基于全壽命周期理論的配電自動化工程研究

鄭少林

摘要 為了進一步完善我國的配電自動化工程，我們應該不斷提升配電自動化的智能水平。構建配電自動化的效益評估模型，對配電自動化系統的所有環節進行創新，使其全壽命周期得到全方位提高，從而降低配電自動化全壽命周期的成本，為我國的配電自動化建設工程做出新的貢獻。

[關鍵詞]全壽命周期 配電自動化 配電網周期成本

配電自動化是配電網智能建設的重要組成部分，它合理地改善了配電網的供電成本和質量，大大提高了配電網的供電可靠性，它不僅提高了設備的利用效率、對設備資源進行優化，而且還大大提高了對清潔能源的利用效率，這對配電網的管理和完善起到了很大的推動作用。由于配電自動化的不斷創新和完善，使配電網在智能電網建設中積累了足夠的實踐經驗，為我國智能電網的建設和發展打下了堅實的基礎。

1 全壽命周期理論的成本研究分析

1.1 初始所需投入的成本

隨著我國工程建筑的不斷發展，工程建筑對初始成本的要求也越來越大。根據資料顯示，拿某一地區的配電自動化設計標準為例：一個配電站點所需的超級電容器直流后備電源模塊，最后一次招標所需要的初始成本為5 6萬元，比往年的初期成本都要高。因此，隨著工程建筑的不斷升級，全壽命周期理論下的配電自動化工程項目需求也在不斷增加。

1.2 設備運行以及維護所需要的成本

由于超級電容器直流后備電源自身存在的優點，使其在運行維護方面的成本可以忽略不計。近年來，蓄電池直流后備電源一直在不斷創新，在其中加入了自行活化的功能。這樣可以幫助蓄電池增長壽命和性能，其功能比常規蓄電池的活化程序要高出很多。在蓄電池的自動活化階段不需要發揮后備電源的功能，因此，在蓄電池直流后備電源自動活化期間可以不考慮蓄電池的運行維護成本。

1.3 廢棄成本以及周期核算

由于超級電容器存在綠色環保的特點，所以在設備運行后期不會產生任何的廢棄成本，這也是超級電容器比常規電容器更加實用的主要原因。而蓄電池則不同，它會產生一些廢棄成本，根據數據分析，蓄電池產生的廢棄成本大約占采購價格的10%左右，比例相對較大。而在成本的周期核算方面，超級電容器也存在很大優勢。根據資料我們可以知道，超級電容器的全壽命周期成本明顯比蓄電池的全壽命周期成本要低很多。超級電容器的周期成本與初始成本相同，沒有多余的浪費之處。所以，在成本方面，超級電容器與蓄電池相比存在很大的優勢。

2 全壽命周期理論的配電自動化工程應用與研究

2.1 全壽命周期理論的定義

全壽命周期理論指的是，對產品壽命發展的整個過程進行管理。結合產品在每個階段出現的問題，協調統一、持續不斷地進行優化，從而保持產品的一致性。利用產品的并行設計方式，優化產品的技術與質量，使其在全壽命周期內能夠進行更長時間的工作。

2.2 全壽命周期理論在配電自動化工程方面的重要意義

配電自動化工程的全壽命周期管理指的是，以全壽命周期的所有細節作為研究對象，從而研究最佳的全壽命周期的經濟效益。按照系統的整體目標，全方位考慮工程的采購、運行、技改、規劃、報廢等整體過程。以安全、環保為前提，不斷追求更高的全壽命周期成本的工程效益，從而為工程帶來最大的社會效益、經濟效益和環境效益，使我國的工程建設邁上新的臺階。

2.3 全壽命周期管理配電自動化系統的方法

全壽命周期管理是指對配電自動化系統的所有環節進行管理，從而使配電自動化系統在安全、環保、效能等方面得到全面提高。在此基礎上，就可以不斷追求全壽命周期成本的更優化，以便于創造更好的社會、環境、經濟等方面的效益。全壽命周期管理中配電自動化系統的評價方法主要包括三種計算模型：

（1）凈收益現值計算模型;

（2）全壽命周期成本最小用法計算模型;

（3）內部收益率計算模型。用凈現值法或者內部收益率法去評價項目的經濟性會有一些困難，針對這種情況，我們會根據項目費用的對比情況提出最小費用的使用方法。

這只是一種假設的方法，當方案滿足收益相等的需求時，我們就會知道，配電化系統全壽命周期的最大效益方案就是最小費用方案的提出。

2.4 全壽命周期理論在配電自動化成本方面的規劃方案

由于LCC建立的開關布置新模型以及多階段配電網網架，不僅考慮了規劃方案的初始投資成本以及設備的運行維護成本，對配電網停電造成的損失也進行了考慮。為了對使用配電網的用戶構建停電損失和停電持續時間的數學模型，全壽命周期的配電自動化系統應該不斷優化和升級。通過此數學模型我們可以清楚地了解停電持續時間、停電頻率以及停電電量對停電成本產生的影響，從而更加精準地計算出停電期間所帶來的損失。通過數據分析我們可以知道，當我們對配電網的可靠性要求較高時，分段開關就會起到相應的作用，它會大大降低停電所帶來的成本損失。配電網的分階段規劃方案會更有利于負荷發展的要求，可以最大程度地降低系統的運行成本以及停電成本，這會給配電網帶來更好的發展前景。

2.5 全壽命周期的配電網規劃理論

目前，我國在調整能源結構方面，還沒有把DG技術放在主要的位置上，這對我國配電網的規劃會產生很不好的影響。例如：在風力發電的輸出功率以及配電網的負荷預測上會產生不確定性;由于電源接入方案的不合理，會對配電網的安全性以及經濟性產生破壞。針對這種情況，我們應該對分布式電源的接入容量以及接入位置進行優化，提出合理的配電網網架改進方法。不斷完善配電網的分布結構，這對我國能源的發展會起到很大的推動作用。

綜上所述，我國電網建設一直在不斷地發展和創新，從節約成本到分布模式都有了很大的提高。這其中，配電自動化系統的升級和完善起到了關鍵性的作用。配電自動化系統對設備的所有細節都進行了提升，從而在很大程度上節約了設備所有方面的成本，大大延長了設備的全壽命周期。除此之外，由于配電自動化系統對設備的全方位提升，使其為工程創造了較大的社會效益、經濟效益以及環境效益，為我國的工程建設和社會發展帶來了極大的好處。

參考文獻

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