一种基于全寿命周期的钻石型配电网成本计算方法与流程

1.本发明涉及钻石型配电网领域，尤其是涉及一种基于全寿命周期的钻石型配电网成本计算方法。


背景技术：

2.目前常见配电网形式为以开关站单环网为主的电缆网，城市电缆钟炎配电网存在以下问题：电缆网以单侧电源供电的开关站单环网为主，在故障情况下的站间负荷转移能力不足，影响了供电安全性；高压配电网面临大容量110kv主变和小容量35kv主变长期共存的局面，而目前中压配电网正常运行方式下的站间负荷平衡能力不足，造成局部地区35kv电网重载、110kv电网轻载的情况并存；110(35)kv变电站直送用户线路较多，且部分用户装接容量较小，变电站10kv间隔和出线利用率不高。
3.为了解决上述问题，提出钻石型配电网，采用分层分级的结构，分为10kv主干网和10kv次干网两个层级，不同层级的电网采用差异化的接线模式和二次系统配置，10kv主干网是以全部进出线均配置断路器的开关站为核心节点，采用双侧电源四回路就近供电，全部线路形成环网连接、开环运行并配置自愈功能的双环网结构，故障发生后可在秒级恢复供电。但是在钻石型配电网的建设改造过程中，不能有效进行成本核算，不能为对钻石配电网的建设管理提供数据基础，存在成本难以计算的问题。


技术实现要素：

4.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的钻石型配电网成本计算方法。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种基于全寿命周期的钻石型配电网成本计算方法，包括以下步骤：
7.s1：获取钻石型配电网的成本组成，并对各部分成本组成进行计算；
8.s2：构建钻石型配电网的全寿命周期模型；
9.s3：根据各部分成本对钻石型配电网的全寿命周期模型进行计算，获取钻石型配电网的全寿命周期成本。
10.优选地，所述的成本组成包括钻石型配电网的投资建设成本、钻石型配电网的运行成本、钻石型配电网的维护成本、钻石型配电网可靠性的故障成本、钻石型配电网的废弃成本。
11.优选地，所述的钻石型配电网的全寿命周期模型为：
12.lcc＝ci+co+cm+cf+cd
13.其中，ci是钻石型配电网的投资建设成本；co是钻石型配电网的运行成本；cm是钻石型配电网的维护成本；cf是考虑钻石型配电网可靠性的故障成本；cd是钻石型配电网的废弃成本。
14.优选地，所述的钻石型配电网的投资建设成本的计算公式为：
15.ci＝c
kstation
+c
pstation
+c
line
16.其中，c
kstation
为开关站建设投资成本，c
pstation
为环网站建设投资成本，c
line
为配电线路建设投资成本估算值。
17.优选地，所述的c
kstation
为：
[0018][0019]
其中，c1表示开关站总投资费用，t
ope
表示设备运行时长，r0表示贴现率。
[0020]
优选地，所述的c
pstation
为：
[0021][0022]
其中，c2表示环网站总投资费用，t
ope
表示设备运行时长，r0表示贴现率。
[0023]
优选地，所述的c
line
为：
[0024][0025]
ζz为中压配电线路单位长度建设投资成本；γ2为中压配电线路的曲折系数；jq为第q个变电站所供负荷的集合；j为全体负荷点的集合；l(q,j)为第q个变电站与第j个负荷的直线距离。
[0026]
优选地，所述的钻石型配电网的运行成本的计算公式为：
[0027]
co＝c
sope
+c
gope
+c
zope
[0028]
其中，c
sope
为变电站运行成本，c
gope
为高压配电线路运行成本估算值，c
zope
为中压配电线路运行成本估算值。
[0029]
优选地，所述的c
sope
为：
[0030][0031][0032]
其中，δpm为功率损耗，sn为变压器额定容量，s2为变压器二次侧负荷功率，δp0、δpk分别表示变压器的空载有功损耗和额定负载有功损耗，β为负载系数，δ为变压器单位损耗费用，
△
t为运行时间；
[0033]
优选地，所述的c
gope
为：
[0034][0035]
其中，pq为第q个变电站的负荷值，rg为高压配电线路单位长度的电阻，un为配电线路的额定电压，γ1为高压配电线路的曲折系数，l(q)为第q个变电站的距离，δ为网损成本，
△
t为运行时间；
[0036]
所述的c
zope
为：
[0037][0038]
其中，pj为第j个负荷点的负荷值；rz为中压配电线路单位长度的电阻，γ2为中压配电线路的曲折系数，l(p,q)为第p个变电站与第q个负荷的直线距离。
[0039]
与现有技术相比，本发明的计算方法充分考虑可靠性与经济性协调，钻石型配电网及钻石型配电网的过渡方案的成本，从而得到钻石型配电网全寿命周期内的总投资成本，能够为钻石型配电网的建设提供准确有效的成本计算进而选用成本最优的方案，降低钻石型配电网的经济成本，减少资源浪费。
附图说明
[0040]
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
[0041]
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。注意，以下的实施方式的说明只是实质上的例示，本发明并不意在对其适用物或其用途进行限定，且本发明并不限定于以下的实施方式。
[0042]
实施例
[0043]
一种基于全寿命周期的钻石型配电网成本计算方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0044]
s1：获取钻石型配电网的成本组成，并对各部分成本组成进行计算。
[0045]
s2：构建钻石型配电网的全寿命周期模型；
[0046]
s3：根据各部分成本对钻石型配电网的全寿命周期模型进行计算，获取钻石型配电网的全寿命周期成本。
[0047]
本发明中的钻石型配电网接线采用分层分级的结构，分为10kv主干网和10kv次干网两个层级，不同层级的电网采用差异化的接线模式和二次系统配置，10kv主干网是以全部进出线均配置断路器的开关站为核心节点，采用双侧电源四回路就近供电，全部线路形成环网连接、开环运行并配置自愈功能的双环网结构，故障发生后可在秒级恢复供电。10kv次干网是以全部进出线均配置环网开关的环网站为核心节点，以开关站为上级电源，形成单(双)侧电源供电的单环网或双侧电源供电的双环网结构。由于钻石型配电网主干网具有“全电缆、全断路器、全互联、全自愈”的特征，因此钻石型配电网具有极高的可靠性。
[0048]
本发明中，成本组成包括钻石型配电网的投资建设成本、钻石型配电网的运行成本、钻石型配电网的维护成本、钻石型配电网可靠性的故障成本、钻石型配电网的废弃成本，对应的，钻石型配电网的全寿命周期模型为：
[0049]
lcc＝ci+co+cm+cf+cd
[0050]
其中，ci是钻石型配电网的投资建设成本；co是钻石型配电网的运行成本；cm是钻石型配电网的维护成本；cf是考虑钻石型配电网可靠性的故障成本；cd是钻石型配电网的废弃成本。
[0051]
对各部分成本组成进行计算过程如下：
[0052]
钻石型配电网的投资建设成本的计算公式为：
[0053]
ci＝c
kstation
+c
pstation
+c
line
[0054]
其中，c
kstation
为开关站建设投资成本，c
pstation
为环网站建设投资成本，c
line
为配电线路建设投资成本估算值。
[0055]
进一步地，c
kstation
为：
[0056][0057]
其中，c1表示开关站总投资费用，t
ope
表示设备运行时长，r0表示贴现率。
[0058]
所述的c
pstation
为：
[0059][0060]
其中，c2表示环网站总投资费用，t
ope
表示设备运行时长，r0表示贴现率。
[0061]
所述的c
line
为：
[0062][0063]
ζz为中压配电线路单位长度建设投资成本；γ2为中压配电线路的曲折系数；jq为第q个变电站所供负荷的集合；j为全体负荷点的集合；l(q,j)为第q个变电站与第j个负荷的直线距离。
[0064]
所述的钻石型配电网的运行成本的计算公式为：
[0065]
co＝c
sope
+c
gope
+c
zope
[0066]
其中，c
sope
为变电站运行成本，c
gope
为高压配电线路运行成本估算值，c
zope
为中压配电线路运行成本估算值。
[0067]
进一步地，c
sope
为：
[0068][0069][0070]
其中，δpm为功率损耗，sn为变压器额定容量，s2为变压器二次侧负荷功率，δp0、δpk分别表示变压器的空载有功损耗和额定负载有功损耗，β为负载系数，δ为变压器单位损耗费用，
△
t为运行时间。
[0071]cgope
为：
[0072][0073]
其中，pq为第q个变电站的负荷值，rg为高压配电线路单位长度的电阻，un为配电线路的额定电压，γ1为高压配电线路的曲折系数，l(q)为第q个变电站的距离，δ为网损成本，
△
t为运行时间；
[0074]
所述的c
zope
为：
[0075]
[0076]
其中，pj为第j个负荷点的负荷值；rz为中压配电线路单位长度的电阻，γ2为中压配电线路的曲折系数，l(p,q)为第p个变电站与第q个负荷的直线距离。
[0077]
维护成本cm是对已投运的变电和线路设施的日常检查、维护维修等成本，包括维护的人工成本和维护材料成本。当运行维护费用历史数据缺乏时，运行维护费用的计算可以采用定额制，比如取初始投资的φ％，并根据实际运行经验调整φ的取值。
[0078]
cm＝ci
×
φ％
[0079]
缺电成本cf是设备停运故障惩罚成本，需要从钻石型配电网减供负荷或者停电的角度进行考虑。在计算故障成本时，可以获取钻石型配电网供电可靠性，进而将钻石型配电网的供电可靠性转换为停电损失成本，即得到对应的缺电成本。
[0080]
废弃成本cd包括资产报废处置管理费用、报废资产残值回收收入、剩余折旧成本回收收入。
[0081]
上述实施方式仅为例举，不表示对本发明范围的限定。这些实施方式还能以其它各种方式来实施，且能在不脱离本发明技术思想的范围内作各种省略、置换、变更。