电网规划方案的成本效益分析与评价研究论文_徐海洋1,文海霞2

1.国网江西省电力有限公司芦溪县供电分公司 江西萍乡 3372002.国网江西省电力有限公司萍乡市安源区供电分公司 江西萍乡 337000

摘要:电网企业作为国家经济基础性产业,担负着建设、运营和发展国家电网的重大责任,承担着优化能源资源配置、保障国家能源安全和促进国民经济发展的重要任务。随着我国社会主义市场经济的快速发展,对智能电网的投资必将增速,但任何投资都是为追求效益而进行的[1],电网建设工程的经济、社会效益优劣,不仅影响企业自身发展的科学性,也会对国民经济其他行业的健康发展产生巨大影响。

关键词:电网规划;方案;成本效益;评价

1 电网调度目的

一般来说,电力系统调度的首要目的是为了确保用电以及供电的平衡,实现一定区域内发电和用电之间的匹配,使区内各个生产单位和居民用户都能享受到充分的电力供应,使电力系统能够安全稳定的持续运行。其具体的基本功能可归纳为如下几点:①调度运行,通过及时地监管探测体系中的全部电器设施、变电站、发电工厂,从而电力网络中最小稳压、电流频率、电压大小等指标都处于安全使用范围之内,保证电网处于安全稳定的运行状态;②对电网设备的操作进行指挥、调度,当系统中出现问题时,采取针对性的措施,充分发挥好电网生产运行指挥中心的职责作用;③调度安排,按照特定范围之内电力网络工作的情况和达到未来要求的预期目标,对发电机组的运行方案、 电网运行稳定校准核查提供相对合适的标准,从而能够实现电力网络电力与电量的动态平衡的状态;损失,这属于缺电损失赔偿,我们也可以将其称为机会成本。

2 电网规划的数学模型分析

在对电网规划的过程中,它的总成本应该包括电网的直接投资成本、运行成本、电网的缺电损失成本等相关的成本损失,这样在电网规划时需要采用成本效益分析的方法对电网规划进行分析。1、电网规划的数学模型电网规划时需要保证电网运行的经济性和可靠性,需要对二者的目标进行优化,采用目标最优化的理论对企业的成本有效性进行合理的分析,通过以成本、效益比最小和负效益最小作为电网规划的主要依据进行分析,数学模型如下:

在上面的数学公式中,f1代表电网规划的成本效益的最小目标,f2代表 电网规划的负效益最小 目标 ,r代表电网规划的资金 回收系数,r的值为 :

其中n电网规划的计算周期,uk为电网电路的线路投资建设费用,zk为电网规划中的决策变量。OC(m)为电网的规划变量,Ei代表线路中的所有节点线路,Pk为线路k中的电流潮向,电流的方向为正常流向,代表线路k中的反向电流,具体的方向与Pk的方向相反。Po,代表节点i的负荷的有功功率,Pc,为电网中的节点i的发电机的有功功率,N代表电网规划中线路中所有的节点集合,对线路中的电流进行整体的处理。为电网中线路k的最大容量有限值,PLeut代表电网线路中线路切负荷量的大小。这样就可以有效的对电网中的缺电成本进行有效的计算:

其中,IEARi代表电网节点i的缺电损失评价率,EENSi为电网规划实际运行期间内节点的电量不足的变化值,可通过电网规划的可靠性和稳定性中计算得到。2、数学模型的特点分析(1)系统中的目标函数详细的分析了电网规划投资的费用和用户侧缺电损失成本的计算方法,通过对供电系统和用户双方的利益进行综合协调,有效地将电网规划的成本效益与电网运行的稳定性、可靠性有机的结合起来。(2)运用数学计算的方法,将电网规划中用于定性分析电网的可靠性的计算指标转化为可以计算的定量指标,使得模型的计算更加准确,方便对电网的规划进行有效的计算。(3)把电网规划的可靠度进行变量计算处理,能够方便的对电网规划过程中分析投资成本与效益平衡的最佳平衡点,通过客观详细的计算,克服了传统电网规划中电网可靠度计算的缺点。

3电网规划数学模型的求解方法

3.1 成本效益分析法

对电网规划的分析可以采用经济学中成本效益分析法,对电网的规划投资进行详细的分析,将电网规划投资的总成本(TC)和总效益(TB)都作也就是在电网的收益成本(B+I)单位时,电网投资的总成本减去收益为B时的投资成本:,而边际效益的计算方法是指企业在增加一个收益时需∞要减少的成本投资:,在整个成本分析中的平均成本是指增加的收益中,需要平均分摊的投资资金,它的计算方法为:AC;TC,这样,通过计算分析,电网规划投资的静效益为总效益减去电网规划投资的总成本:rIB=TB-TC。T由于所使用求解算法的不同,以及算法中的求解中存在的问题,使得电网规划的成本效益容易出现相关的问题。(1)在计算的过程中,成本与效益的之和最小,而总的收益比较低下,说明,这样的规划方案不能够有效的达到最优化,有时,规划的成本很高,但是能够有效的达到电网规划的最优化,得到的成本效益比较高,往往能够满足电网规划的长期需求。(2)有的电网规划的效益成本比很高,但规划方案的净效益却很小,不能够符合电网规划的要求。

3.2 成本效益分析法的改进计算

在电力市场和市场经济的共同作用下,电网规划设计分析中,要对新增加的供电成本和电网中新增加的线路进行详细的计算,确定电网规划中增加的成本投资,计算由于电网的供电不足或者中断对企业和用户造成的经济损失,计算电网中缺电成本,为输电网的供电可靠性提供较好的直接经济利益。对采用成本效益分析法的算例运用分析时,对电网的规划分析进行详细的计算和分析,通过计算表明电网规划的投资效益即缺电成本COC一般都控制在0.5%以下,即投资的效益小于预期的成本收益。(1)对于具体的目标函数f1中,建立电网规划分析的成本效益分析,并运用经济学的效益成本建立模型。(2)在目标函数f2中,确定的成本效益是校园线路投资和费用之和的,运用负效益(PTTB)的概念:PTYB=TC-TB。运用经济学中的成本效益分析法,有效的在电网规划中寻找一个合适的管理平衡点。三案例分析某电网有77个节点,由于线路电阻参数为零,线路中的损失不记于运行费用,采用本文前面建立的多目标电网规划数学分析模型,对电网规划的实际情况进行分析计算,详细的结果见下表1所示:

通过对上面的结果进行分析可以看出:(1)电网规划的可靠性指标EENS与线路的投资增加相反,也就是说电网规划方案的可靠性的提高需要增加经济投入的。(2)成本效益比最小的方案,负效益却不一定是最小,往往能够达到系统的最佳方案。

4 结论

进入21世纪以来,随着资源存量的减少和自然环境承载能力的降低,各个国家的经济发展越来越受到来自环境因素的制约,由此,建立“能源节约、损耗降低、排放减少”的可持续发展机制成为当今世界各国在发展过程中所关注的重点问题,在此,本文对电网规划方案的成本效益分析与评价进行分析。

参考文献:

[1]姚瑞飞.电网规划方案的成本效益分析与评价[J].通讯世界,2016(13):181-182.

[2]彭卉.市场环境下基于成本效益分析的电网规划方法研究[D].上海交通大学,2004.

论文作者:徐海洋1,文海霞2

论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期

论文发表时间:2018/7/10

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电网规划方案的成本效益分析与评价研究论文_徐海洋1,文海霞2
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