关购买费、试验检验费等费用，在计算lcc初始投入费用时，也应验证成套电缆附件售价与各类电缆附件售价之和是否一致。
计算得出的第0年度的当年值，即现值。
得到ci现值后，再乘以(1+i)a得到对应的终值。
3.2运行检修费用com
电缆附件运维成本com计算式：
com＝cjb+cew(3)
其中，cjb表示基本运维检修费用；cew表示额外运维检修费用。
则折算到购置初期的基本运维检修费用可用式(5)进行计算。
同理，折算到购置初期的额外运维检修费用可用式(6)进行计算。
同时再由基准年的现值，乘上(1+i)a得到对应的终值，a表示全寿命总年数。
3.3故障费用cf
电缆接头故障成本cf计算式为：
cf＝cgj+cgs(6)
其中，cgj表示故障检修费，cgs表示故障损失费。
故障检修费：
cgj＝α·car(7)
其中，α表示设备制造商提供的设备故障率保证值，car表示110kv电缆附件故障的平均抢修成本；
故障损失费：
cgs＝α·cat·prt·mttr(8)
其中，α表示设备制造商提供的设备故障率保证值，cat表示110kv平均输电电价，prt表示额定输送容量，mttr表示抢修恢复时间。
3.4退役处置费用cd
cd＝ccc(9)
其中，ccc表示电缆附件拆除费，计算得出的cd当年值，也即为终值。
3.5惩罚金额计算
故障率若无法满足要求则惩罚金额计算式为：惩罚金额y＝n'*λ'*c'，其中，n'为故障设备数量，λ'为实际故障率，c'为平均抢修成本。
4、110kv电缆附件全寿命周期成本评价模型
根据上述对110kv电缆附件lcc各部分成本的分析和建模，可将110kv电缆附件的lcc计算模型整理为：
其中，csj表示电缆附件售价，caz表示电缆附件安装费，其中电缆附件售价包括电缆附件购买费、出厂试验检验费、专用工具及初次备品备件费、售后服务费、供应商运输费和税费，cjb表示基本运维检修费用；cew表示额外运维检修费用，α表示设备制造商提供的设备故障率保证值，car表示110kv电缆附件故障的平均抢修成本，prt表示额定输送容量，mttr表示抢修恢复时间，ccc为电缆附件废弃成本，i表示折损率，t表示第t年，a表示110kv电缆附件的最佳寿命周期。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。