基于全壽命周期理念的配電網設計優化分析

◎田箏

基于全壽命周期理念的配電網設計優化分析

◎田箏

經濟要發展，電力需先行。電力產業是國家實現現代化的戰略重點，是社會建設和經濟發展的重要部分，是國家建設的基礎產業，其發展程度已經成為衡量一個國家現代化建設和人民生活水平的重要標志。本文全壽命周期設計理念在基于全壽命周期目標的基礎上，對配電網工程設計的目標體系進行了優化，除了社會經濟效益之外，將環境影響和可持續發展觀念引入配電網工程設計的目標中，優化了目標體系。建立了全壽命周期成本模型和評價標準，使配電網工程設計方案的比選更合理。全壽命周期設計理念提升了設計質量， 對配電網改造設計的管理工作，提供了幫助。

配電網工程全壽命周期設計優化

目標體系優化

社會經濟目標是最基本的目標，是用最少的費用實現最大化的功能達到工程最優價值。包含可靠性與安全性、可施工性和全壽命周期成本最優3個具體目標，關系到配電網安全可靠運行，全壽命周期成本最優化等方面，是配電網改造必須滿足的最基本要求。

環境目標體現在配電網與周圍環境的相互作用和影響應滿足的要求，包括可回收性和節約環保性兩方面，要求配電網在全壽命周期內及報廢后都應體現保護生態環境，與周圍環境相和諧的要求。

方案比選優化

成本計算模型構建

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），電力行業一般是將維持成本再細化成運行成本、檢修維護成本、故障成本和退役處置成本之和。

配電網工程全壽命周期內各階段成本計算時，估算因素可能存在變化范圍，影響最終極端結果。由于自身變化而對指標產生影響的因素成為敏感因素，因此計算前應對全壽命周期計算中的敏感因素進行分析。

全壽命周期設計評價

1）社會經濟效益評價

可靠性與安全性評價：配電網工程設計的可靠性與安全性評價首先應對設計本身的可靠性與安全性進行評價，包括是否滿足相關法律法規和設計規程規范、設計的方案在計劃運行年限內是否能正常運行等。其次是對改造后的配電網可靠性與安全性進行評價。配電網的可靠性是指配電網持續供電的能力。供電可靠性反應的是供電企業的電能質量和供電企業的綜合水平，包括配電網運行水平、設備健康水平、網架結構水平以及應急事故處理能力和配電電網綜合管理水平。可靠性評價指標要能體現配電網工程壽命期內可靠性，它能衡量配電網設備在壽命期內保持穩定工作的能力，反應供電企業對社會用電需求的滿足程度。安全性評價指標要能體現配電網工程壽命器期內的安全性，不發生影響居民和社會的大范圍停電事故或人身傷害事故，造成用戶和電力企業的損失，并在社會上產生不良影響。配電網的可靠性與安全性指標主要由供電可靠率、線損率，線路N-1通過率，線路聯絡率等指標共同決定。

經濟性評價：經濟性評價主要依靠財務指標進行評價。配電網工程點多面廣，不同的改造方案和工程現場情況側重的評價指標也不相同。僅采用單一的經濟評價指標對項目方案進行評價，往往會產生片面的結果，因此在經濟指標比選時，需要結合不同的指標進行考慮，對各個指標進行綜合比較，提高決策的可靠性。

2）環境影響評價

配電網工程應與區域規劃相符，盡量一次建改到位。設計中應注意節約資源，包括節約土地資源、水資源、建設材料等。由于土地資源日益緊張，設計中配電設備設施，包括開關站、戶外環網單元和線路走廊選址時應盡量減少占用土地資源，節約建筑材料，采用環保的材料和施工工藝，避免環境污染，與環境協調。開關站、戶外環網單元等選址時應滿足規程規范，與居民生活區保證一定距離，避免噪音影響。設備選型時應提前考慮設備拆除后不對環境造成較大影響。工程實施時還需注意對周邊居民生活的影響，盡量較少噪音污染，及時清除施工垃圾，不影響周邊居民的正常生活。

設計質量優化

推廣全壽命周期管理理念。配電網管理部門應在配電網建設全過程中推廣全壽命周期管理理念，設計單位應該本單位推廣全壽命周期設計理念，更深層次的指導設計工作。

加快設計標準化建設，健全設計指導機制。由于配電網工程數量多，項目小，周期短的特殊性，對于提升設計成品的質量，提高設計效率方面，目前設計人員“各自為戰”的工作模式遠遠不能達到要求，必須采用標準化設計。但由于各個配電網項目的要求都不同而且涉及到配電電氣、配電線路、配電土建、技經等多方面的內容，要求全工程標準化是不可能的，因此，配電網工程的標準化設計應該將設計標準細化，按照各專業甚至各設備進行詳細標準制定。另外還應建立完善的設計指導機制，知道外包設計人員完成標準化設計，同時也要不斷進行設計比較、標準優化，不斷的完善和更新設計的標準化和設計指導內容，提高配電設計的質量和效率。

加強培訓宣貫工作。由于參與配電網工程設計工作設計人員水平參差不齊，無法保證設計成品的質量，所以必須高度重視人員培訓這一塊的工作。設計單位應根據管理部門下發的配電網典型設計模塊，積極組織做好宣貫培訓工作，并采用考核的方式檢驗效果，進一步推進標準化建設。

本文分別對配電網全壽命周期優化設計進行了研究，在此基礎上得到以下結論：將全壽命周期應用于配電網工程設計中，形成配電網改造全壽命周期設計理念，是當前形勢下必要而可行的。全壽命周期設計理念在基于全壽命周期目標的基礎上，對配電網工程設計的目標體系進行了優化，除了社會經濟效益之外，將環境影響和可持續發展觀念引入配電網工程設計的目標中，使設計目標更明確，也具備更深的意義。建立了全壽命周期成本模型和評價標準，對配電網工程的設計有一個更全面的認識和比較，對設計方案的比選提供了更大的幫助。設計質量一直是建設管理部門最關心的問題，全壽命周期設計理念提升了設計質量，對設計人員提出了更高的要求。

（作者單位：武漢供電設計院有限公司）