摘要：本文针对当前配电网在实际运行中出现的具体问题，指出当前配电网规划和完善的过程中与全寿命周期成本分析法相互联系的思路，提出在对电网本身保持安全稳定运行的需求给予满足的前提下，总结配电网规划方案全寿命周期成本的计算模型，将全寿命周期成本作为最低目标函数，实现对效益全寿命周期成本最优化，并且从中寻找到最为适合配网规划的方案，最后针对这一方法本身是否可行性和是否有效给予确认。
关键词：周期成本；配电网；规划
1.配电网规划全寿命周期成本
在当前我国电网建设项目中所进行的全寿命周期的成本管理其主要是将全寿命周期等相关的成本管理理论使用到电力系统上中的一种方式，根据全寿命周期的成本管理目标，指导电网建设前的规划与设计。配电网全寿命周期成本主要指系统在最初进行设计的时候到系统使用终结过程中所出现的全部费用，故全寿命周期成本管理不仅仅涉及到了施工建设，同时还涉及到了运营和维护等成本。
1.1一次性投入成本CI
一次性投入成本主要指配电网在规划建设期间需要支付的一次性成本。 它主要涉及设计阶段产生的设计成本，以及施工阶段购置设备的成本，以及施工和安装的成本。设备本身的投资成本主要是Cei，其中第i台设备的采购成本和建筑安装成本是Ci，M属于与配电网相关的设备集合，ni是i的数量属于设备本身。而在设计阶段出现的成本则为Cds，那么一次性输入成本如（1）所示：
（1）
1.2运行成本Co
运行成本是运营期间分销网络需求中全部成本的总和，涉及设备的使用与购置费用、以及对操作人员进行培训的费用。其中，运行过程中的网损主要包含线路的损耗以及变压器的损耗，线路损耗涉及导体电线在功率上的损耗、电容器以及电缆的介质损耗、以及电晕损耗。变压器损耗则主要包含和当前工作电压有关的空载损耗、以及与电流平方成比例关系的负载损耗。
例如，在计算线路功率损耗时，通常按照最大的负载损耗小时数进行计算。在当前已经明确的配电负荷分布的情况下，能够按照潮流计算获得电力网实际的功率损耗△Pmax，并且按照手册得到最大的负载损耗时间τmax。从而年耗电量△Ws可按如下公式进行计算：
（2）
乘以电价就能够获得配电线路电能的损耗费，即：
（3）
式中，Cec 为配电网的线路电能损耗费，Cp 为电价。
2.基于全寿命周期成本的配电网规划
电网建设项目的全寿命周期成本管理属于全寿命周期成本管理理论在当前电力系统里的有效应用。电网建设项目的全寿命周期成本管理主要是将建设项目的全寿命周期中的规划设计和施工建设，以及运营与维护还有报废等多个阶段出现的成本作为主要的研究对象，并且将全寿命周期经济效益作为最后的研究目标，在满足安全和效能以及环保的基础上去对工程效益全寿命周期成本最优提出的追求，注重找到最适宜的配网规划方案，其能够缔造比较大的经济效益和社会效益以及环境效益。
传统的电网规划设计主要根据规划区内负荷增长需求和电源建设方案，在保证电力平衡的前提下，满足近、中、远期电网发展目标。传统的规划方法偏重于方案可靠性和方案的初始投资，忽略了生产过程当中的运维成本。基于全寿命周期成本的配电网规划方法是一种综合性较强的分析方法，全面考虑系统从规划设计到施工建设、从运行维护到退役的全过程。
2.1全寿命周期综合成本
对基于全寿命周期成本的配电网规划方法进行说明。综合成本法考虑了电网各项指标因素，并将其折算为规划的综合成本，再根据综合成本进行方案比选。基本步骤如下：首先，根据规划区内负荷增长需求和电源建设方案，提出若干备选方案，并对各方案进行计算校核，得到各方案的技术比较结果；其次，针对各规划方案开展成本计算，包含一次投资成本、运行成本等，但需注意在计算时应引入规划设计的风险指标，将风险产生的费用纳入成本考虑，最终得到的综合成本，开展各方案的经济比较；最后，综合分析各方案的经济技术影响因素，开展经济技术综合比选，得到最优规划方案。
随着电力不断市场化，导致电网规划涉及到的目标越来越多，分布式网络规划优化逐渐演变成为一个多目标、多阶段、离散性和非线性较强的混合规划问题，早期的线性/非线性加权法、约束法无法实现多目标求解，处理这些复杂的问题难度较大。目前电力系统优化方法中出现了一种新的多目标遗传算法，一次性计算得到不同权重下的全部最优解。基本步骤如下：首先，建立多目标函数，包含变电站投资及运行费用、损耗、用户因停电造成的费用损失（电网可靠性指标）等；其次，寻找约束条件，包含潮流约束条件、电压约束条件、容量约束条件等；最后，根据遗传算法得到满足全部约束条件的目标函数计算值。
2.2全寿命周期故障成本
全寿命周期成本估算的方法比较多，每种方法都有自身的适用范围及优缺点，优化检修策略的重点就是准确对电力设备全寿命周期故障成本进行估算。
当前我国电网使用的检修方式一般都是定期和周期性管理相互结合的模式，如变压器在使用5年中需要每10年进行一次大检，小修则是每年需要进行1次。状态检修主要是将当前电力设备自身的具体状态作为准，在发现故障的前兆问题给予有效的判断，最终对检修计划给予确认。LCC检修需要在对故障成本给予控制的基础上，处于对设备自身安全性的考量，以确定最优的检修计划。例如在电力生产工业密集区，若电力设备发生故障将会引起严重的电力损失及社会经济影响，因此上述因素即可作为周期成本计算时的影响因子，并附加一定的权重，同时再与检修策略周期成本进行对比，构建相应的指标模型。
2.3全寿命周期退役成本
针对当前电力公司采用的按固定年限安排设备退役策略中存在的问题，可以使用一种兼具综合系统以及靠性评估还有效益成本分析的电力设备的退役更新策略。对于老化设备，在设备其自身可修复失效不可用率以及老化失效不可用率，结合蒙特卡洛模拟和最优化潮流模型评估系统可靠性，确定规划年内每年的期望损失费用；再按照效益的成本去进行分析，计算推迟设备当前更新获得的收益；最后构造净收益的相关函数，并获得最优值从而得到最适合的退役年份。使用这种方式能够令资产自身的价值获得充分有效的利用，使其能够为电力企业的发展带来巨大的收益。
结论
将全寿命周期成本理论应用于配电网规划上，能够使规划方案进一步得到优化，并且能够按照当前配电网自身实际的运行特点，细化配电网规划方案中涉及到的全寿命周期成本的计算模型，将全寿命周期经济效益作为最终的目标函数，各项风险因素均可作为约束条件，得到的目标函数计算值能够适应不同配电网的特点，从而保证规划方案最优。
参考文献
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论文作者:饶菁1,王裔2,孙威1
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/25
标签：成本论文; 周期论文; 寿命论文; 电网论文; 配电网论文; 方案论文; 目标论文; 《基层建设》2018年第34期论文;