配电系统规划设计中LCC方法的应用研究.doc

1、配电系统规划设计中 LCC 方法的应用研究摘要：目前全寿命周期成本分析在发输电系统规划设计及设备采购上已得到了充分应用，该方法在配电系统中应用较少，本文详细阐述了配电系统 LCC 计算模型和成本数据的选取办法，在此基础上，进行了实例应用分析。以此供大家参考。 关键词：全寿命周期成本；配电系统；规划设计 中图分类号：TM64 文献标识码： A 文章编号： 一、概述 配电系统是电力系统中的重要组成部分，从全寿命周期成本费用角度分析选择配电系统规划设计方案，实现配电系统全寿命周期成本最小和经济与社会效益最大化。对于构建安全可靠、运行经济的配电网来说具有十分重要的意义。 二、配电系统全寿命周期成本分析

2、方法 （一）全寿命周期成本分析基本内容 资产全寿命周期管理从企业的长期经济效益出发，通过一系列的技术经济组织措施，对设备或项目的规划、设计、制造、购置、安装、调试、运行、维修、改造、更新、直至报废的全过程进行全面管理、在保证电网安全效能的同时，对全过程发生的费用进行控制，使全寿命周期成本最小的一种管理理念。全寿命周期成本（Life Cycle Cost，简称LCC）可以表达为： LCC=购置成本+维持成本（亦称拥有成本） 电力行业中用的较多的是将维持成本再细化成投资成本、运行成本、检修维护成本、故障成本和退役处置成本之和，故 LCC 又表达为： LCCCI+CO+CM+CF+CD 式中 LCC

3、全寿命周期成本； CI投资成本； CO运行成本； CM检修维护成本； CF故障成本； CD退役处置成本。 图 1 为配电网电气设备全寿命周成本分解结构图，详细展示了各成本模块的构成。本章以下内容将逐项描述配电网 LCC 各项成本的分类计算方法。 图 1 配网资产全寿命成本分解结构图 （二）投资成本 CI 对于配电工程，其投资成本包括建筑工程费、设备购置费、安装工程费和工程其他费用。一般按电气一次设备寿命期为 30 年、二次设备寿命期为 12 年计算投资成本。这就产生在一次设备寿命期内，要多次更换二次设备，即二次设备的多次拆除及新建。 根据配电网工程的投资特征，其投资成本的构成如图 2 所示：

4、图 2 配电网工程投资成本构成结构图 根据上图，可定义配电工程的投资成本分别发生的年份为：0 年、12年、24 年。在更换二次设备时，由于旧设备需要淘汰，旧设备依然有一定的价值，其旧设备余值可以做为残值回收，计入退役处置成本（CD）值中。 根据上述定义，对于配电工程各规划设计方案投资成本分析如下： 第一次工程投资（0 年时点）： 投资成本=建筑工程费+设备购置费+安装费+其他费用。 其中：设备购置费中开关柜、电缆、配电变压器属于一次性投资，使用寿命期为 30 年；而继电保护、自动化通信系统寿命期为 12 年，12年后需要拆除更换新设备。 第二、三次工程投资（第 12、24 年时点）：由于一次设

5、备寿命期为30 年，本次改造不涉及一次设备，而只拆除更换二次设备。其发生的工程量只包括更换继电保护、自动化通信系统。因此： 第二、三次工程投资成本=继电保护费+自动化通信系统费+相应发生的其他费用。并收回二次设备残值，计入退役处置成本（CD）值中。 第 30 年时点，一次设备已经到达其寿命期末，需要拆除或更换为新一代设备。此时，其配套的二次设备使用期只有 6 年，还未达到其寿命期，但考虑到设备技术上的配套性，一次设备的更换一般导致二次设备的更换。一般可按在第 30 年时，一次设备、二次设备都予与拆除，并收回一次、二次设备残值，计入退役处置成本（CD）值中。 （三）运行成本 CO 配电工程运行成

6、本（CO）指的是配电网运行期间所发生的运行相关费用总和。主要包括设备能耗费用、日常巡视检查费用。其中设备能耗费用指配电网设备运行产生的能耗费用；日常巡视检查费用包括日常巡视检查需要的巡视设备、工具费以及巡视人工费用。即： 配电网运行成本 CO设备能耗费用+日常巡视检查费用 1、设备能耗费用 设备能耗费用对于配电网设备主要包括配电线路损耗和配电变压器损耗。 2、日常巡视检查费用 日常巡视检查费巡视人工费和巡视设备、工器具费用。 （三）检修维护成本 CM 对于配电工程检修维护成本主要是周期性检修维护费用，目前配网设备基本为免维护设备，使用期内基本不需更换辅助材料，因此检修维护成本仅为配电设备的预防

7、性试验费用。可根据预防性试验规程规定的试验项目和周期计算检修维护成本。 （四）故障成本 CF 故障成本 CF 包括故障检修费用及故障损失费用。 1、故障检修费 故障检修费包括故障现场检修费用和设备返厂修理引用的其他费用。故障现场检修费用内容主要包括供货方设备、材料费以及服务费；还包括业主方需要的设备、材料费和人工费。因设备返厂修理引起的其他费用包括土建破坏后修复费用、设备起吊费用、设备运输费、返修工厂修理费用和业主赴厂见证验收费用、第三方赔偿费用等费用。 2、故障损失费 故障损失费含因停电引起的供电企业投资收益损失及非计划停电造成的需要补偿电力用户的损失（停电的社会成本） 。 供电企业投资收益

8、损失停电损失负荷停电时间单位售电利润 停电社会成本的计算可采用产电比法,产电比是指某地区或某行业一年内创造的产值与消耗的电能量之比,描述该地区或该行业当年单位电能所创造的经济效益。即： 产电比某地区或某行业一年内创造的产值（GDP）/总用电量 停电的社会成本停电损失负荷停电时间产电比 （五）退役处置成本 CD 退役处置成本主要是指在设备寿命期末，拆除旧有的设备及线路所发生的工程费用及旧设备的残值。一次电气设备、二次电气设备如开关柜、线路、自动化屏等残值按其原价的 5%计算。这样，在设备寿命期末，其退役处置成本为旧设备残值冲抵后的工程拆除费用，即： 退役处置成本 CD=拆除费用设备残值 三、配电

9、系统规划设计方案全寿命周期成本计算实例 某产业园区占地面积约为 58 万平方米，园区属新型科技产业示范区，园区配电中压接线拟采用 N 供一备接线方案或花瓣接线方案进行配电工程建设。各方案主要建设内容如表 1 所示。 表 1 各规划设计方案主要建设内容 根据以上主要建设内容及上一章节建立的 LCC 计算模型，该产业园区规划设计方案的供电可靠性及全寿命周期成本计算结果如表 2 所示。 表 2 可靠性及全寿命周期成本计算结果 由上表可知， 花瓣接线方案供电可靠性较 N 供一备方案高，N 供一备方案 LCC 值较花瓣接线方案低，综合比较后应选择 N 供一备方案作为园区的配电工程建设方案。 四、结束语

10、当前配电系统规划设计与运行水平相对落后于发输电系统，制约了供电的可靠性和经济性，配电系统的安全稳定运行很大程度上是由配电系统规划设计方案决定的，因此在配电工程规划设计阶段采用全寿命周期成本的理论和方法进行研究具有重要的理论意义和实用价值。 参考文献 1 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 50613-2010 城市配电网规划设计规范. 北京,中国计划出版社.2011. 2 帅军庆. 电力企业资产全寿命周期管理理论、方法及应用.北京,中国电力出版社.2010. 作者: 李秀成男，1979 年 3 月出生，现任职于深圳供电规划设计院有限公司配电室，注册电气工程师，主要从事电力工程配电专业设计工作。