基于全壽命周期理念的配電網(wǎng)設(shè)計(jì)優(yōu)化分析

◎田箏

基于全壽命周期理念的配電網(wǎng)設(shè)計(jì)優(yōu)化分析

◎田箏

經(jīng)濟(jì)要發(fā)展，電力需先行。電力產(chǎn)業(yè)是國(guó)家實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的戰(zhàn)略重點(diǎn)，是社會(huì)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要部分，是國(guó)家建設(shè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展程度已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)和人民生活水平的重要標(biāo)志。本文全壽命周期設(shè)計(jì)理念在基于全壽命周期目標(biāo)的基礎(chǔ)上，對(duì)配電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)的目標(biāo)體系進(jìn)行了優(yōu)化，除了社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益之外，將環(huán)境影響和可持續(xù)發(fā)展觀念引入配電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)的目標(biāo)中，優(yōu)化了目標(biāo)體系。建立了全壽命周期成本模型和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，使配電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)方案的比選更合理。全壽命周期設(shè)計(jì)理念提升了設(shè)計(jì)質(zhì)量， 對(duì)配電網(wǎng)改造設(shè)計(jì)的管理工作，提供了幫助。

配電網(wǎng)工程全壽命周期設(shè)計(jì)優(yōu)化

目標(biāo)體系優(yōu)化

社會(huì)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)是最基本的目標(biāo)，是用最少的費(fèi)用實(shí)現(xiàn)最大化的功能達(dá)到工程最優(yōu)價(jià)值。包含可靠性與安全性、可施工性和全壽命周期成本最優(yōu)3個(gè)具體目標(biāo)，關(guān)系到配電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行，全壽命周期成本最優(yōu)化等方面，是配電網(wǎng)改造必須滿足的最基本要求。

環(huán)境目標(biāo)體現(xiàn)在配電網(wǎng)與周圍環(huán)境的相互作用和影響應(yīng)滿足的要求，包括可回收性和節(jié)約環(huán)保性兩方面，要求配電網(wǎng)在全壽命周期內(nèi)及報(bào)廢后都應(yīng)體現(xiàn)保護(hù)生態(tài)環(huán)境，與周圍環(huán)境相和諧的要求。

方案比選優(yōu)化

成本計(jì)算模型構(gòu)建

全壽命周期成本LCC管理的基本組成為購置成本和維持成本（亦稱擁有成本），電力行業(yè)一般是將維持成本再細(xì)化成運(yùn)行成本、檢修維護(hù)成本、故障成本和退役處置成本之和。

配電網(wǎng)工程全壽命周期內(nèi)各階段成本計(jì)算時(shí)，估算因素可能存在變化范圍，影響最終極端結(jié)果。由于自身變化而對(duì)指標(biāo)產(chǎn)生影響的因素成為敏感因素，因此計(jì)算前應(yīng)對(duì)全壽命周期計(jì)算中的敏感因素進(jìn)行分析。

全壽命周期設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)

1）社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

可靠性與安全性評(píng)價(jià)：配電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)的可靠性與安全性評(píng)價(jià)首先應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)本身的可靠性與安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括是否滿足相關(guān)法律法規(guī)和設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)范、設(shè)計(jì)的方案在計(jì)劃運(yùn)行年限內(nèi)是否能正常運(yùn)行等。其次是對(duì)改造后的配電網(wǎng)可靠性與安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)。配電網(wǎng)的可靠性是指配電網(wǎng)持續(xù)供電的能力。供電可靠性反應(yīng)的是供電企業(yè)的電能質(zhì)量和供電企業(yè)的綜合水平，包括配電網(wǎng)運(yùn)行水平、設(shè)備健康水平、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)水平以及應(yīng)急事故處理能力和配電電網(wǎng)綜合管理水平。可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)要能體現(xiàn)配電網(wǎng)工程壽命期內(nèi)可靠性，它能衡量配電網(wǎng)設(shè)備在壽命期內(nèi)保持穩(wěn)定工作的能力，反應(yīng)供電企業(yè)對(duì)社會(huì)用電需求的滿足程度。安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)要能體現(xiàn)配電網(wǎng)工程壽命器期內(nèi)的安全性，不發(fā)生影響居民和社會(huì)的大范圍停電事故或人身傷害事故，造成用戶和電力企業(yè)的損失，并在社會(huì)上產(chǎn)生不良影響。配電網(wǎng)的可靠性與安全性指標(biāo)主要由供電可靠率、線損率，線路N-1通過率，線路聯(lián)絡(luò)率等指標(biāo)共同決定。

經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)：經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)主要依靠財(cái)務(wù)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。配電網(wǎng)工程點(diǎn)多面廣，不同的改造方案和工程現(xiàn)場(chǎng)情況側(cè)重的評(píng)價(jià)指標(biāo)也不相同。僅采用單一的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)項(xiàng)目方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，往往會(huì)產(chǎn)生片面的結(jié)果，因此在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比選時(shí)，需要結(jié)合不同的指標(biāo)進(jìn)行考慮，對(duì)各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合比較，提高決策的可靠性。

2）環(huán)境影響評(píng)價(jià)

配電網(wǎng)工程應(yīng)與區(qū)域規(guī)劃相符，盡量一次建改到位。設(shè)計(jì)中應(yīng)注意節(jié)約資源，包括節(jié)約土地資源、水資源、建設(shè)材料等。由于土地資源日益緊張，設(shè)計(jì)中配電設(shè)備設(shè)施，包括開關(guān)站、戶外環(huán)網(wǎng)單元和線路走廊選址時(shí)應(yīng)盡量減少占用土地資源，節(jié)約建筑材料，采用環(huán)保的材料和施工工藝，避免環(huán)境污染，與環(huán)境協(xié)調(diào)。開關(guān)站、戶外環(huán)網(wǎng)單元等選址時(shí)應(yīng)滿足規(guī)程規(guī)范，與居民生活區(qū)保證一定距離，避免噪音影響。設(shè)備選型時(shí)應(yīng)提前考慮設(shè)備拆除后不對(duì)環(huán)境造成較大影響。工程實(shí)施時(shí)還需注意對(duì)周邊居民生活的影響，盡量較少噪音污染，及時(shí)清除施工垃圾，不影響周邊居民的正常生活。

設(shè)計(jì)質(zhì)量?jī)?yōu)化

推廣全壽命周期管理理念。配電網(wǎng)管理部門應(yīng)在配電網(wǎng)建設(shè)全過程中推廣全壽命周期管理理念，設(shè)計(jì)單位應(yīng)該本單位推廣全壽命周期設(shè)計(jì)理念，更深層次的指導(dǎo)設(shè)計(jì)工作。

加快設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，健全設(shè)計(jì)指導(dǎo)機(jī)制。由于配電網(wǎng)工程數(shù)量多，項(xiàng)目小，周期短的特殊性，對(duì)于提升設(shè)計(jì)成品的質(zhì)量，提高設(shè)計(jì)效率方面，目前設(shè)計(jì)人員“各自為戰(zhàn)”的工作模式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到要求，必須采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。但由于各個(gè)配電網(wǎng)項(xiàng)目的要求都不同而且涉及到配電電氣、配電線路、配電土建、技經(jīng)等多方面的內(nèi)容，要求全工程標(biāo)準(zhǔn)化是不可能的，因此，配電網(wǎng)工程的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)應(yīng)該將設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化，按照各專業(yè)甚至各設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)制定。另外還應(yīng)建立完善的設(shè)計(jì)指導(dǎo)機(jī)制，知道外包設(shè)計(jì)人員完成標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，同時(shí)也要不斷進(jìn)行設(shè)計(jì)比較、標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化，不斷的完善和更新設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)計(jì)指導(dǎo)內(nèi)容，提高配電設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。

加強(qiáng)培訓(xùn)宣貫工作。由于參與配電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)工作設(shè)計(jì)人員水平參差不齊，無法保證設(shè)計(jì)成品的質(zhì)量，所以必須高度重視人員培訓(xùn)這一塊的工作。設(shè)計(jì)單位應(yīng)根據(jù)管理部門下發(fā)的配電網(wǎng)典型設(shè)計(jì)模塊，積極組織做好宣貫培訓(xùn)工作，并采用考核的方式檢驗(yàn)效果，進(jìn)一步推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。

本文分別對(duì)配電網(wǎng)全壽命周期優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上得到以下結(jié)論：將全壽命周期應(yīng)用于配電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)中，形成配電網(wǎng)改造全壽命周期設(shè)計(jì)理念，是當(dāng)前形勢(shì)下必要而可行的。全壽命周期設(shè)計(jì)理念在基于全壽命周期目標(biāo)的基礎(chǔ)上，對(duì)配電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)的目標(biāo)體系進(jìn)行了優(yōu)化，除了社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益之外，將環(huán)境影響和可持續(xù)發(fā)展觀念引入配電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)的目標(biāo)中，使設(shè)計(jì)目標(biāo)更明確，也具備更深的意義。建立了全壽命周期成本模型和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)配電網(wǎng)工程的設(shè)計(jì)有一個(gè)更全面的認(rèn)識(shí)和比較，對(duì)設(shè)計(jì)方案的比選提供了更大的幫助。設(shè)計(jì)質(zhì)量一直是建設(shè)管理部門最關(guān)心的問題，全壽命周期設(shè)計(jì)理念提升了設(shè)計(jì)質(zhì)量，對(duì)設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求。

（作者單位：武漢供電設(shè)計(jì)院有限公司）