交流输电线路设计中的全寿命周期成本敏感度分析.pdf 2页

2016年1月建材与装饰电力建设交流输电线路设计中的全寿命周期成本敏感度分析窦兰秋（广东顺德电力设计院有限公司）摘要：目前，全寿命周期成本在我国交流输电线路的设计中应用比较广泛，它是以整个设计过程中涉及到的成本作为管理和量化评价标准的一种成本分析和管理理念，在交流输电线路设计中运用全寿命周期成本（LCC）理论，要求将全寿命周期设计理念和方法作为交流输电线路径设计、导地线设计以及绝缘子串设计的基本原则，在基础设计及杆塔设计上应当灵活运用各种先进技术和工艺。本文就针对交流输电线路设计中的全寿命周期成本敏感度进行了分析。关键词：交流输电线路设计；全寿命周期成本；敏感度中图分类号：TM721.2文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）03-0215-02交流输电线路的设计是一项专业性、综合性、复杂性的工作，当前，我国1000kV交流输电线路在造价上对初始成本的分要求设计人员必须综合考虑设计成本、质量、可行性等各方面的析和考虑还不到位，下面我就针对某具体输电线路工程的实际因素，影响交流输电线路全寿命周期成本的因素有很多，在设计造价作为参考，对1000kV交流输电线路的LCC敏感度进行了分的过程中，只有充分把握设计过程中对LCC波动影响较大的因析：素，并充分衡量相关成本动因与LCC之间的关系，才能最大限度2.1.1初始成本减少设计误差，实现降低电能损耗成本的目标。该交流输电线路工程的总预算大约为29550万元，在计算1LCC敏感度的概述LCC数值的时候应当以该投资数额作为基本参考标准，按照正在交流输电线路LCC的研究中，许多成本动因都会对交流态方向进行分布，标准差为0.1，均值为1。输电线路全寿命周期成本产生影响，当这些动因的波动处于允2.1.2经济指标许范围之内时，LCC也会随之变化，整体设计成本变化的幅度就该工程的经济指标主要包括通货膨胀率、年利率，这两项指是LCC敏感度，敏感度高，表示成本动因变化即使很小，也会造标应设定在3%和6.07%，并围绕该中心在±20%的范围内变化。成LCC出现大幅度的变化，敏感度低则相反，交流输电线路的设2.1.3固定维护成本计需要涉及多方面的信息数据，且不同信息数据具有不同的特固定维护成本在交流输电线路工程总成本中占据较大比重，征，这便形成了一个典型的多维分析问题，为了准确分析该问其中主要包括材料消耗成本、设备使用费用、人工劳务费用等，题，就必须把握LCC敏感度的数学定义，构建科学的LCC模型，这些费用的确定应当参考相似线路类型的成本数据，所有数据首先，应确定一个完善的成本分析结构，并提出基本的成本计算的均值为1，标准差为0.1，呈正态分布。公式，根据现有的成本数据，确定相关系数，一般来说，成本CLCC2.1.4故障损失费用计算关系式可表示为：交流输电线路在运行过程中很容易受到各种因素的影响，因CLCC=f（P1，P2，…，Pm）=a1P1+a2P2+…+amPm此，出现故障的几率较高，一旦线路出现故障，必然需要投入资式中：P1，P2，…Pm表示对CLCC产生影响的各种成本波动因金及时进行检修，为了避免资金的浪费，在对线路进行设计时应素，对于交流输电线路来说，主要包括日常运行维护成本、运行当将故障损失成本考虑其中，依据全寿命周期敏感度，该工程的损耗成本以及一次性投资成本等，在对CLCC进行估算的过程中，故障损失费应当设置为520.629万元。各成本动因可用Pi表示，i=1，2，3…m，Pi所对应的全寿命周期成2.1.5环境影响费用本敏感度为ai，当ai﹤0时，则表示Pi越大，CLCC越小，当ai﹥0时，则该交流输电线路工程的环境影响费用如表1所示。表示Pi越大，CLCC越大，当ai=0时，则表明Pi对CLCC没有影响，从表1上述关系式中还可以看出，随着a绝对值的不断增大，LCC的变项目计算结果i生态环境影响2.7606化也会越来越明显，但是，需要说明的是，全寿命周期成本敏感线路下方最大工频电场强度（kV·m）8.4206度函数只能表示LCC对某一成本动因的敏感程度，并不代表走廊边缘工频电场强度（kV·m）4.0156LCC变化的绝对值。所以，在对敏感度函数进行计算时若遇到敏无线电干扰（dB）53.666可听噪声（dB）53.751感度数值较大，而参数本身数值较小的情况是正常的，并不需要花费太多的时间对这一数值的准确性进行分析。经过上述分析可知，在所有成本动因中，设备运行寿命、宏观2交流输电线路设计中的全寿命周期成本敏感经济参数以及导线运行损耗费用对输电线路全寿命周期成本的影响最为明显，其敏感度系数依次为23.5%、27.3%和39.2%。度分析2.2500kV交流输电线路LCC敏感度分析2.11000kV交流输电线路设计中的LCC敏感度分析·215· 电力建设建材与装饰2016年1月在对500kV交流输电线路LCC敏感度进行分析的时候，通电线路实际所处区域的特点来确定，通常情况下，均值应设为1，过进行多次蒙特卡罗仿真，对各种需要分析的变量设置差异性标准差应设为0.2，在输入参数以后，应当把预测参量设为LCC的概率分布函数，从而得到输入变量与预测变量之间的敏感度的计算值，并设定蒙特卡洛仿真循环的次数为10000次。数值。主要输入变量的选择如下：2.2.6环境影响成本2.2.1运行寿命500kV交流输电线路的环境影响成本主要包括无线电干扰500kV交流输电线路的运行寿命应当设定在30a，以该数值费用、线路走廊占用的土地资源附加费用等，无线电的干扰程度为中心，运行寿命应当保持在25~35之间，呈离线均匀分布状应当通过比较法进行计算，磁场及电场造成的影响则应当采用态。逐次镜像法进行计算，此外，在对可听噪音产生的环境影响进行2.2.2经济指标计算时应当采用实验总结的相关公式进行计算。与1000kV交流输电线路的经济指标基本相同，通货膨胀率3结语和年利率应保持在3%和6.07%，且变化幅度不能超出±20%。综上所述，交流输电线路设计中对全寿命周期成本敏感度的2.2.3电能损耗成本运用和分析，能有效控制交流输电线路的整体造价，减少各项不交流输电线路设计中的电能损耗成本应以导线求解结果为必要的成本支出，对输电线路全寿命周期成本敏感度的计算应依据，导线应采用4×JLA1-400铝合金芯铝绞线，线夹金具的参以项目的实际情况为准，根据本文的分析可知，敏感度的计算结考基准应为铝合金线夹的电量损耗，地线的参考基准如图1所果只与设计方案、电压大小以及设备性能等因素有关，而与输电示。线路的长短尺寸无关，因此，在对交流输电线路进行设计时应将重点放在电压、设备的选择上，这样才能保证设计成本的科学合理。参考文献[1]刘剑，张勇，杜志叶，等.交流输电线路设计中的全寿命周期成本敏感度分析[J].高电压技术，2010，36（6）：1554~1559.图1[2]张俊.基于全寿命周期成本（LCC）的变电站建设的决策分析[D].重庆图1中，线路两端的两个4.335km耐张段中两根地线都与地大学，2007.面搭接，线路中间共有19个耐张段地线，长度为5.6km，主要发[3]王小波.计及可靠性的配电网全寿命周期成本模型及应用研究[D].重庆大学，2008.挥中间换位的作用，在换位的部位，普通地线断开，光纤复合架空地线处于连续状态，且普通地线的中点接地，分段绝缘，光纤收稿日期：2015-12-28复合架空地线在直线塔部位处于绝缘状态，在耐张塔部位处于接地状态。2.2.4初始成本根据我国500kV交流输电线路的典型造价为参考，应确定线路长度为115.71km，总预算的静态投资额为46482.71万元，该设计数额应作为LCC计算的参考标准，标准差为0.1，均值为1，呈正态分布。2.2.5故障损失费用对500kV交流输电线路的故障损失费用进行计算应采用平均电价折算倍数法，主要计算对象为故障导致的直接成本，在对社会影响成本进行计算时，应采用产电比法，根据线路等级和相关计算参数进行分析，故障检修费用通常用CF来表示，计算公式为：CF=25dWEENS+βλ+λCRtMR，该公式中，β表示社会影响因数，d表示平均电价，单位为元（/kW·h）；WEENS表示期望缺供电量，据国家电网对2004年前后500kV输电线路故障数据的统计，线路跳闸事故出现的频率约为0.0144次（/100km·a），其他故障事故出现的频率随着气候和环境条件的变化而变化，如连接电阻失效故障、外力破坏失效故障以及绝缘子闪络故障等，这些故障出现的原因是多方面的，故障发生频率的变动幅度也比较大，因此，很难对这些故障进行综合统计和分析，故障输入参数应根据输·216·