基于全寿命周期成本的电网工程投资时机优化研究

摘要

本文提出一种基于全寿命周期成本的电网工程投资时机优化研究方法，其核心问题是全寿命周期成本(LCC)分析以及投资时机模型的建立。
　　 在LCC分析中，考虑到在实际建设规划中，相关数据的收集非常困难，故采用一些经验值或经验公式来代替一部分数据，按照工程项目的寿命周期，将电网投资项目成本分为三个阶段:建设期成本、运行期成本、期末残值。
　　 在LCC分析基础上，建立电网单项输变电工程全寿命周期投资时机的纯整数线性规划模型。该模型以新建变电工程投资综合效益最大化为目标函数，约束条件考虑了规划年内必须投资、投资次数仅有一次等变量自身的约束关系。对投资时机进行敏感性分析后，得出对新建站投资时机影响较大的两个不确定性因素为负荷和售-购电价差。在一定周期内电价往往比较稳定，影响最大的为负荷。
　　 对于多项输变电工程投资时机优化模型的建模过程中，以整个地区内的电网工程项目投资效益最大化为目标函数，约束条件中除考虑投资控制变量自身约束关系外，还加入了负荷及容载比对工程投资时机的约束。该模型更加符合实际建设投资情况。
　　 由于容载比约束的引入易造成约束过紧而导致无解的情况发生，故本文在多项输变电工程投资时机优化模型的基础上，建立考虑外购电的多项输变电工程投资时机优化模型。此模型引入外购电量作为优化变量，使得模型更加完善，避免产生因容载比过紧而导致无解的情况，同时引入了外购电的售-购电价差，将联络线输送功率成本反映到最终的收益中。约束条件中进一步考虑了联络线路自身的功率约束。
　　 文章最后以实际项目为例，运用CPLEX优化软件包对文中所建模型进行计算验证。计算结果验证了本文所建模型的有效性、正确性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 电网工程投资时机优化研究现状

1．2．2 LCC在电力系统中的应用国内外研究现状

1．3 本文的主要工作

第2章 电网工程全寿命周期成本分析

2．1 引言

2．2 LCC理论基础

2．2．1 设备级LCC分析

2．2．2 系统级LCC分析

2．3 电网工程实际规划建设中的全寿命周期成本分析

2．3．1 建设期成本分析

2．3．2 运行期成本分析

2．3．3 期末残值分析

2．4 全寿命周期成本现值和年值

2．4．1 资金的时间价值

2．4．2 全寿命周期成本现值TCC和年值ACC

2．5 本章小结

第3章 基于整数规划法的电网工程投资时机优化

3．1 引言

3．2 整数规划法简介

3．2．1 整数规划概念

3．2．2 分支定界法

3．3 单项输变电工程投资时机的纯整数规划模型

3．3．1 建模基本思想和步骤

3．3．2 具体模型

3．4 多项输变电工程投资时机的纯整数规划模型

3．4．1 建模基本思想和步骤

3．4．2 具体模型

3．5 考虑外购电多项输变电工程投资时机混合整数规划模型

3．5．1 建模基本思想和步骤

3．5．2 具体模型

3．6 小结

第4章 算例分析

4．1 单项输变电工程投资时机算例分析

4．1．1 算例简介

4．1．2 计算结果分析

4．1．3 敏感性分析

4．2 多项输变电工程投资时机算例分析

4．2．1 不考虑外购电投资时机算例分析

4．2．2 计及负荷波动后的不考虑外购电投资时机算例分析

4．2．3 计及负荷波动后的考虑外购电投资时机算例分析

4．3 小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研工作

致谢