变电站、输电线路经济寿命评估及其在电网规划中的应用

摘要

随着我国电网发展方式的深入推进，电力企业运行模式的快速转变和电网规划理念的不断创新，针对变电站、输电线路等关键环节正逐步开展全寿命资产管理应用的若干关键问题研究。本文利用电力企业现有数据，研究电网规划、建设和改造决策中的经济性和可靠性问题，实现科学决策。具体是通过全寿命周期成本分析（经济性）和故障率预测（可靠性）的研究成果，开展变电站、输电线路的经济寿命预测应用研究，并在此基础上实现基于变电站、输电线路经济寿命的电网规划方案经济性优选。
　　本文主要进行了如下工作:(1)建立了变电站经济运行年限区间评估模型。对变电站外部运行环境和自身质量状况进行综合分析，在考虑变电站不同运行年限的情况下，建立上述两种因素对变电站缺陷级故障、失效级故障和事故级故障三类故障率的影响关系，提出了一种变电站经济运行年限区间的评估方法。(2)建立了输电线路最佳经济寿命区间评估模型。该模型在计算输电线路故障率时，不仅考虑了线路役龄，还考虑了气候与自然灾害、地理与外力破坏环境因素，以及部件与土建、运行与检修质量状况对输电线路故障率的影响，并采用最小二乘支持向量机按故障后果严重程度分别计算一般故障、较大故障和严重故障三类故障率，使得故障率的计算更加可信。提出了以年均成本最小为目标求解最优的输电线路运行年限区间方法。(3)将区间分析法引入到全寿命周期成本理论中，前述的变电站和输电线路经济寿命区间评估时均采用了区间分析法计算寿命周期的各项成本和故障率预测结果，消除了单一定值带来的计算误差。(4)针对电网规划方案经济优选中存在的问题，仅比较投资成本进行优选不够科学，采用全寿命周期成本模型在应用时又存在不少困难，提出了一种以规划目标年限为边界，考虑逐年成本和规划年末方案现价值的综合成本优选模型。分析了综合成本模型各部分成本的计算依据、模型和过程，明确了计算范围是方案中产生不等量成本的电网子系统（变电站或输电线路），其中的旧子系统个体还需利用前述研究成果进行经济寿命预测，以便确定在规划期内是否需要以及何时更新。综合成本模型在应用于规划方案经济优选时，为减少经济变量误差的影响同样采用了区间法。综合成本模型与全寿命周期成本模型相比，具有计算简单、直观，结果更合理准确的优点。
　　本文从变电站和输电线路的经济寿命研究出发，最后落脚于电网规划决策中，其方法和思路同样适用于电网建设和改造决策。本文最后对研究内容进行了总结和展望。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景与意义

1．2 课题的研究现状

1．3 论文的主要工作

第2章 经济寿命评估模型求解的数学基础

2．1 模糊综合评价法

2．2 层次分析法

2．3 最小二乘支持向量机

2．4 区间分析法

2．5 全寿命周期成本理论

第3章 变电站经济运行年限区间评估

3．1 引言

3．2 变电站运行环境和质量状况评估

3．3 变电站故障事区间预测模型

3．4 变电站全寿命周期成本分析

3．5 算例分析

3．6 本章小结

第4章 输电线路最佳经济寿命区间评估

4．1 引言

4．2 输电线路故障率的影响因素研究

4．3 输电线珞故障事区间预测模型

4．4 输电线路年平均成本区间计算

4．5 算例分析

4．6 本章小结

第5章 基于变电站、输电线路经济寿命的电网规划方案优选

5．1 引言

5．2 综合成本模型的提出

5．3 综合成本计算模型的求解

5．3．1 楚设成本的计算

5．3．2 运行成本的计算

5．3．3 检修成本、故障成本的计算

5．3．4 规划期末的现值计算

5．3．5 应用区间法进行方案优劣的比较

5．4 算例分析

5．5 本章小结

第6章 全文总结

6．1 研究工作及成果总结

6．2 后续研究展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢