配電系統(tǒng)規(guī)劃全壽命周期管理理論和方法研究.pdf

1、配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，同發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)配電系統(tǒng)建設(shè)相對(duì)落后、投入不足，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，配電系統(tǒng)在將來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)有很大的發(fā)展空間。由于配電系統(tǒng)具有系統(tǒng)性、長(zhǎng)期性的特點(diǎn)，運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段發(fā)生的費(fèi)用在配網(wǎng)全壽命周期成本中占很大比重。從全壽命周期管理的角度出發(fā)，深入分析配電系統(tǒng)規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)階段的各種成本，優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，在保證配電系統(tǒng)安全、可靠的前提下，最大限度地發(fā)揮配電系統(tǒng)潛力，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)全壽命周期成本最小化和經(jīng)

2、濟(jì)與社會(huì)效益最大化，是當(dāng)前配電系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行人員急需解決的問(wèn)題，對(duì)構(gòu)建安全可靠、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)的配電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)具有十分重要意義。本文將全壽命周期管理理論應(yīng)用在配電系統(tǒng)規(guī)劃方案優(yōu)化的各個(gè)環(huán)節(jié)中，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1.深入分析配電系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)及運(yùn)行管理的整個(gè)過(guò)程，對(duì)配電系統(tǒng)規(guī)劃方案的全壽命周期進(jìn)行階段劃分，建立配電系統(tǒng)規(guī)劃方案的全壽命周期成本模型，提出配電系統(tǒng)規(guī)劃方案全壽命周期各成本計(jì)算方法和規(guī)劃方案經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法，為全壽命周期管理理

3、論在配電系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。
　　 2.基于設(shè)備全壽命周期成本(Life Cycle Cost，簡(jiǎn)稱LCC)建立配電變電站選址定容新模型，模型同時(shí)考慮變電站上級(jí)輸電網(wǎng)、下級(jí)配電網(wǎng)、變電站的初始投資、運(yùn)行維護(hù)成本、故障損失、廢棄成本，以LCC最低的方案為最佳規(guī)劃方案，協(xié)調(diào)規(guī)劃方案的可靠性與經(jīng)濟(jì)性，使得規(guī)劃方案在滿足可靠性要求的同時(shí)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)，規(guī)劃結(jié)果更科學(xué)，更符合實(shí)際。利用ArcGIS空間分析功能來(lái)處理選址定容過(guò)程中地理

4、因素的限制，提高規(guī)劃效率。提出將k均值聚類分析與多種群隨機(jī)粒子群算法相結(jié)合的改進(jìn)算法對(duì)上述模型進(jìn)行求解，該算法克服了傳統(tǒng)粒子群優(yōu)化算法早熟現(xiàn)象，全局尋優(yōu)能力得到顯著提高。
　　 3.基于設(shè)備全壽命周期成本LCC建立配電網(wǎng)網(wǎng)架及分段開(kāi)關(guān)布置規(guī)劃新模型，規(guī)劃模型同時(shí)考慮了規(guī)劃方案初始投資、運(yùn)行維護(hù)成本、故障成本、廢棄成本，使得規(guī)劃方案不僅滿足經(jīng)濟(jì)上的最優(yōu)，而且兼顧一定的可靠性水平。建立了配電網(wǎng)用戶停電持續(xù)時(shí)間與停電損失模型，該模型能

5、反映停電頻率、停電持續(xù)時(shí)間及停電電量對(duì)停電成本的綜合影響，能更科學(xué)準(zhǔn)確地計(jì)算出停電損失成本。提出將均值聚類與隨機(jī)粒子群算法相結(jié)合的改進(jìn)離散粒子群算法，應(yīng)用該算法對(duì)上述模型進(jìn)行求解，克服了粒子群優(yōu)化算法(PSO)的早熟現(xiàn)象，提高算法的全局尋優(yōu)能力。
　　 4.建立以配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備全壽命周期收益凈現(xiàn)值為目標(biāo)函數(shù)的配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，該模型直觀地反映了補(bǔ)償方案的降損節(jié)能收益能力。利用聚類排擠小生境遺傳算法對(duì)配電網(wǎng)無(wú)功規(guī)劃進(jìn)行求

6、解，通過(guò)調(diào)整聚類距離控制收斂到的小生境數(shù)目，提高了算法的全局尋優(yōu)能力和解的穩(wěn)定性。
　　 5.提出以配電饋線為基本單元的配電網(wǎng)設(shè)備全壽命周期安全、效能、成本管理的方法，建立基于年度安全效能成本指標(biāo)的配電網(wǎng)規(guī)劃方案評(píng)價(jià)模型，結(jié)合配電系統(tǒng)特點(diǎn)對(duì)模型中的安全指標(biāo)進(jìn)行了定義，給出了配電設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)的全壽命周期各成本計(jì)算方法。上述模型既考慮了規(guī)劃方案的LCC值，還兼顧了規(guī)劃方案的安全效能值，克服了基于LCC方法的配電網(wǎng)規(guī)劃方案評(píng)價(jià)中不能