一种输电线路全寿命周期优化方法技术

本发明专利技术公开了一种输电线路全寿命周期优化方法，包括S1计算输电线路成本；S2根据输电线路成本列举输电线路配置优化方案；S3根据输电线路工程经济寿命的数学模型确定输电线路优化方法，本专利基于全周期寿命理论计算输电线路从开始建造至正常运行整个时间段的成本，分析输电线路可优化的措施，结合输电线路的成本计算公式建立输电线路工程经济寿命的数学模型，根据模型不断调整输电线路的影响因素，确保对输电线路全时期的成本进行控制，在控制输电线路成本的同时也能够尽可能的延长输电线路的工作寿命。线路的工作寿命。线路的工作寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路全寿命周期优化方法


[0001]本专利技术涉及输电线路维护领域，尤其涉及一种输电线路全寿命周期优化方法。

技术介绍

[0002]目前随着工程项目管理理论的发展，越来越多的人注意到对工程项目进行全过程管理的重要性，并逐渐提出了工程项目全寿命管理理论，按照工程建设全寿命周期管理的理念，不但要重视工程的建设阶段，还须注重生产运行阶段，保证工程在寿命期内的安全运行。在工程项目规划和实施阶段，不仅要考虑一次性的投资成本，还需要思考未来经济寿命运行期间的运行、维修成本和可靠性成本。输电工程的经济性主要表现在输电成本上。在技术可行的前提下，输电工程方案选取的决定性因素便是成本，只有成本最小，输电工程投运后才会产生良好的经济效益。然而，在过去输电工程中，主要考虑的是建设成本，也就是一次性投资。按一次性投资的大小来评价输电工程的经济性。这种技术经济评价方法存在的缺点是：在规划和设计阶段，没有考虑到输电工程的运行、维护成本和可靠性成本。这样就可能会出现输电工程建设成本虽然较少，但运行、维护费用高，停运时间长、可靠性成本大，因而造成每年的输电成本高，导致项目整体的经济性和可靠性滞后。同时，目前的输电线路建设过程中，普遍存在着工期紧、任务重的状况，项目的管理、实施和运行三方又存在着制度和标准的差异，且缺乏沟通。常常会出现在设计阶段为了照顾运行方便，而增大了建设投资，或在设计阶段投入了新的设计理念和技术，却因与实际脱节，为后期运行带来了困难、增大了运行维护的成本。因此，如何将全寿命周期理论运用至输电线路的日常管理中成了亟需解决的问题。
[0003]中国专利文献CN106099923B公开了一种“输电线路优化方法和装置”。包括获取各区域的输电网络的相关数据、系统扩建系数和安全因数；所述相关数据包括节点信息和线路信息；所述线路信息包括直流线路的标准长度和交流线路的标准长度；根据所述节点信息和所述线路信息将直流线路的标准长度加到各交流线路的标准长度中，得到处理后交流线路长度；对所述直流线路进行等效处理，所述等效处理包括：将直流线路中的整流侧等效为负荷节点，将直流线路中的逆变侧等效为发电节点；采用潮流比较法，计算等效处理后的输电网络的各线路的第一潮流变化量；根据所述第一潮流变化量和所述处理后交流线路长度得到线路对应的节点的基本兆瓦公里；根据各节点的基本兆瓦公里计算得到区域边际兆瓦公里；根据所述系统扩建系数、安全因数和区域边际兆瓦公里计算得到输电成本；根据所述输电成本优化输电线路。但是该专利仅考虑了输电线路在搭建过程中成本的计算，未能考虑输电线路在运行过程中的成本管理。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要解决原有无法全时期管理输电线路成本的技术问题，提供一种输电线路全寿命周期优化方法，本专利基于全寿命周期理论除了需要计算输电线路建造时所需的投资成本和工程成本，同时还兼顾输电线路在运行过程中的检修成本和故障成本，根据全
部时期的成本计算来确认优化输电线路的基础设施与路径选择的优化措施，最终经过计算获得工程经济寿命来确认输电线路的优化方案。
[0005]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本专利技术包括S1计算输电线路成本；S2根据输电线路成本列举输电线路配置优化方案；S3根据输电线路工程经济寿命的数学模型确定输电线路优化方法。
[0006]在现有的情况下输电线路工程的建设通常面临环境复杂和线路建设及运行时间长的问题。在确定某一条输电线路建设前需要对其经济寿命进行分析。一般需要考虑建造时的各项成本。但是现如今在规划输电线路工程时，大多仅考虑输电线路的建造成本而忽略了运行费用、检修费用和故障费用的不确定性。因此为了便于建造时的快速完成，往往在建造时投入大量成本达到目的，但是这样使得输电线路在运行和后期检修维护时同样需要负担大量的成本，两种成本叠加在一起，使得每个输电线路工程的建立都会存在巨大的成本负担。为了缓解目前这一现状，减少输电线路工程不必要的成本浪费。按照全寿命周期成本管理理论，输电线路工程全寿命周期成本应该包括初设投资成本、输电线路运行成本、输电线路检修成本、输电线路故障成本。本专利基于全寿命周期管理理念，对输电线路工程的投资成本、运行成本、检修成本、故障成本等进行分析，考虑不确定性因素的影响，采用技术经济评价方法和区间法理论，构建输电线路工程经济寿命测算模型，并通过数学推导和区间优化理论对模型进行求解，根据输电线路各种成本计算并结合测算模型工作人员能够不断调整各个时期输电线路成本的影响因素，达到控制输电线路工程各个时期的成本，最终实现对输电线路工程从建设到运行整个时期的良性管控。
[0007]作为优选，所述步骤S1中输电线路成本需要计算工程投资成本，设定输电线路工程初始资本为T0，输电线路工程残值费用为V0，等额分付偿基金系数为工程投资成本为C1，故公式为：在输电线路工程筹划时期利用公式计算获得该工程初期的投资成本以及后续成本的增加值，这两项成本指标作为筹建者决定如何开展该工程或者是否开启该工程的一个衡量指标。
[0008]作为优选，所述步骤S1中输电线路成本包括工程运行成本，设定输电线路首年运行成本为S0，输电线路年运行成本增长值为w，输电线路年运行增长值的区间数为[W]，运行年份为j，工程运行成本为C2，故公式为：当输电线路工程完成建设后，除去建设所需要花费的建设成本，还需要考虑输电线路在运行过程中所需要的运行成本。通过工程运行成本公式能够将该成本通过数据的形式具象化地表现出来，根据
运行成本公式所得结果，可以清晰明确输电线路每年成本，便于后续运行过程中，调整输电线路相关配置，将运行成本维持在一个良性区间内。
[0009]作为优选，所述步骤S1中输电线路成本还包括工程检修成本，设定首年检修成本为G0，每年检修成本的增加值为Q，每年检修成增加值的区间数为[Q]，工程检修成本为C3，故公式为：在输电线路日常运行过程中，必定会出现部件的损坏，因此维修成本是必须要考虑的一个重要方面。根据计算公式可以比较清楚明确得到每年的维修成本，根据维修成本的变动，工作人员可以根据维修成本的变化幅度，调换输电线路内相关器件，将维修成本维持在一个合理的范围内，控制输电线路的成本。
[0010]作为优选，所述步骤S1中输电线路成本还需要考虑工程故障成本，设定首年故障概率为P0，每年故障增长率为α，每年故障增长率的增长区间为[α]，每年故障损失值为s1，故障成本为C4，所以故障成本计算公式为:输电线路在日常运行过程中，相关的器件均会出现故障，出现故障后需要更换故障的器件维持输电线路的日常运行，器件故障更换同样需要考虑将该成本计算入输电线路的成本之中。利用故障成本公式明确输电线路的故障成本，同时根据故障概率和故障增长率也能够判断器件是否适配于该输电线路。若某个器件的故障概率和故障增长率过高，说明该器件并不是适配于该输电线路，操作者可根据实际需求对部件进行更换，将故障成本维持在一个合理的范围内。
[0011]作为优选，所述步骤S2中优化方案包括输电线路的路径选择，根据不同地区的地质状态以及电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电线路全寿命周期优化方法，其特征在于，步骤包括S1计算输电线路成本；S2根据输电线路成本列举输电线路配置优化方案；S3根据输电线路工程经济寿命的数学模型确定输电线路优化方法。2.根据权利要求1所述的一种输电线路全寿命周期优化方法，其特征在于，所述步骤S1中输电线路成本需要计算工程投资成本，设定输电线路工程初始资本为T0，输电线路工程残值费用为V0，等额分付偿基金系数为工程投资成本为C1，故公式为：3.根据权利要求1所述的一种输电线路全寿命周期优化方法，其特征在于，所述步骤S1中输电线路成本包括工程运行成本，设定输电线路首年运行成本为S0，输电线路年运行成本增长值为W，输电线路年运行增长值的区间数为[W]，运行年份为j，工程运行成本为C2，故公式为：4.根据权利要求1所述的一种输电线路全寿命周期优化方法，其特征在于，所述步骤S1中输电线路成本还包括工程检修成本，设定首年检修成本为G0，每年检修成本的增加值为Q，每年检修成增加值的区间数为[Q]，工程检修成本为C3，故公式为：5.根据权利要求1所述的一种输电线路全寿命周期优化方法，其特征在于，所述步骤S1中输电线路成本还需要考虑工程故障成本，设定首年故障概率为P0，每年故障增长率为α，每年故障增长率的增长区间为[α]，每年故障损失值为S1，故障成本为C4，所以故障成本计算公式为:6.根据权利要求1所述的一种输电线路全寿命周期优化方法，其特征在于，所述步骤S2中优化方案包括输电线路的路径选择，根据不同地区的地质状态以及电力系统总体规划设计的要求，同时结合地方城市规划及...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷志敏，季世超，吴松，李浩言，戴建华，陆利平，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司湖州供电公司，
类型：发明
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