配电网项目

配电网项目（共12篇）

配电网项目 篇1

通过对福建省配电网现状数据分析,提出节能改造项目的初选范围。主要从配变型号、配变负载、配变运行年限分析高损、老旧情况;从配变的无功补偿情况分析配变的无功补偿需求;从10k V线路的供电半径分析线路缺额无功需求。通过节能技术改造原则和配电网规划原则,对节能改造项目的范围进行再次梳理并界定;通过节能项目的筛选和调整原则,以投资效率比率为比选依据,使得节能项目内容在技术、经济上达到较优比率。

1福建省配电网现状节能分析

福建省位于我国东南沿海,全省土地总面积为12.4万km2,海域面积达13.6万km2。该省共有9个地级行政区划单位(9个地级市)、85个县级行政区划单位,全省人口3877万。福建省电力有限公司是隶属于国家电网公司的大型国有骨干企业,承担着为福建省9个地市供电公司和62家县级供电企业的供电任务,以及建设、运营和发展电网的重大任务,供电人口3877万人,供电客户1485万户。2014年福建省全社会用电量1855.8亿k Wh,目前有S7及以下高损耗配变1291台亟待改造,约有1.08%的配变设备运行年限在20年以上,约8.3%部分线路供电半径大于15km,部分山区县级供电区补偿比例偏低。区域内的配电网存在低电压、供电可靠性低等问题,需考虑逐步对高损设备进行梳理改造,增加无功补偿装置,从而改善配电网的薄弱问题。

下面主要从配变、10k V线路及无功补偿设备等三个方面分析福建省配电网的节能现状。

1.1配变情况

1.1.1配变设备情况

至2014年底,福建省全地区共有公用配变10万多台,容量3万MVA,公用配变单台平均容量约318kV A;公用配变中非晶合金配变1.5万多台,容量5357MVA,占比14.9%;S7及以下高损耗配变1291台亟待改造,占比1.21%。

1.1.2配变运行情况

2014年福建省全地区10k V配变负载率平均值为38.5%。2014年福建省6.6%的配变负载率超过80%。

1.1.3配变设备运行年限情况

福建省中压配电设备普遍较新,大部分10k V中压配变运行年限在20年以内的占98.92%。全地区约有1.08%的配变设备运行年限在20年以上,需考虑逐步对这部分设备进行梳理,优先改造供电可靠性较差、损耗较高的设备。

1.2 10kV线路情况

从10kV线路的供电半径分析定性高损线路。截止2014年底,福建省公司所辖范围内10k V电网共有公用线路9600余条,总长度11万km,平均供电半径6.62km。5.72%的线路供电半径超过15km。

市辖供电区线路供电半径大于15km的线路仅占1.46%。县级供电区部分线路供电半径大于15km占比8.3%。

1.3无功补偿设备情况

从配变的无功补偿程度分析福建省配电网的节能现状。截止2014年,福建省所辖范围内10k V公用配电变压器低压侧补偿比例达到16.4%。无功补偿以配变低压侧补偿为主,采用线路补偿方式进行补偿的仅占2.7%。

2配电网节能薄弱环节

主要体现在:(1)存在高损、老旧配变,节能型配变比重低。S7、S9型配变存在运行年限久远、故障率高情况;(2)局部地区存在配变负载率过高、户均配变容量不足;(3)部分10k V供电半径过长,线路损耗大;(4)配变低压侧存在无功补偿度偏低情况。

3实施配电网节能方案的技术原则

通过配变台区的改造和加装配变台区无功补偿装置及10k V线路无功补偿装置三种方式进行节能改造。

3.1配变台区改造

选用S13或者非晶合金变压器替代老旧、高损耗变压器。非晶变优点是空载损耗非常低,适用于平均负载率较低的农网,还适用于公路、桥梁、隧道、住宅区、市政照明等低负载率场合。S(B)H15型非晶变与S9型配变相比,平均降低75%;与S11型相比,平均降低约65%;与S13型相比,平均降低约50%。

S13型变压器与S9相比,空载损耗平均降低约30%。该系列产品外形美观,体积小,能减少安装占地面积,是较理想的免维护优质产品。

3.2加装无功补偿装置

按照无功补偿以“配电变压器低压侧集中补偿为主、低压分散补偿为辅”的原则;按照“分级补偿,就地平衡,优化控制”的策略,对供电电压质量、功率因数不达标的公用台区安装自动无功补偿设备。

4配电网节能项目范围的界定

4.1节能项目的改造原则

4.1.1配电台区增容、改造项目

(1)针对现状S7系列及以下的高损配变,结合现状负载率及负荷增长情况,进行增容改造;

(2)针对现状S9系列及以上配变中老旧或高故障率的进行改造更换;

(3)针对现状S9系列配变中的重载配变(负载率大于60%),结合现状负载率及负荷增长情况,进行增容改造或新增布点;

(4)针对现状S11及以上过载配变(负载率超过100%),进行新增布点或增容改造。

4.1.2配变台区加装无功补偿

针对现状所有配变增容改造的项目,同步配套综合配电箱。

针对现状所有配变台区没有无功补偿或者无功补偿容量不足的,单独配套综合配电箱。

4.1.3 10kV线路加装无功补偿

对于线路平均负载率高、功率因数低,供电半径超过15km以上线路,特别是远郊山区的长距离供电线路,降低线路传输损耗。

4.2节能项目的实施案例

4.2.1配变改造

根据福建省实际需求,拟在福建省将老旧、重载配电台区改造为非晶变3500余台、S13型变压器2000余台,总计5500余台老旧变压器更换为节能效果更好的新型变压器,同时配套相应的配电箱。

4.2.2配变台区低压无功补偿

针对部分负载率高、功率因数偏低的公用台区,安装无功补偿柜,共计11000余台。

4.2.3线路无功补偿

福建省共增加线路无功补偿140余台,总补偿容量75000kV ar。

4.3配电网节能项目的筛选原则

4.3.1项目筛选原则

(1)结合福建省配电网现状实际情况,对现有配电网节能薄弱环节进行项目初步筛选;

(2)通过福建省配电网改造原则和节能技术原则,结合福建省配电网规划情况,对项目数据进行梳理;

(3)节能项目范围界定应排除福建省已经立项的大修技改项目、农村低电压治理项目,以防止项目资金重复投资;

(4)根据项目的边界条件,进行范围设置,如根据地区范围进行项目范围分割,界定项目的可施行外界条件是否允许;

(5)根据项目的地域划分、项目紧急程度等特殊性进行必选选定并优先排序;

(6)通过投资效益比率,优先选用优质的节能项目,以保证合同能源管理的节能效益;

(7)通过财务分析和投资效益财务评价指标对项目进行调整。

4.3.2项目调整原则

通过对节能项目范围的界定,对改造范围内的项目进行节能量计算再进行相关的财务分析。由项目财务分析投资回收率、维护成本等边界条件,再行对项目界定范围进行调整。

4.3.3项目调整依据

4.3.3.1节能量的计算

(1)更换老旧变压器节电量测算方法

根据国家标准GB13462-2008《电力变压器经济运行》,变压器的功率损耗为:

变压器年运行小时数(h):考虑到变压器停电检修等情况(估算时间120h),计算按8640h取值。

K:无功经济当量,按照标准规定,无功经济当量取值如表1。

本次改造无功经济当量取0.09计算;本次节能量计算依据公式(1)进行测算,考虑到配电变压器的负载率是在不断变化之中,目前统计存在诸多困难,因此本阶段只计算年空载损耗节电部分。

此次节能改造项目更换非晶合金配电变压器3530台,更换S13型变压器2039台,以上两部分配电变压器改造共实现节电量1918.2万k Wh。

注:发电厂母线直配指系统的一次变电所及发电厂的直配用户;二次变压指系统的二次变电所;三次变压指配电变压器。

(2)低压台区无功补偿节电量测算方法

根据无功补偿装置的容量,参考电力行业标准DL/T686-1999《电力网电能损耗计算导则》、国家电网公司企业标准《并联无功补偿装置节约电力电量与验证规范》(Q/GDW 11036-2013),无功补偿装置年节约电量计算如公式(2):

其中:QC:无功补偿全部投入的容量值,kVar(按改造台区配变容量的30%取值);

C:无功经济当量,本次计算取0.09;

tgδ:电容器的介质损耗角正切值(取值范围为0.0005~0.0012),本次计算取0.0008;(按二膜一纸电容器取值)

无功补偿装置在最大节电力情况下等效运行时间按照《并联无功补偿装置节约电力电量与验证规范》要求取值,一般居民类用户取值1000h,二班制工业用户或商业用户取值3500h,参考国网福建省电力公司2014年实际用电量数据,福建省居民用电量约占18.6%,工业及商业用户用电约占81.4%。

此次节能改造项目总共投入低压台区无功补偿装置17177台,总补偿容量为1417.35MVar,预计每年节约电量38370.8万k Wh。

(3)线路无功补偿节电量测算方法

线损和电流的平方成正比。输电线上的电流越大,线损就越大,如果我们在不改变电网输送能力的前提下,提高电网的功率因数,就能够有效的减小输电线上的电流大小,也就能有效减小线损。

根据无功补偿装置的容量,参考国家电网公司企业标准《并联无功补偿装置节约电力电量与验证规范》(Q/GDW 11036-2013),无功补偿装置年节约电量计算如公式(3):

其中:QC:无功补偿全部投入的容量值,单位为千乏,kVar;

C:无功经济当量,本次计算取0.06;

tgδ:电容器的介质损耗角正切值(取值范围为0.0005~0.0012),本次计算取0.0008;

线路无功补偿装置在最大节电力情况下等效运行时间按照规范要求取值3500小时。

无功补偿装置在最大节电力情况下等效运行时间按照规范要求取最小值,一般居民类用户取值1000h,二班制工业用户或商业用户取值3500h,参考国网福建省电力公司2014年实际用电量数据(表2)。

此次节能改造项目总共投入低压台区无功补偿装置1 4 5台,总补偿容量为69900k Var,预计每年节约电量1288.25万k Wh。

4.3.3.2项目投资额度差

根据改造项目的内容,分别对更换配变、加装JP柜、加装10k V线路无功补偿三项内容,分别进行静态投资估算:

ΔM=M(因改造追加的静态投资)

4.3.3.3投资效益比率

节能项目增减的主要依据公式(4):

ΔS=ΔQ/ΔM(4)

其中:ΔQ—单个项目因改造产生节能量;

ΔM—通过改造项目的投资额度;

ΔS—项目的节能投资效益比率。

对节能项目范围内项目进行投资比率对比,优先选用投资比率高的项目,在财务分析投资回收率允许的情况下,方可增设投资效益比率低的项目。详见表3。

5小结

本文以福建省配电网综合节能改造及电能质量提升项目作为案例,确定一般配电网节能项目的实施范围,提出以节能项目投资效益比作为节能项目的比选依据,浅析项目筛选原则和调整原则,比选出福建省配电网节能项目的优选范围,为配电网节能项目的技术及经济可行性论证研究提供参考。

配电网项目 篇2

在配电网工程项目施工前，需要加强对工程项目的成本控制，主要从以下几方面展开：第一，在配电网工程项目招标阶段，需要确保招标工作按照实事求是、公正公开的基本原则，遵守招投标的规定和配电网相关的要求，并通过新闻媒体发布招标通道;第二，在配电网工程招标确定公司后，需要签订相关的合同文件，同时，参建单位要根据合同文件对配电网工程进行设计、施工，如有变更，需要根据合同要求进行更改。

2.2施工阶段的成本控制

(1)配电网设计管理在配电网工程施工阶段，需要根据设计图纸的要求，进行采购物料、配备机械设备、组件施工人员。同时不同的设计图纸，其施工工艺存在较大的差异，增加工程成本。因此，在配电网设计阶段，需要根据工程特点，制定合理的设计方案。

(2)优化施工组织设计方案众所周知，施工组织设计方案是配电网工程建设施工的基本依据、指导方针，它是确保配电网工程项目顺利安装完成、确保安装质量、控制工程成本的重要性、关键性文件。因此，在配电网工程项目建设阶段中，需要在确保工程安装质量的前提下，对施工组织设计方案进行组装技术、组装顺序进行研究，确定最合理的施工组织方案，以有效地降低工程成本，提高电力企业的竞争力。

(3)加强对原材料和设备的采购方式，减小差价主要从以下几方面入手：第一，对施工原材料的采购信息建立一个信息库，并与市场之间保持紧密的联系，形成材料信息网络;第二，做好充分的采购计划，掌握市场基本行情变化规律，做到在价格最低时采购材料;第三，根据量价分离的基本原则，对工程材料价格和用量分别进行把控，且以企业的物流中心控制施工材料价格，对材料采购、运输、保存中的才老损耗进行严格的控制。而材料用量控制，主要是根据设计图纸的要求，合理计算工程材料用量，避免对材料的浪费，减少经济浪费;第四，针对一些材料市场价格和厂家供应价相差较大，可直接从厂家进货，减少差价。

(4)加强工程施工质量管理严格控制工程施工质量，完善质量管理制度，提高施工人员的质量责任意识，确保材料性能，确保建设项目质量满足设计要求，减少工程返工次数，在确保工程质量的前提下，减少工程施工成本，实现成本控制。

2.3竣工结算阶段的成本控制

工程项目竣工验收和结算是工程项目建设成本控制的最后阶段，其主要从以下几点进行成本控制：

(1)对建设成本的控制。在工程竣工结算阶段，需要严格审查结算的可靠性、真实性、合理性，避免本不应该列入成本的项目计入成本结算中，增加工程成本。

(2)对结算依据进行控制。在结算时，需要对结算的基本依据进行审查，如施工合同、预算定额、工程量、材料单价、材料量等进行计算，并对施工过程中的变更、洽商的合理性进行审查，如设计变更是否有设计单位的盖章。

3结束语

综上所述，为了确保工程建设项目的成本合理，需要对项目决策阶段、招投标阶段、设计阶段、施工阶段、竣工结算阶段进行全过程的成本控制，减少不必要的经济损失，在确保工程质量的前提下，减少工程建设成本。

参考文献:

[1]骆龙江.电力工程施工项目的成本控制分析[J].中国新技术新产品，(22).

[2]李琴芳，郝永兴.水利水电工程项目成本控制与管理研究[J].科技风，2012(21).

[3]潘业斌，葛维平.电力施工工程项目成本控制探析[J].安徽电力，(1).

配电网建设项目中的工程管理探析 篇3

关键词：配电网建设项目；工程管理；建议

配电网建设项目的工程管理在保障电力人员安全、促进配电网建设项目质量提高等方面的工作上发挥了显著的作用。而我国的配电网建设工程管理在发展过程中存在着一些较为严峻的问题，其不利于配电网项目的正常建设，在一定程度上制约了国内电力行业的发展。因此，提高配电网建设项目的工程管理质量应当成为我国电力企业的重要工作之一。

1 配电网建设项目工程管理的重要性

电力企业的配电网建设工程一般位于较为偏远的城乡结合区，这些地区的经济发展较为落后，因此其配电网的相关配套设施较为简陋，这就给电力企业的配电网建设工程增加了一定的难度。因此这些地区的配电网建设工作必须在良好的监管下进行，否则极易发生安全事故，造成不必要的损失。因此电力企业必须提高配电网建设项目中工程管理的质量，如此才能最大程度地保障地区配电网项目建设质量，从而在提高有关地区居民生活质量的同时增加企业的经济效益。

2 我国配电网项目工程管理的问题

自改革开放以来，我国电力行业随着社会经济的快速发展而取得了一系列巨大的进步，在保障国家各方面建设、促进人民生活水平提升等方面作出了一定的贡献。然而有关方面应当清醒地认识到国内配电网建设中的工程管理水平相对较低，与发达国家有着明显的差距这一事实。我国配电网工程管理中具有以下几个问题。

2.1 配电网工程建设周期较长且工作量大

中国幅员辽阔，因此国内电力部门的配电网建设工作量非常巨大，仅在2014年一年中，国家电网公司就在相关的配电网建设改造工程中投入了1580亿人民币。由于配电网建设具有一定的复杂性，相对电力企业的其他电力保障工程的建设工作而言，配电网的建设工程耗费时间较长。上述问题为配电网建设工程管理工作增加了难度。

2.2 配电网施工人员专业素质较低

在配电网施工过程中起到关键影响作用的是施工人员的专业素质。然而目前我国电力企业配电网施工人员的素质参差不齐，部分施工人员的业务能力无法完全满足新形势下配电网项目建设工作的需要，这在一定程度上使得配电网建设项目中的工程管理趋于混乱的状态，其一定程度上制约了我国电力行业的发展。

2.3 配电网建设安全质量管理制度不完善

以国家电网公司为例，虽然国网公司在相关的配电网项目建设工程上投入了大量的资金，然而公司的配电网建设工程中的安全质量管理制度不尽完善，从而使得相关的施工人员在具体施工过程不能很好地明确建设目标，另外施工人员在建设过程中没有完善的质量标准可供参考，这也在一定程度上使得工程管理的质量下降与难度上升[1]。

2.4 电力企业领导层对配电网建设工程管理重视程度不够

配电网的建设工程管理工作只有得到领导层的大力支持才能顺利地进行，然而目前我国的状况是，部分电力企业管理层只追求配电网建设的结果，而不关注配电网建设的过程，这也就在一定程度上促使我国配电网建设工程管理进展缓慢，乏善可陈。

2.5 电力企业各部门缺乏沟通配合

配点网的建设工作覆盖面广，其需要电力企业的各个部门参与。例如国家电网公司的配电网建设工程就需监测部门、施工部门、后勤保障部门等多个部门共同参与。然而这些部门在建设过程中各自为政，相互之间缺乏有效的沟通，因此也使得配电网建设项目工程管理工作难以开展。

3 配电网建设工程管理的有效对策

3.1 积极引进新式技术，加大资金投入

鉴于配电网建设工程具有巨大的工程量、建设时间较长等特点，笔者建议电力企业可以通过大力引进新式技术的方式来改良建设过程，以求缩短工期。与此同时，电力企业可以适当提高施工人员的工资报酬，从而促使其更加努力地投入工作。而以上工作必须在充足的资金支持下才能顺利进行，因此，电力企业应当加大配电网建设的资金投入，从而使工程管理的难度下降，确保施工质量与安全。

3.2 定期组织技能培训活动

针对于部分配电网施工人员专业素质较低而使得工程管理趋于混乱化的现状，电力企业可以通过定期开展针对配电网工程施工人员的专业技能培训活动，从而在一定程度上提高施工人员的专业素养以及业务能力，进而最大程度地保障施工质量。

3.3 完善配电网建设工程管理制度

配电网建设的工程管理只有在得到制度化保障的基础上才能最大程度地发挥其作用。因此有关的电力企业应当积极完善配电网建设工程管理制度，制定出切实可行、严格高效的安全施工标准以及施工质量标准，促进施工过程趋于合理化、规范化，从而确保配电网施工过程达到安全、高质的要求。

3.4 电力企业领导层应当给予配电网建设工程管理足够的重视

领导层是电力企业的核心组分，其任何一个决定都有可能影响电力企业的发展。因此，有关的电企领导人员应当积极纠正陈旧的观念，给予配电网建设工程管理工作足够的重视，保障其资金投入以及人才配备，从而促进配电网工程的顺利展开。

3.5 电企各部门应当加强联系与合作

电力企业各个部门如若各自为政，互相之间没有深层次的沟通与合作，则极其不利于配电网项目工程的建设。因此，各部门应当在做好分内之事的基础上，加强联系与沟通工作，进而加快配电网工程的建设，为电企提高经济效益的工作作出贡献。

4 结语

电力企业的配电网建设工程管理工作对于企业的发展而言有着重要的意义，因此，相关电力企业应当妥善处理好配电网建设工程管理的各项工作，从而确保配电网工程的施工质量，促进我国电力行业的发展，提升人民的生活品质。

参考文献：

配电网项目 篇4

合同能源管理机制能够实现节能服务公司、用能公司、金融机构间的多赢局面, 配电网节能改造引入效益分享型合同能源管理机制是电力行业节能减排的重要举措, 对于电力行业完成节能减排目标具有重要作用[1]。节能量是衡量合同能源管理项目节能效果的关键参数, 也是项目用能单位与节能服务公司效益分享的核心依据, 其计算结果的准确与否可直接关系到项目的成败。

目前, 对于配电网节能改造项目节能量计算主要有基于统计线损的节能量计算方法、以实测数据为基础的理论线损法、基于设备运行数据的简化计算法等三类方法。本文首先分别介绍了三类配电网节能量计算方法的基本原理及应用现状;其次, 简要分析了各类方法的优缺点及其适用性;可为今后配电网节能改造项目的节能量计算提供参考。

1 配电网改造项目节能量计算方法

线损理论计算是根据配电网的实际负荷及正常运行方式, 计算配电网中每一元件的实际有功功率损失和在一定时间段内的电能损失[2]。目前, 基于线损理论测量与验证方法已被应用于分析配电网综合节能改造项目的节能潜力和计算节能量[3~8]。基于线损理论的节能量计算方法主要有统计线损法、理论线损法两大类。

1.1 基于统计线损的节能量计算方法

统计线损法是指以某一区域配电网或某一线路改造项目为对象, 通过计量其改造前基准期内, 以及改造后统计报告期内的供、售电量, 计算出项目改造前后的线损率, 并根据线损率的变化计算得到节电量。

根据《国家电网公司电力网电能损耗管理规定》, 线损率计算公式为:

式中:△A%为线损率, AG为供电量, AS为售电量, AF为电厂发电量, AWG为外购电量, ASR为电网输入电量, ASC为输出电量, AZD, i为终端客户的抄见电量。

根据上述公式 (1) , 电力企业的线损率即为单位供电量的电能损耗量, 该参数可对应于国家发展和改革委员会公布的《节能量确定和监测方法》中的单个产品能耗, 改造前后的线损率则分别对应基准期、统计报告期单个产品电耗, 基准期供电量则对应于基准产量。进一步, 改造项目节能量计算可按如下公式:

式中:△E为节能量, △AJZ%为基准期线损率, △ABG%为报告期线损率, AG, JZ为基准期供电量。

电网线损率是国家主管部门考核电力企业的一项重要经济指标, 降低线损是配电网节能改造的最主要目的之一, 也是其改造效果最直接、最重要的体现。统计线损法从改造结果出发, 直接以线损率计算配电网改造项目节能量, 计算参数也均为电力企业日常生产管理数据, 该计算方法最为简单直观。

统计线损率作为考核电力企业的一项重要经济指标, 其数值大小不仅受到配电网改造项目设备性能水平高低的影响, 同时也是电力公司电力系统规划设计水平、生产技术水平、经营管理水平的综合体现。相较于设备性能水平, 其他影响因素更加难以量化, 因此, 利用统计线损法计算配电网改造项目的节能量常常存在能耗泄漏的情况, 造成计算结果与实际值的正负偏差波动性较大且不可控, 这在一定程度上制约了此类方法的推广应用。

1.2 基于理论线损的节能量计算方法

由1.1节可知, 统计线损率是基于供、售电量计量表计统计得出的线损率, 计量表计之间准确度及精度不一致产生的误差[4]、供售电不同期引起的波动[5], 经误差传递、累积, 可导致统计线损率计算结果的误差较大, 从而使得以统计线损法计算得到的节能量偏离真实值。

相较于统计线损率, 理论线损率是基于设备参数、负荷潮流特性计算得出的线损率, 能够规避管理因素对线损率数据的影响, 因而理论线损率能更好的反应系统本身的技术水平。实际上, 理论线损计算常用于管理部门参考制定线损率考核指标[6], 或分析降损潜力, 为线路技术改造提供理论依据[7], 因此以理论线损率为基础计算改造项目节能量与统计线损率相比可以进一步剔除影响因素, 减少能耗泄漏, 提高计算结果的可信度。

目前, 对于电网理论线损率的计算方法主要有传统计算方法和潮流计算等两类。传统计算方法与潮流计算方法均需以建立配电网等效电路模型为基础, 且均从组成配电网的各元件/设备入手, 以电阻损耗计算公式为基本方法, 计算理论线损。两者的主要区别在于传统计算方法是通过简化求解潮流方程来计算线损, 即先求各节点负荷, 然后假设各节点电压都相等且为定值, 将非线性潮流方程简化为线性方程, 从而不用迭代求解潮流方程, 而直接利用功率迭加法来得到流经各线路的功率[8]。因此, 与潮流计算方法相比, 传统计算方法的精度较差, 并且传统计算方法主要适用于稳态负荷模型计算, 对动态模型的适用性较差。

随着计算机与通信技术的发展, SCADA/EMS、GIS等系统在电力系统的投入应用, 使得原来难以获取的各节点电流、电压、相位、功率等数据, 以可以实时显示[7], 并可以5min或10min或15min一次的频率存储数据, 完全可以代表电力系统的运行状态[9], 为潮流计算提供了良好的数据基础。

目前, 国内众多学者[8,10]已对利用潮流法计算配电网线损开展了大量的研究。但是将潮流法应用到节能量计算中, 从实际工程应用层面还存在网络拓扑结构复杂造成模型搭建工作量巨大、SCADA采集数据的“准实时性”造成的计算结果准确性降低、以损耗功率计算节能量采用方法的精度有限等诸多问题有待解决。

1.3 基于设备运行数据的简化计算方法

前两者方法都是从线路层面出发, 以线损为基础计算节能量, 计算结果受到多因素的交叉耦合影响, 能耗泄漏情况十分复杂, 可能导致无法有效识别节能效果的情况发生, 简化计算法则以改造元件/设备为研究对象, 划定边界, 可直接计算出各改造元件/设备的节能量, 汇总可得项目总节能量。

现阶段配电网节能改造主要可分为设备能效升级、电能质量提升等两大类别, 常可见:配电变压器节能改造、配电线路节能改造、无功补偿节能改造、谐波治理、三相不平衡治理等其中一个或多个的组合。分析上述节能改造项目可以发现:配电变压器节能改造常采用的方式有替换为低损高效变压器或有载调容变压器, 目的在于降低变压器空载损耗, 提升供电效率;配电线路节能改造常采用的方式有线路升压改造、扩径改造、应用节能导线, 从降低线路电流或电阻方面, 降低线路电阻损耗;无功补偿节能改造, 则是把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并接接入电路, 就近提供感性负荷所需要的无功功率, 提高传输线路的功率因数, 降低线路负荷电流, 以降低线损。因此, 一般都可划定为元件本身为界, 分别从降低空载损耗、提升供电效率角度计算配电变压器节能改造项目节能量, 从降低线路电流、电阻角度计算配电线路改造项目节能量, 从提升线路功率因素或无功补偿量 (引入无功经济当量概念) 角度计算无功补偿项目节能量, 并根据单项措施节能量来综合计算项目总节能量, 具体可按如下公式:

对于变压器类、线路改造类、无功补偿类改造项目的简化计算方法, 国家电网公司、山东省均出台了相关企业标准或地方标准, 国家发展和改革委员会经济运行与调节局2014年发布的《电力需求侧管理城市综合试点项目类型及计算方法 (试行) 》文件中, 均有列出简化计算方法的公式, 可参照使用。

简化计算方法以改造元件或设备本身为边界, 直接抓取关键节能部分, 并基于实测数据计算改造项目的节能量, 该计算方法也较为直观易懂, 但所使用的部分参数非电力企业生产运行数据需要另行计量, 部分时候会出现参数获取上存在困难的情况。并且, 简化计算方法将配电网各改造项目人为地割裂开来, 忽略了电网作为一个整体其中任何一个元件或设备的变化均可能引起潮流分布的变化, 因此, 也同样存在能耗泄漏的问题, 但相较于前两种方法, 该部分能耗泄漏对计算结果的影响相对可控。因此, 目前该方法是电力企业、合同能源管理项目供应商等相关方应用最多的方法。

2 三类计算方法的适用性分析

从工程实际应用的角度出发, 比较了三种方法的适用性, 如表1所示。

3 结论

(1) 目前对于配电网节能改造项目节能量计算可以从降低网络线损率、降低元件损耗等两个角度出发, 主要有基于统计线损的节能量计算方法、以实测数据为基础的理论线损法、基于实际运行数据的简化计算法等三类方法。

(2) 从实际工程应用的角度, 简化计算方法适用性最好;统计线损法一般只用于项目节能潜力的粗略估算;理论线损法仅适用于对典型项目的节能潜力分析。

摘要：本文首先分别介绍了三类配电网节能量计算方法的基本原理及应用现状;其次, 简要分析了各类方法的优缺点及适用性;可为今后配电网节能改造项目的节能量计算提高参考。

关键词：配电网,节能改造,节能量审核,线损

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配电网概述 篇5

配电网规划是地区总体规划和地区电网规划的重要组成部分，应与各项发展规划相互配合、同步实施，落实规划中所确定的线路走廊和地下通道、开关站、配电室及环网单元等供电设施用地。

配电网规划的编制，应从现有配电网入手，分析负荷增长的规律，解决电网的薄弱环节，优化电网结构，提高电网的供电能力和适应性；做到近期与远期相衔接，新建和改造相结合；在电网运行安全可靠和保证电能质量的前提下，达到配电网发展、技术领先、装备先进和经济合理的目标。

公用架空线路现阶段仍是配电网的重要组成部分，应充分发挥其作用。随着城市建设的不断发展，在有条件的地区可逐步发展电缆网络，电缆通道的建设宜与地区规划建设同步实施。

配电网规划应远近结合、适度超前、协调发展、标准统一，有明确的分期规划目标。应充分考虑市中心区、市区、城镇及农村等不同区域的负荷特点和供电可靠性要求，合理选择适合本地区特点的规范化网架结构，实施后能满足国民经济增长和人民生活水平提高对负荷增长的需求；运行灵活，有较强的负荷转移能力和适应性，具备一定的抵御各类事故和自然灾害的能力。

配电网设计、建设和改造应满足规范化、标准化设计要求，坚持安全可靠、经济实用、技术先进、减少维护的原则，积极稳妥采用成熟新技术、新设备、新工艺、新材料，禁止使用国家明令淘汰及不符合国家和行业标准的产品，确保电网的安全运行。1.1.1 中压配网结构

配电网应根据区域类别、地区负荷密度、性质和地区发展规划，选择相应的接线方式。配电网的网架结构宜简洁，并尽量减少结构种类，以利于配电自动化的实施。20、10kV架空线路宜采用环网接线开环运行方式，线路宜多分段、适度联络。20、10kV架空线路宜环网布置开环运行，一般采用柱上负荷开关将线路多分段、适度联络，见图A1（三分段、三联络），不具备多联络条件时，可采用线路末端联络方式，见图A2。根据区域内供电可靠性以及负荷发展的要求，逐步向网格式（四电源井字网架）（A3）或N供一备（A4）方式过渡。

图A1 20、10kV架空单侧电源多分段、多联络

图A2 20、10kV架空双侧电源多分段、单联络

出线母线1联络母线2出线分段分段出线联络母线4分段分段出线母线3

图A3：网格式（四电源＃字型）

图A4 ：N供一备模式中三供一备供电网络 20、10kV电缆线路接线方式一般为单环式、双射式和双环式。常用接线方式参见附录B，电缆通道采用管沟结合的方式。

（1）双射接线方式

自一座变电站或开关站的不同中压母线引出双回线路，形成双射接线方式；或自同一供电区域的不同变电站引出双回线路，形成双射接线方式，见图B1。有条件、必要时，可过渡到双环网接线方式，见图B3。高负荷密度地区可自不同20kV母线引出两回或三回线路，形成双射线和三射接线方式。

图B1 20、10kV电缆单侧电源双射式

（2）单环网接线方式

自同一供电区域两座变电站的中压母线（或一座变电站的不同中压母线）、或两座开关站的中压母线（或一座开关站的不同中压母线）馈出单回线路构成单环网，开环运行，见图B2。

图B2 20、10kV电缆双侧电源单环式

（3）双环网接线方式

自同一供电区域的两座变电站（或两座开关站）的不同中压母线各引出一回线路，构成双环网的接线方式，见图B3。

图B3 20、10kV电缆双侧电源双环式

（4）对射线接线方式

自不同方向电源的两座变电站（或开关站）的中压母线馈出单回线路组成对射线接线方式，一般由改造形成。见图B4。

图B4 20、10kV电缆双侧电源对射式（双射）

（1）一般电缆化区域宜采用单环接线方式，其电源优先取自不同变电站，不具备条件时可取自同站不同母线。单环网尚未形成时，可与现有架空线路暂时拉手。

（2）可靠性要求较高的电缆化区域，宜采用双射接线方式，其电源一般取自同站不同母线或不同变电站。根据需要和可能，电缆双射接线可逐步发展为双环接线和异站对射接线。1.1.2 线路选择

1、一般要求

（1）中压线路以架空线路为主，电缆线路为辅；按地方经济建设和城乡一体化发展进程的需要，逐步提高电缆线路比例。

（2）严格控制中压架空绝缘线路的使用--空旷地带不得使用中压架空绝缘线路；城镇区域使用中压架空绝缘线路的，应有防雷措施。

（3）中压线路以双回路架设为主，在主通道紧张的区域可考虑电缆敷设，特殊情况下可考虑主线路采用四回路架设，但在四回路主线路部分不宜接用户和配变。

2、中压线路的装机容量

每回10千伏线路装机容量控制在8000kVA-12000kVA之内—以民用照明为主的在12000kVA之内，以工厂企业为主的在8000kVA之内；每回20千伏线路装机容量控制在16000kVA-24000kVA之内—以民用照明为主的在24000kVA之内，以工厂企业为主的在16000kVA之内。

中压线路正常运方时，最高负荷电流控制在300A之内，对政治、文化、教育中心等重要场所的最高负荷电流宜控制在250A之内。事故抢修等异常运行方式，线路的载流量按安全电流控制--即按调度下达的线路限额电流控制。

3、中压线路的供电半径

市区每回10kV 线路供电半径（主干线）按1.5-2.0公里规划，10kV主干线路长度不得超过3.0公里。

农村每回10KV线路供电半径（主干线）按3.0～4.0公里规划，主干线不得超过5.0公里。

4、中压线路的线径

（1）中压配网导线种类、规格尽量简化，利于施工和运行管理；中压主干线新建、改造考虑长期发展（20年），避免重复建设。

（2）主线、支线

架空线采用钢芯铝绞线： 主干线 LGJ-240 支 线 LGJ-150 架空绝缘导线采用铝绞线：主干线 JKLYJ-240 支 线 JKLYJ-150 电缆线采用铜芯交联聚乙烯电缆（20千伏电缆绝缘等级为18/24千伏，10千伏电缆绝缘等级为8.7/15千伏）：

主干线 YJV22-400 主支线 YJV22-240

次支线 YJV22-70（3）末端线

10KV末端线是指到一、二台配变、且无可见发展的支线，可采用50平方导线；配变排线采用JKLYJ-50架空绝缘导线。

（4）上述线径选择均指公用配网，用户专变进线部分的线径选择应符合《35kV及以下客户端变电所建设标准》（DGJ32/J14-2005）的要求。

1.1.3 配电变压器

1、一般要求

（1）每个配变台区应有明确的供电区域。

（2）配变布点应符合“小容量、多布点、近户（短距离）”的原则，靠近负荷中心，变压器台架按最终容量一次建成。

（3）新装的变压器应采用S11型及以上的低损耗全密封变压器，现有的高损耗变压器应逐步更换为低损耗变压器。

（4）配变设计（含进线、配变本体、低压控制箱等）均采用典型设计。

2、配变型式的选择

（1）新建住宅区：严格控制箱式变供电方式，宜采用配电所方式。凡是采用配电所供电方式的，均为SC10型干式配变；农村自建归并住宅区，采用架空变供电方式的，均为S11型配变。

（2）改造住宅区：可采用箱式变供电方式，配变均采用S11型以上的配变。农村自建归并的住宅区，可采用架空变供电方式的，均为S11型配变或单相变。

3、配变容量的选择

（1）箱式变：500kVA及以下。（2）架空变：

容量控制在400kVA及以下，选定400kVA、200KVA、100KVA三种规格。

三相柱上变压器容量选择为100、200、400千伏安，不能满足需要时增装变压器，但柱上变压器台架及二次接线应按最终容量一次建成。

a）容量为400千伏安柱上配变用于市中心区、负荷密集的城市建设区、经济开发区以及城镇中心区等；

b）容量为200千伏安柱上配变用于市区、城镇、开发区、农村负荷密集地区等；

c）容量为100千伏安柱上配变用于负荷密度较低的农村地区等； 为防范柱上配电变压器的过载和输出电压偏低，变压器的最大电流不宜高于额定电流的80%，超过时应考虑新增布点或增容改造。

柱上配电变压器的中压引下线采用交联聚乙烯绝缘导线JKLYJ－50 mm2或电力电缆YJV22－3×70 mm2。低压出线电缆采用YJV22-0.6/1.0-4×240（200千伏安及以下使用单根，400千伏安使用双拼）。配变台架高、低压桩头应加装绝缘罩，无裸露带电部位。地处偏僻的变压器应采取必要的防盗措施。1.1.4 配电站

根据中压配电网的负荷需要，确定配电室设计的技术原则。如进出线数、占地面积、配变标准容量系列、装备水平等技术原则。

配电站用于集中居住区和低压负荷密度较高的商贸区，可以单独建设，亦可以结合开关站建设。新建居住区配电站应根据规划负荷水平配套建设，应靠近负荷点，按“小容量、多布点”的原则设置。

配电室一般配置双路电源、两台变压器，变压器单台容量不宜超过 1000千伏安。

配电站为终端方式配电装置，通常情况不设中压出线；配电所宜逐步制定通用设计，以便于设计、施工、维护。

配电站配变容量630、800、1000千伏安，配电站一般按2*800KVA干式变配置。

设备选择：

1、高压开关一般采用真空或SF6断路器和SF6负荷开关柜或全绝缘SF6充气式开关柜（630安/20千安）。主变出线回路采用负荷开关加熔断器组合柜（≦200安，20千安）。开关柜防护等级在IP4X及以上，具备“五防”闭锁功能。开关柜宜使用三工位负荷开关。每个独立的SF6气室配有SF6压力指示，并能实现低气压分合闸闭锁功能。2、0.4千伏开关柜采用抽屉式成套柜。进线总柜、母联柜配置电子控制的框架式空气断路器（操作寿命6000次，额定极限短路分断能力65千安），出线柜开关一般采用塑壳空气断路器（机械操作寿命7000次，额定极限短路分断能力50千安）。空气开关带速断和过流保护。0.4千伏母线采用单母线分段接线。

3、配电室宜采用SCB10型及以上包封绝缘干式变压器，不宜采用非包封绝缘产品。干变应节能环保、防潮、低损耗、低噪音，温控装置和冷却风机，带有金属外壳，采取减振措施。接线组别为Dyn11，容量为630、800、1000千伏安。1.1.5 开关站

开关站、开闭所是具有中压进出线的电力设施，设置于两座高压变电所之间的重要负荷区。开关站、开闭所作为变电所10（20）千伏母线的延伸，其主要作用是不同变电所或同一变电所不同母线的配电线路，进行联络和重要负荷的双电源供电。

开关站宜建于负荷中心区，一般配置双路电源，有条件时优先考虑来自不同方向的变电站；在变电站布点、通道等条件不具备时可取自同一座变电站的不同母线。用户较多或负荷较重的地区，亦可考虑建设或预留第三路电源。

电气主接线--开关站的接线宜简化，一般采取两路电缆进线、断路器柜单母线分段、设置母联。

10（20）千伏开关站、开闭所最大转供容量一般不超过10000（20000）KVA，规模不超过2进10出--每回电源带4-5回出线，每路出线容量控制为2000（4000）KVA。

设备选择--进线开关、母联开关选用SF6断路器或真空断路器（630A）；出线开关视供电区域的重要程度，一般选用负荷开关,也可选用SF6断路器、真空断路器（630安，短路电流水平：20千安/4秒。），主干线开关柜进、出线不设保护。开关柜防护等级在IP4X及以上，具备“五防”闭锁功能。开关柜宜使用三工位负荷开关。所有开关柜应配置带电指示器（带二次核相孔）和电缆故障指示器。每个独立的SF6气室配有SF6压力指示，并能实现低气压分合闸闭锁功能。1.1.6 环网柜

1、户外环网单元安装在受条件限制不能设置开关站和末端用户较集中的地区，用于电缆线路的分接负荷和分段、联络。

2、户外环网单元一般采取两路电缆进线、4 路电缆出线，两路电源具备防火间隔。计划双射接线末端向双环网发展或地区用户较多时，可采取 6 路电缆出线，高压开关采用SF6绝缘和开断的环网负荷开关柜和全绝缘充气柜，不采用产气和压气式负荷开关产品。每个独立的SF6气室配有SF6压力指示，并能实现低气压分合闸闭锁功能。

3、对于不适宜结合建筑物建设环网单元的，可采取在用户界外建设户外环网单元方式。1.1.7 电缆分支箱

用于电缆分支，不能用于电缆主网架节点，接入总容量不应超过2000千伏安。

配电网项目 篇6

【关键词】配电；基建；前期；改进

中低压配电网基建项目（以下简称配电网基建项目），系指中压（20千伏、10千伏）、低压（0.4千伏）配电网的建设、改建工程，包括配电网基建常规项目和业扩配套项目两类。为提高配电网基建项目前期管理水平，中国南方电网有限责任公司提出了配电网项目前期工作要求，在2011年颁布了《中国南方电网有限责任公司10（20）kV及以下配电网项目可行性研究内容深度规定》（编号：Q/CSG115004-2011），并要求尽快构建配电网规划前期管理的一体化体系，全面开展可研工作，规范管理，提高配电网项目解决实际问题的能力。在管理中涉及很多问题，以下展开论述。

1.农村配电网面临形势和存在问题

近年来，我市社会经济稳步增长，群众生活水平不断提高，同时随着电价“两改一同价”的有效落实、国家家电下乡惠农政策的推广、以及供电服务水平的不断提高等一系列因素影响，全市居民用电迅速增长，支撑城镇化发展的农村电网设施建设受到各方面因素的制约而略显滞后。如果这种情况不能迅速改善，将影响城镇发展一体化建设的进程，影响广大人民群众生活的提升。目前，农村电网主要存在以下问题：一是电网基础薄弱。部分线路残旧、设备老化并超期限超负荷运行。线路、配变重过载等情况突出。二是低电压问题突出。我市的地形以山地、丘陵为主，农村经济欠发达，上级电源布点不足，供电半径过长；部分已经按旧标准改造过的台区也出现供电能力不足、供电可靠性降低的情况。三是小水电自供自管区域的用电问题。我市仍有50个乡镇存在小水电自供自管情况，小水电自供自管区域电网设施残旧、供电能力不足等问题日益突出，越来越多自供区域的居民申请接入公用电网。接管后，需立即对相关电网电源点、线路、设备进行升级改造，所需的投资巨大。四是灾害影响的问题。早期，我是农村电网的设计建造标准不高，电网抵御自然灾害的能力较差需进一步提高电网设计标准，提高电网的抗灾能力。

2.农村配电网项目前期管理存在的问题

2.1农网改造目标不明确

近几年，广东电网公司不断加大我市农网改造支持力度，大部分地区配电网存在问题得到改善，但依然存在“头痛医头脚痛医脚”的现象，农网改造目标不明确，配网项目立项思路模糊不清，投资方向性不强，部分问题未能得到有效解决。

2.2相关部门对项目前期参与深度不够

首先，相关部门对农村配电网规划的参与深度不够，运行线、营销线、基建线收集到的基础数据不统一，对项目的方向性、准确性、解决问题能力和项目产生效益影响较大。由于地方局、各县区局基建线对运行状况、低电压投诉等客服情况不熟悉。配网滚动规划修编，项目立项时还没有真正形成基建、运行、营销三方联动工作机制，造成基建项目不一定是运行、营销真正的迫切的需求，解决配电网存在问题效果不明显。

2.3项目解决实际问题不够理想

通过中压配电网全负荷可转供电率、重过载线路、配变解决比率分析，我局重过载线路、配变改善情况不够理想，直接体现在对于如何提升解决重连载线路、配变比率、可全负荷转供率、每条线路接入配变电量、用户平均停电时户可降低率、综合电压合格率、高损配变降低率等电网运行可靠性关键指标以及解决低电压台区等惠民项目考虑较少，解决实际问题能力不足。

2.4项目前期可研深度不足

近年，部分配电网基建项目前期可研、设计深度不足，甚至部分项目未到现场勘查，直接“纸上谈兵”。部分项目与现场实际相差较大，无法施工或工程量不足，造成项目变更数量多、金额大，增补物资供应慢，施工进度不理想。

2.5解决问题社会效益与经济效益难平衡

“十二五”期间，广东电网公司持续加大配网建设支持力度，重点解决农村电网配变线路重过载、低电压等突出问题，配网投资首次超过主网，进一步彰显了“社会效益优先，企业效益为重”的经营理念。但是，电力人在承担社会责任时付出巨大的人力、物力为代价。面临电网建设投资总盘子逐步紧缩的发展趋势，应该结合实际寻路径，充分考虑自身的可持续发展能力，综合考虑电网建设产生社会效益和企业效益的平衡点。

3.农网项目前期管理改进方法

3.1贯彻省公司精神，结合我局实际确定农网改造目标

2014年，重点解决过载及较为突出范围性的低电压问题。着重解决当年投产变电站新出线、过载主干、过载及严重安全隐患的应改未改线路及报装受限台区问题。2015年，基本解决农村电网过载和低电压问题，基本建成安全可靠、节能环保、技术先进、管理规范的新型农村电网。2016年，以高供电可靠性为的建设目标，改善网架建设及提升配电网自动化能力，建成网架合理、适度智能、绿色的的农村电网。

3.2运行、营销、基建“三方”联动，深度参与配电网项目管理

将以往由基建线单方面提出建库及立项需求、审核把关调整为基建、运行、营销三方根据各自对的电网建设需求向基建线提出建库建议，并对需求进行先后缓急排序，基建线综合根据电网需求管理部门的需求及排序进行立项，以确保所立项目是真正的需求项目。一是运行、营销线深度介入年度滚动修编工作，三方共同努力把详尽运行数据做细做实，注重运行数据“同源”管理，做好配网项目规划滚动修编工作，完善好配网项目库，减少在计划实施过程中出现立项调整，项目变更等情况。二是在配网前期可研及方案审定时，为避免项目方向偏差、投资界面不清、花大钱办小事造成投资浪费等情况，定期组织三方配合对项目库及投资计划进行排序，确保基建为运行、营销服务，并力争以最小的投资、最优的设计方案解决问题改善，满足可靠性及客户需要。

3.3不断提升管理能力，三线联动共同提升配电网设计深度

今年7月份，我局分别从基建部、设备部、计划部以及清城、清新、佛冈局抽调了共20名技术骨干，会同英德供电局、阳山供电局相关技术人员及设计单位60余人开展配网项目现场摸查确认、复测，施工图编制及评审，三线联动工作顺利开展，极大的提升了项目设计深度，工作取得显著的成果。进一步发挥局计划规划委员会平台，三线联动贯彻配网管理的全过程，不断加快农网改造升级步伐。

3.4针对性开展专题研究，因地制宜制定建设方案

一方面，争取上级大力支持我局专题研究，并提供技术力量指导我局利用新的技术手段研究解决农村电网存在的问题。根据我局市电压偏低情况的特点，拟定在“小容量、多布点”全面改造与技术改造手段相结合的低电压台区的建设原则及新型设备的试点推广。另一方面，充分考虑自身的可持续发展能力，结合考虑电网建设产生社会效益和企业效益的平衡点，创新做好偏远地区电力供应问题的方式，转变思路，加强对分布式能源的分析研究和应用，降低运行成本，确保取得社会效益和企业效益双赢。

3.5深化落实解决配电网问题多部门协作机制

配电网项目 篇7

一、配电网建设项目投资现状

目前配电公司对配电网建设项目投资力度很大,配电总量得以增加,但是在投资过程中仍然存在诸多问题,比如投资利用效率不高、忽视技术性和安全性的问题。时代是不断发展的,以往的投资模型已经难以满足目前配电网建设项目投资优化的要求。目前电力建设项目常用的投资决策方法主要分为2大类:第一类是评价决策法,通过建立电力建设项目的评价指标体系,利用层次分析法等多目标决策方法进行项目优选;第二类是优化决策法,通过建立投资决策的优化模型,即建立优化目标函数及约束条件,利用优化算法求解最优建设投资方案。

二、目前配电网建设项目投资存在的问题

第一类方法实现简单,适用于对项目数较少的输电网进行投资决策,不适于对项目众多的配电网进行投资决策,同时该方法受主观因素影响很大;第二类方法寻优效果好,但是由于配电网投资决策的多目标性以及约束条件的复杂性,需要考虑的因素较多,建立综合考虑配电网技术性与经济性的投资决策优化模型相对困难。

三、配电网建设项目评价指标体系

构建综合评价指标体系关键在于确定评价关键要素。配电网投资建设项目的目的是满足不断增加的负荷增长需要和不断提供的供电要求,在尽可能获得企业的较高收益。为此,本文从电网安全、供电质量、供电可靠性、经济效益4个方面构建配电网建设项目评价指标体系,综合评价电网技术、经济性能以及供电水平,构建指标体系如图1所示,选取指标均能从信息系统直接获取,避免手工计算和修改。

四、配电网建设项目投资优化模型

1. 目标函数

基于上文建立的配电网建设项目综合评价指标体系,将具体指标得分乘以相应权重后再逐级求加权和,对规划项目库中项目进行综合评分,以综合评分作为项目集的决策值,以决策值最大作为目标函数构建投资优化模型。

2. 约束条件

依据配网建设项目驱动因素不同,本文将配电网建设项目分为网架结构优化类项目、设备水平提升类项目、配电自动化建设类项目三类,将配电网规划项目库分为3个项目库。依据配网项目分类,以配电网建设总投资和各类项目投资分配比例的限制建立约束条件。

(1)建设总资金约束

式中,Ti为项目i的投资额;Tm为规划年内项目投资预算上限。

(2)投资分配比例约束

配电网网架结构优化类、设备水平提升化类、配电自动化建设类三类工程项目对于供电可靠性指标的提升的贡献度不同,通过梳理不同项目的配电网可靠性投资及其投资效果,确定不同项目对可靠性指标提升贡献度δ`.依据各类项目对可靠性指标提升贡献度来确定投资分配比例T`,对可靠性指标提升较高的项目类别加大投资力度,即投资分配比等于可靠性指标提升贡献度之比,公式如下:

综上,约束条件为:

3. 模型计算

若规划项目库中项目数量不大,可以直接计算所有项目组合,对其进行比较,很容易得到最优的配电网投资优化方案。但是,若规划项目库项目数量众多,枚举法计算过程繁杂,不再适用。考虑项目变量的特点,要么1选中该项目,要么0不选中该项目,为固定长度的0-1向量,符合遗传算法(GA)的输入要求,同时模型的离散性也符合GA的特定。因此,本文拟采用遗传算法对模型进行求解。

五、实证分析

根据上文构建的相关模型,选取某地区2014年规划项目库数据进行实证分析。

(1)计划总投资约束

(2)投资分配比约束

最后,利用Matlab软件进行遗传算法求解,得到某地区2014年配电网建设项目优选结果。

六、结语

本文提出了基于信息系统实际运行指标的配电网建设项目综合评价指标体系,以及基于项目不同类别的投资优化模型,能够科学全面的反映出配电网的项目投资效果,并在投资总金额和投资分配比的约束下,使项目决策值最大,达到合理分配投资金额的目的,提高配电网的投资效率,促进电网企业可持续发展。

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配电网项目 篇8

2014 年1 月15 日, 国网浙江省电力公司组织相关专家对“智能配电网自愈控制研究与应用”项目进行了验收。与会专家认真听取了项目汇报, 并仔细审查了相关资料, 经讨论, 一致认为项目完成了合同规定的内容, 同意通过验收。

“智能配电网自愈控制研究与应用”项目是由中国电科院承担的2012 年国网浙江省电力公司科技项目。项目组开展了智能配电网自愈控制理论、风险评估、故障诊断与安全预警技术研究, 并将智能配电网自愈控制系统应用于绍兴市镜湖新区智能电网综合示范工程。智能配电网自愈控制系统自运行以来, 各项功能运行正常, 主要功能的实用化程度较高, 进一步提高了配电网运行水平, 未来将在整个镜湖新区进行应用。

配电网建设项目中的工程管理探析 篇9

关键词：配电网建设项目,工程管理,建议

配电网建设项目的工程管理在保障电力人员安全、促进配电网建设项目质量提高等方面的工作上发挥了显著的作用。而我国的配电网建设工程管理在发展过程中存在着一些较为严峻的问题, 其不利于配电网项目的正常建设, 在一定程度上制约了国内电力行业的发展。因此, 提高配电网建设项目的工程管理质量应当成为我国电力企业的重要工作之一。

1 配电网建设项目工程管理的重要性

电力企业的配电网建设工程一般位于较为偏远的城乡结合区, 这些地区的经济发展较为落后, 因此其配电网的相关配套设施较为简陋, 这就给电力企业的配电网建设工程增加了一定的难度。因此这些地区的配电网建设工作必须在良好的监管下进行, 否则极易发生安全事故, 造成不必要的损失。因此电力企业必须提高配电网建设项目中工程管理的质量, 如此才能最大程度地保障地区配电网项目建设质量, 从而在提高有关地区居民生活质量的同时增加企业的经济效益。

2 我国配电网项目工程管理的问题

自改革开放以来, 我国电力行业随着社会经济的快速发展而取得了一系列巨大的进步, 在保障国家各方面建设、促进人民生活水平提升等方面作出了一定的贡献。然而有关方面应当清醒地认识到国内配电网建设中的工程管理水平相对较低, 与发达国家有着明显的差距这一事实。我国配电网工程管理中具有以下几个问题。

2.1 配电网工程建设周期较长且工作量大

中国幅员辽阔, 因此国内电力部门的配电网建设工作量非常巨大, 仅在2014 年一年中, 国家电网公司就在相关的配电网建设改造工程中投入了1580 亿人民币。由于配电网建设具有一定的复杂性, 相对电力企业的其他电力保障工程的建设工作而言, 配电网的建设工程耗费时间较长。上述问题为配电网建设工程管理工作增加了难度。

2.2 配电网施工人员专业素质较低

在配电网施工过程中起到关键影响作用的是施工人员的专业素质。然而目前我国电力企业配电网施工人员的素质参差不齐, 部分施工人员的业务能力无法完全满足新形势下配电网项目建设工作的需要, 这在一定程度上使得配电网建设项目中的工程管理趋于混乱的状态, 其一定程度上制约了我国电力行业的发展。

2.3 配电网建设安全质量管理制度不完善

以国家电网公司为例, 虽然国网公司在相关的配电网项目建设工程上投入了大量的资金, 然而公司的配电网建设工程中的安全质量管理制度不尽完善, 从而使得相关的施工人员在具体施工过程不能很好地明确建设目标, 另外施工人员在建设过程中没有完善的质量标准可供参考, 这也在一定程度上使得工程管理的质量下降与难度上升[1]。

2.4 电力企业领导层对配电网建设工程管理重视程度不够

配电网的建设工程管理工作只有得到领导层的大力支持才能顺利地进行, 然而目前我国的状况是, 部分电力企业管理层只追求配电网建设的结果, 而不关注配电网建设的过程, 这也就在一定程度上促使我国配电网建设工程管理进展缓慢, 乏善可陈。

2.5 电力企业各部门缺乏沟通配合

配点网的建设工作覆盖面广, 其需要电力企业的各个部门参与。例如国家电网公司的配电网建设工程就需监测部门、施工部门、后勤保障部门等多个部门共同参与。然而这些部门在建设过程中各自为政, 相互之间缺乏有效的沟通, 因此也使得配电网建设项目工程管理工作难以开展。

3 配电网建设工程管理的有效对策

3.1 积极引进新式技术, 加大资金投入

鉴于配电网建设工程具有巨大的工程量、建设时间较长等特点, 笔者建议电力企业可以通过大力引进新式技术的方式来改良建设过程, 以求缩短工期。与此同时, 电力企业可以适当提高施工人员的工资报酬, 从而促使其更加努力地投入工作。而以上工作必须在充足的资金支持下才能顺利进行, 因此, 电力企业应当加大配电网建设的资金投入, 从而使工程管理的难度下降, 确保施工质量与安全。

3.2 定期组织技能培训活动

针对于部分配电网施工人员专业素质较低而使得工程管理趋于混乱化的现状, 电力企业可以通过定期开展针对配电网工程施工人员的专业技能培训活动, 从而在一定程度上提高施工人员的专业素养以及业务能力, 进而最大程度地保障施工质量。

3.3 完善配电网建设工程管理制度

配电网建设的工程管理只有在得到制度化保障的基础上才能最大程度地发挥其作用。因此有关的电力企业应当积极完善配电网建设工程管理制度, 制定出切实可行、严格高效的安全施工标准以及施工质量标准, 促进施工过程趋于合理化、规范化, 从而确保配电网施工过程达到安全、高质的要求。

3.4 电力企业领导层应当给予配电网建设工程管理足够的重视

领导层是电力企业的核心组分, 其任何一个决定都有可能影响电力企业的发展。因此, 有关的电企领导人员应当积极纠正陈旧的观念, 给予配电网建设工程管理工作足够的重视, 保障其资金投入以及人才配备, 从而促进配电网工程的顺利展开。

3.5 电企各部门应当加强联系与合作

电力企业各个部门如若各自为政, 互相之间没有深层次的沟通与合作, 则极其不利于配电网项目工程的建设。因此, 各部门应当在做好分内之事的基础上, 加强联系与沟通工作, 进而加快配电网工程的建设, 为电企提高经济效益的工作作出贡献。

4 结语

电力企业的配电网建设工程管理工作对于企业的发展而言有着重要的意义, 因此, 相关电力企业应当妥善处理好配电网建设工程管理的各项工作, 从而确保配电网工程的施工质量, 促进我国电力行业的发展, 提升人民的生活品质。

参考文献

配电网建设项目中的工程管理探析 篇10

1.电力配电网及其工程管理的重要性

所谓配电网, 顾名思义, 就是起电能分配作用的网络。其主要组成部分有:一是架空线路;二是电缆;三是杆塔;四是配电变压器;五是隔离开关;六是无功补偿电容;七是其他附属设施。为了更好地加强电力配电网建设项目的工程管理, 作为管理人员必须对其有一个基本的认识, 才能结合工程实际有针对性的开展管理工作。

1.1配电网的分类

通常情况下, 目前我国配电网的分类主要是根据电压的等级来进行分类。一般分为高、中、低三类配电网。配电网按供电区的功能来分还可以分为城市、农村和工厂等配电网, 但主要是结合这些地区对电压的需求有针对性地确定的配电网的电压, 无论哪种都是给各个配电站和各类用电负荷进行供电。

1.2配电网工程是供电系统的关键

配电网的分配有这样一个特点, 他们大多分布在农村或者是城市边缘地区, 而且设备复杂技术含量高, 维护起来也十分方便。很多农村地区的配电网络设备老旧安全系数低, 使用过程中很容易发生安全事故, 已经不能够满足居民的正常供电需求亟需升级改造, 但是对于这些设备的翻新又会影响到周围居民的正常生活, 这就关系到了电力企业对于配电网的管理问题。管理水平的好坏是影响居民供电质量水平的关键。

2.如何做好配电网的工程管理工作

综上所述, 配电网工程管理在整个配电工程中有着至关重要的作用, 电力企业一定要对配电系统的管理高度重视起来。在对配电网络进行管理的过程中根据不同的配电系统, 采取不同的管理办法这样才能够做到安全高效。而且在工程管理的不同阶段, 配点网的特点也是各不相同, 下面就是笔者根据不同阶段的特点总结出来的管理方法。

2.1不同阶段的配电网管理办法

2.1.1关于项目确定初期管理办法的分析。配电网络可行性研究中不仅包扩建设场地的地理环境周边环境以及人为环境等, 在向上级呈交的可行性报告中还应当包括施工方案设计图纸等。然后有关部门再根据需要划分一定数目的资金供建设使用, 在后期的实际操作中有关部门还需要根据工程迫切与否决定什么时候开始正式施工建设。

2.1.2工程设计阶段的管理分析。工程确定可以实施之后就要进入设计阶段了, 这是对接下来的施工工作的准备。设计阶段的工程管理首先得要求设计人员设计符合规范要求严格按照说明书上的设计要求来对工程进行设计, 同时工程设计要以保证工程质量为主, 在保证质量的同时设计尽量方便管理和使用。然而保证工程设计合理性的关键就是做好工程设计的管理工作, 培养工作人员的责任意识, 做好管理工作提高企业工作效率。

2.1.3配电网施工阶段的工程管理措施探析。施工阶段作为整个工程质量形成的关键阶段, 因而此阶段的工程管理十分重要。因而作为电力企业, 应在配电网项目施工阶段做好以下几方面的工程管理工作:一是严格按照工程设计方案和施工组织设计进行施工, 确保各环节的施工在施工设计方案的指导下得以顺利地进行, 并在施工过程中严格按照工程进度计划表进行人员、机械和物资的配置, 以最大化地确保工程进度得到有效的控制;二是加强施工现场的技术管理和监督工作, 在做好技术交底工作的基础上, 严格要求施工人员按照规范的施工程序进行施工, 对于施工过程中出现的技术问题应及时指导和纠正, 通过加强技术管理为工程质量管理水平的提升奠定坚实的基础;三是在施工过程中应加强安全管理, 严格按照配电网安全施工管理制度, 将各项安全责任落实到个人。

2.1.4工程结束阶段的配电网管理。配电网工程结束以后就是配电网的工程验收了, 建筑工程验收工作是鉴定工程质量好坏的关键, 是对整体工程建设质量的评价, 它直接决定了工程能否正常投入使用, 是日后工程安全高效运行的基本保证。验收工作必须要使用科学规范的操作步骤, 尽量使用高精度科学性的检测仪器, 最重要的是工作人员要有科学严谨负责的工作态度。工程验收结束之后, 就是要准备整体工程的结算工作, 结算工作必须做到细致, 很多难以发展的耗费资金的地方也要计算在内, 最后控制资金的总消耗量不超过最初投资总资金。

2.2强化电网管理的若干建议

2.2.1重视安全管理, 完善管理制度。任何工程的建设, 安全都是其最重要的组成部分, 形成安全第一以人为本的企业理念非常重要。做好安全工作的第一步就是要制定完善的安全管理制度, 企业内部员工都要严格遵守这些条例, 以防止安全事故的发生。其次, 要针对最容易发生安全事故的环节重点管理。重视施工过程中的安全管理工作。

2.2.2从员工入手提高工作人员个人素质。每年我们国家会有电力安全事故的发生, 所以电力系统的管理人员必须具有相应的用电安全知识, 通晓电网工作原理才行。所以上岗之前企业需要对员工进行培训, 给他们提供学习相关专业知识和技能的机会, 确认合格后方能上岗工作。

结语

总而言之, 企业对于配电工程建设的管理十分重要, 是解决电网供电质量的根本举措。想要实现电力工程的可持续发展, 电力企业必须根据实际需要建立健全科学完善的管理体制。其中企业中的管理人员是提高企业管理质量的核心, 工作人员应当切实提高自己的专业技术水平, 多学习多实践提升自己的职业素质, 为做好我国电网供电质量提供坚实的基础。

参考文献

[1]何敏.配电网建设项目的变更及应对措施研究[J].低碳世界, 2016 (10) :55-57.

配电网无功功率优化 篇11

关键词：配电网 有功损耗 无功优化 传统优化算法 人工智能优化算法

中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（c）-0081-01

电网无功潮流分布合理、电压质量合格是电网可靠、稳定运行的基础。但由于长期以来受“重输轻配”思想的影响，导致配电网建设投资不足，使其存在无功功率缺乏、日负荷曲线峰谷差大、末端电压不合格等问题。随着配电网发展及区域配电网联系的日趋紧密，电网潮流更加复杂、安全性要求更高，但部分地区无功容量过剩却不能有效补偿其他无功短缺地区，急需配电网无功优化解决此问题。此外，对配电网无功功率进行优化，可改善功率因数、降低网络损耗、节约能源、提高电压水平和运行稳定性。

1 配电网无功优化原则

为既提升配电网电压质量又减少网络有功损耗，配电网无功功率应尽量少流动，避免远距离传输。因此，配电网应按照“就地平衡”与“分级分区补偿”相结合的原则，合理配置无功补偿装置，具体要求如下。

（1）总体与局部相协调。

若无功补偿装置布局不合理，无法使局部无功功率就地平衡，就会出现无功功率流动，增加线路损耗。因此，需以总体平衡为基础，研究各个区域的局部无功补偿方案并进行最后协调优化，方获得最佳补偿效果。

（2）以中、低压配电网补偿为主。

无功补偿设备主要装设在变压站和线路上，对变压器进行无功补偿主要是补偿其运行消耗的无功功率，这种补偿方式并没有对配电网线路无功进行优化。而全网总损耗的70%发生在低压配电网，因此应以低压配电网无功补偿为主、其他方式为辅，有效降低全网有功损耗。

（3）供电方补偿和用户补偿相结合。

为减少无功功率流动、降低网损和提升电压质量，除供电方负责对配电网公共设备进行无功补偿之外，电力用户也应积极主动配合装设无功补偿装置，对消耗无功较多的特殊设备补偿适量无功，或改进设备的功率因数，减少无功消耗。

2 配电网无功优化算法

无功优化问题的状态变量和控制变量既连续又离散，求解过程中会出现误差大以及“维数灾”等问题，难以得到最优结果。多年来已此领域开展众多研究工作，并获得了一些成果。优化算法通常包括经传统优化方法和人工智能优化方法。

2.1 传统优化方法

（1）线性规划法。

无功优化属非线性规划问题，采用泰勒公式把目标函数和约束条件展开后消去高次项，将问题局部线性化处理。该方法进行无功优化计算时，运算速度快且收敛可靠。但在优化过程中将实际非线性问题进行线性化近似，误差难以避免。若迭代步长选取不当，可能导致收敛缓慢或振荡不收敛，优化结果和实际运行情况有差异。

（2）非线性规划法法。

以极坐标形式牛拉法潮流计算为运算机理，采用拉格朗日乘数法对约束等式进行变换，采用库恩塔克法处理约束不等式，以函数值迭代下降最快作为寻优方向，以使函数值尽快达到最小，该方法原理简单、易于编程实现。但对梯度步长和惩罚函数的选择要求很严格，惩罚因子过大发散、过小又不利于消除越界影响。由于前后两次搜索方向垂直，在接近最优点时，收敛速度变慢甚至出现搜索锯齿现象。

牛顿法具有二阶收敛性，利用雅可比矩阵和海森矩阵对目标函数求解，统一对拉格朗日乘子和控制变量作修正处理，大大降低计算复杂性。但有效约束集一般通过试验迭代确定，不易编程。

二次规划法是采用二次多项式近似表达目标函数、线性化不等式来构造二次规划模型，通过逐次近似求解原非线性问题。存在处理复杂、计算量大、编程难实现等问题。

（3）混合整数规划法。

可同时处理连续变量和离散变量，但对整体最优又较大影响。易发生振荡不收敛，计算过程复杂，计算量大，维数的增加会使计算时间急剧增长。

（4）动态规划法。

按时间划分为相互联系的阶段，并对每阶段结果作出评判，从而得到最优解。当状态变量增加时，将会出现“维数灾”问题。

2.2 人工智能优化算法

（1）遗传算法。

利用生物界物竞天择、适者生存的机理来随机搜索。该算法不依赖优化模型，具有并行计算特性、鲁棒性和自适应搜索能力，但其随机搜索寻优，计算和优化速度慢，易过早收敛于局部最优。

（2）免疫算法。

仿效生物免疫系统，将目标函数和约束条件对应免疫系统的抗原，函数可行解对应免疫系统产生的抗体，通过计算抗体与抗原、抗体间的亲和度及浓度得到最优抗体。可避免陷入局部最优，但当求解到一定范围时，易做大量无用冗余迭代，求解效率较低。

（3）蚁群优化算法。

借鉴蚂蚁间通过信息交流和相互协作的现象来求解组合最优问题。蚁群算法易跳出局部最优发现较好的解，具有较强的鲁棒性，在求解离散优化问题方面具有优越性。但在求解过程中易出现停滞，当群体规模变大时，优化时间急剧增加较长。

3 结语

输电网络无功优化问题已进行了大量研究工作，并取得了较多成果成功运用于实践，但配电网无功优化一直没有得到足够的重视，配电网自动化系统也大多侧重于提高供电可靠性。我国配电网存在无功功率不足、电压质量差、线损大等问题，严重影响了用户正常用电，甚至给一些企业造成了很大的经济损失。因此，对配电网进行无功优化，合理调整、补偿无功功率具有重要现实意义。

参考文献

[1]张佩炯，苏宏升.一种改进的云粒子群算法及其应用研究[J].计算机科学，2012，39（11）：249-255.

[2]徐刚刚.基于CAGPSO和ISCO算法的电力系统无功优化研究[D].吉林：东北电力大学，2012：34-46.

[3]曾令全，罗富宝，丁金嫚.禁忌搜索-粒子群算法在无功优化中的应用[J].电网技术，2011，35（7）：129-133

[4]苏玲，赵冬梅，韩静.电力系统无功优化算法综述[J].现代电力，2004（6）：12-16

配电网项目 篇12

关键词：可靠性规划,收益/成本评估法,收益增量/成本增量评估法,最小费用评估法

本文以《配电系统规划参考手册》第6章为依据,简要介绍了项目评估的基本情况,讨论了几种主要评估方法的优缺点及应用范围。

1 项目评估概述

配电网规划的主要目标是,确定满足电力企业未来需求的投资项目,然后实施这些项目。规划过程的部分内容包括,对规划项目不同方案的指标进行评估,根据指标对方案进行比较、排序,然后根据方案的排序结果选择投资项目。在对新建项目及其建设时机进行决策时,需要对多个备选方案进行评估,在这一决策过程中可选择不同的评估方法。本文讨论的评估、优选、审批方法覆盖了电力企业现有方法的大部分内容。

对项目的审批是指对特定项目进行批准、授权。评估、比较及排序工作都是审批流程的一部分,其目的是接受满足要求的项目,否决不满足要求的项目。良好的项目审批系统可以全面支持电力企业战略目标,是最简单和最经济的决策系统。

因此,在完成项目评估后,可对项目进行比较和优选,根据给定的阈值判断是否有足够的理由批准这些项目;或者根据这些项目的优点对其进行排序,以便在有限资金的范围内批准优点较大和花费较少的项目。通过整个评估—比较—优选的过程,电力企业希望能够保证在资金、人力和设备等资源的基础上做出良好的决策。

1)评估过程必须满足制定决策的以下3个方面要求:

(1)完整性。评估过程必须涵盖决策过程中所有重点事项。

(2)准确性。评估过程必须提供准确的、满足决策需要的评估结果。

(3)可比性。评估过程必须确保所有参与评估的方案具有可比性,并必须为各参与比较的方案设定一个公平的评价平台。

2)评估过程还必须满足以下2点原则:

(1)评估必须高效、及时和经济。规划人员的目标是,在满足上述3个方面要求的同时,还应尽可能采用最经济有效的评估方法,近似或忽略一些无关因素有时会简化评估过程。

(2)评估过程必须是可追溯的。从输入数据(复杂、清晰及属实)到最后的评价结果,都必须留下完整的文档。

电力企业可用几种完全不同的评估方法来优选备选方案,并以此决定资源分配的方式。评估方法最重要的区别是对“最好”的定义。规划属性分为单属性规划和多属性规划。在单属性规划中,只能确定一个属性,如费用最小或可靠性最大,无法同时考虑这两个属性的关系。而在多属性规划中,最终必须确定一个属性(如可靠性)和另外一个属性(如费用)的价值关系。该关系可以用帕累托曲线表示,据此规划人员可对属性进行权衡。

2 规划的主要评估方法

电力企业在规划项目的评价和审批过程中主要使用4种规划评估方法,即传统最小费用评估方法、收益/成本(B/C)评估方法、收益增量/成本增量(iB/C)评估方法和利润驱动评估方法。

2.1 传统最小费用评估方法

传统最小费用评估方法(下称最小费用法)是一种采用标准驱动、最小费用、面向项目的评估和选择过程,用以确定各个项目的投资规模及相应的分配方案,是单属性规划。针对项目与长期需求、节省费用的关系,这种方法采用资金的时间价值方法调整初始投资,从而使长期费用最小化。这种方法认为资金来源是无限的,不管投资多大,其利润率是在固定的价值体系下确定的,因此无法应对定额预算的需求,只适用于传统电力企业的监管方法及财务结构。

在20世纪90年代许多电力企业都采用这种方法,因为这既可减少支出,也可仍然采用传统的项目审批方式。其基本计算过程如下。

1)列出项目的各种备选方案,包括维持现状的方案。这些备选方案在处理未来负荷增长和现值的能力上应有所区别。

2)对每种方案,给出初始投资成本及总费用现值(包括投资成本、运行维护费用、税收或扩建费用、故障费用等)。

3)在所有项目中选出总费用现值最小的方案。

最小费用法有2个缺点:(1)不能从战略的角度来对费用和支出决策进行评估、控制及综合评价;(2)从长期的角度看会产生几方面的业务风险,并对过时的设备技术及债务非常敏感。

2.2 收益/成本评估方法

通常,在需要减少电力企业和客户费用的情况下,电力企业需要评估、比较和决定备选方案,在某种意义上,不需要项目的方案满足最低标准,而是要获得一些有价值的收益。收益/成本评估法(下称B/C法),以收益与成本两者的比值来确定项目的优点,为多属性规划,是通过一个有效的比值来评估可选项目的评估和选择过程。这些项目可以不在电力企业的供电义务范围内,不受标准的限制,而受收益(根据费用来衡量)的限制。项目的收益/成本的值越高,意味着收益也越多,并能够通过审批。而收益少于投资的项目则不能通过审批。当需要评估特殊的检修项目或需求侧管理(DSM)项目计划时,规划人员通常会采用这种方法。其基本计算过程如下。

1)列出项目的各种备选方案,其中包括维持现状的方案。

2)对每种方案,给出总收益及总费用现值(包括投资成本、运行维护费用、税收或扩建费用、故障费用等)。

3)计算每种方案的收益/成本的值。

4)在收益/成本的值大于1的项目中选出总收益最大的方案。

但是,仅采用收益/成本的值对项目方案进行评估会产生错误的结论。因为在现实情况中,如果采用收益/成本的值来评估整个项目,项目或计划的某些方案收益很大时,则会掩盖其他方案的低收益。

2.3 收益增量/成本增量评估方法

收益增量/成本增量评估方法(下称iB/C法)是基于收益增量与成本增量比值的评估方法,为多属性规划,这个比值有时也称为B/C增量比、B/C边际比,其中收益增量是当前方案与相邻方案(比当前方案收益稍差的方案)间的收益差值,成本增量是当前方案与相邻方案间的投资成本差值。收益增量/成本增量的值可以用来衡量方案决策的有效性,为选择一个合理的方案而不是一个更便宜的方案提供依据。

iB/C法在进行项目评估和排序时,能够尽可能地将预算资金分配给备选方案。但是在评估中要使用2个属性比值来定义资金使用的效率,这两个属性都可以用金钱来衡量。最常见的例子,是将长期节省的费用作为收益,而将初始投资成本作为成本。规划人员都想使长期收益最大的同时支出费用最小。其基本计算过程如下。

1)列出项目的各种备选方案,包括维持现状的方案。

2)对每种方案,给出总收益及总费用现值(包括投资成本、运行维护费用、税收或扩建费用、故障费用等)。

3)计算每种方案与前一个方案的收益增量及成本增量,计算收益增量/成本增量的值。

4)按收益增量/成本增量的值从大到小的顺序对所有方案重新排列,再从上往下一个一个方案寻找,直到消耗完预算额为止。

iB/C法使得规划人员可以评估资金支出的效益,将各项目的不同方案分开,然后按增量比进行决策,这就避免了某些高回报决策的影响。

2.4 利润驱动评估方法

利润驱动评估方法(下称利润驱动法)认为,投资机会是无限的。在任何一个机会中,投资超过某一个数量后利润率通常会降低,决策的重点是通过选择投资方向和投资对象来努力维持总利润率,一味寻求投资回报率最大化,为单属性规划。从某种意义上说,利润驱动法与传统最小费用法是决策方法的两个极端。最小费用法认为,资金来源是无限的。这种方法在不管投资多大,利润率(电力企业在监管下的利润率)是在固定的价值体系下确定的。利润驱动法不适用于受监管电力企业(电网公司)规划人员。

3 可靠性与费用的帕累托曲线

在多属性规划中可有多个属性,如可靠性、费用等。帕累托(Pareto)优化曲线可显示多属性情况下的分析结果,例如,电力企业在对系统进行扩展或运行时,帕累托曲线可显示不同方案的费用与可靠性之间的关系。因此,帕累托曲线可为电力企业提供选择,并且可对两个属性进行权衡,但是该曲线没有清楚地表示该做出哪个决定。

以美国西部一个11万个用户的郊区配电网规划为例,该配电网规划的帕累托曲线如图1所示,给出了若干不同投资情况下提高可靠性的最好方案。

帕累托曲线上的每一个点都代表一个可靠性和费用的最佳组合,也即任何一种可靠性水平的获得最少要花费曲线上所表示的费用,例如如果希望保持年系统平均停电持续时间(SAIDI)为105 min时,则可靠性投资至少为1 250万美元;如果希望能得到的预期SAIDI为80~160 min,则可靠性投资为100~2 500万美元。历史上该供电区域的平均SAIDI为122 min,这意味着至少得花费700万美元来维护用户的供电可靠性。

4 3种评估方法的应用实例

4.1 被评估的规划工程概况

本文采用美国密西西比河谷地区一家电力企业的实际规划案例中的两个配电项目,来说明以上3种评估方法的应用。项目1(新建馈线)是在新区新建一条馈线为新客户供电,项目2(改造老化馈线)是在旧区改造一条馈线(在已运行50 a的电网中的主要配电馈线),以提高可靠性、降低长期运行和管理费用。

1)项目1给出了12个不同的方案:方案0(维持现状);方案1(大主干截面为4/0);方案2(相应的分支线截面为4/0-4/0);方案3(相应的分支线截面为336-4/0);方案4(大主干截面为336);方案5(大主干截面为636);方案6(大主干截面为795);方案7(相应的分支线截面为636-336);方案8(相应的分支线截面为795-336);方案9(相应的分支线截面为795-636);方案10(大主干截面为1113);方案11(相应的分支线截面为1113-633)。每个方案都比其前一个方案有更高的投资成本,以具备充足的供电容量,这意味着在未来负荷增长的一个较长时期内,馈线能够发挥作用而无需改造,同时也意味着损耗费用较少且可靠性可能较高。

2)项目2给出了6个不同的方案:方案0(维持现状);方案1(只改造严重的);方案2(重建计划A);方案3(重建计划B);方案4(重建计划C);方案5(全部重建)。由于设备老化及负荷缓慢的增长(人均每年增长0.3%),该区域逐渐出现了用户容量裕度较低、故障率较高和年度停电时间较长的情况,但现有的馈线系统仍然能满足电力企业的所有标准。以满足电力企业设计标准的观点看,项目2所列的方案都不是必要的方案。因此,对于项目2不宜采用常规的规划流程,即不是由于不符合技术标准而对该馈线进行改造。

4.2 最小费用法的应用

采用最小费用法评估项目1和项目2的部分方案分别见表1、表2。表中现值计算时所采用的折扣率均为11%。

万美元

万美元

采用最小费用法,在表1中选出项目1的方案7,在表2中选出项目2的方案4。这2个项目的最小费用现值对应的初始投资成本分别为360万美元和105万美元,因此两个项目的最小费用现值对应的总初始投资成本为465万美元。但是,假设预算额度只有372万美元,则费用需削减20%,规划人员该如何选择呢?对于项目1,传统电力企业规划人员会选择方案7(360万美元)作为首选方案,因为必须履行为客户供电的义务,而且费用现值最小。对于项目2,可能不会实施,也可能会用剩下的12万美元来做些较小的项目。

这样做的结果就是,大量的资金用于新建项目,而对旧区的改造关注得比较少,这样新、旧区域的供电可靠性就产生了差别。在某些系统中,新旧供电区域的停电频率和停电持续时间相差了1倍。这种不一致的供电质量问题困扰着许多电力企业,使他们无法摆脱这样的事实:不得不将大部分投资花费在新客户上,而同时也不得不削减支出。

4.3 B/C法的应用

采用B/C法评估项目1和项目2的部分方案见表3,其中30 a的折扣率为11%。

万美元

表3在表1和表2数据的基础上增加了以下新数据和新计算结果。

1)方案的预期SAIDI值:根据设备使用年限、运行条件和运行历史预测设备故障率,再采用概率分析方法(见本系列的第五讲)计算出供电可靠性。

2)方案的故障费用(表1中没有、表2中有):在可靠性规划和评估中,故障费用是一个“罚值”或负值,表示电力企业必须为所有客户供电的义务,停电就要受到惩罚。停电惩罚函数考虑了为所有客户供电这样一个约束条件。停电惩罚金额的计算公式为

当SAIDI>1.0时,

当SAIDI≤1.0时,惩罚金额=0。

式中:9.57为标量,可使未来30 a内的年固定费用以0.9的现值系数转换为现值(9.57=1+0.9+0.92+0.93+0.94……+0.929)。

在惩罚金额计算式中,考虑同时率的峰荷为5.0kW/户。项目1有1 400个用户,而项目2有1 800个用户。2美元/kW的罚值是比较高的,但并不是最高的。大多数罚值使用0.5~5美元/kW。

3)方案的总收益:为方案0的故障费用11.7亿美元减去该方案的故障费用与运行管理税收费用之和。

4)方案的B/C:其中B为总收益,C为初始投资成本。

但是在这种情况下,B/C的值对评估没有多大的帮助。项目1各种方案的B/C值基本上是项目2中各种方案的B/C值的100倍。因为项目1为新建馈线,维持现状会导致项目1的停电时间为8 760 h,而项目2为改造老化馈线,维持现状只会导致停电时间仅为9.8 h。应用B/C所提供信息的方法是,寻找收益最大化的项目,就是将所有可用的预算投资在项目1上,从而就选择出项目1方案7。B/C法得出的结果与最小费用法得出的结果是一样的。

综上所述,项目1所有方案的B/C值都很好。这是因为每个方案都包括了能够勉强满足供电义务的方案1,即隐含了其他方案的投资,使得每一种方案都显得收益很高,这实际上掩盖了其他方案的低收益。这种掩盖支出低效率的情况是普遍存在的,不仅出现在基于可靠性规划的本算例中,而且也存在于其他类似的新建馈线的方案中。

4.4 iB/C法的应用

采用iB/C法评估项目1和项目2的部分方案见表4,按照项目各方案的收益增量/成本增量的值从大到小进行了排列。收益增量/成本增量可以用来衡量方案决策的有效性,为选择一个合适的方案而不是一个更便宜的方案提供依据。

根据项目不同方案的iB/C值结果自上而下作图见图2。图2显示了这个例子的帕累托曲线,表明了电力企业的规划人员可以采用效益最佳的方案,曲线上的点是按累计费用与累计收益的比值绘制的。两点之间的曲线斜率可用收益增量/成本增量的值来近似。

在这个例子中,为了最优使用仅有的372万美元,规划人员仅需要在表4中依次从上往下选,直到下一个方案的累积成本超过了这个预算额为止。预算的最优分配过程概要叙述如下。

万美元

1)选择项目1的方案1,每花费1美元平均获得513美元收益,资金使用效率在整个表中是最高的。现在累计成本为225万美元,总收益为115 509.7万美元。

2)再依次选择不同方案进行投资比较。在选择项目1的方案5和项目2的方案2后,现在的累计成本为371.5万美元,总收益为117 212.7万美元,这时的总投资略小于372万美元的预算额。

到了这一步,若再投资升级为列表中的下一个方案(项目1方案6),则总投资将大大超过372万美元的预算额。因此,规划方案的选择过程结束。投资方案的最终决策如下。

对于项目1,选择方案5,投资成本为311.5万美元,所提供的收益为117 065万美元。

对于项目2,选择方案2,投资成本为60万美元,所提供的收益为147.7万美元。

总计,这两个项目的总投资成本为371.5万美元,总收益为117 212.7万美元,平均B/C值为315.51。

在最实际的含义上,这就是本规划问题的最优解。首先,这个决策满足了向新负荷供电的义务,新建了一条馈线向负荷增长区域供电。同样重要的是,该决策的总收益最大,提高了可靠性而降低了运行管理费用。在可选的项目方案中,没有任何一种小于或等于372万美元的资金分配方案能够取得同等收益或同等高iB/C值。该决策获得的总收益为117 212.7万美元,不仅比项目1方案7获得的收益(117 139.2万美元)大,而且比在项目1上投入任意数量的资金所能获得的收益还要多。

综上所述,为什么iB/C法比B/C法评估表现得更出色?虽然项目1的所有方案都有很高的B/C值,而且其任何一个方案的B/C值甚至都远远超过项目2中的所有方案。但是iB/C说明了项目1的方案1勉强能够满足新的最小需求,却有超过500∶1的巨大回报。从最小费用法到iB/C法中的数据可以看出,项目1的方案2仅在方案1的基础上增加了一些能够基本满足需求的内容,却也有122∶1的高回报。项目1其他方案的iB/C值较低,在数量级上与项目2中改造方案一样。这是因为,项目1中除了方案2外,其他方案都与项目2中的方案一样:花钱去提高一条馈线的可靠性,但该馈线的可靠性已经基本满足要求。

5 结论

本文介绍了可靠性规划项目评估的基础知识,4种主要的规划项目评估方法以及其中3种规划项目评估方法的应用实例。这4种评估方法各有特点,但其中只有iB/C法是最适合可靠性规划的评估方法。对于iB/C法,有以下3点主要结论。

1)iB/C值小于1.0意味着无效地使用资金。iB/C法和B/C法评价应用的规则一样:决不对比率小于1的项目投资,因为那意味着方案的收益低于成本。

2)iB/C法能够很好地处理定额预算的问题。如果预算没有给定额度,无约束的iB/C法将会使总费用现值最小化,即利用iB/C法的评估结果就和最小费用法的评估结果一样,其资金分配的方式也一样。

3)iB/C法合理地分配投资预算的同时可以考虑可靠性的影响,即iB/C法可以避免仅投资收益高的新项目而忽略与提高可靠性有关的改造项目。