CN104217371A - 基于供电安全标准的电网建设项目增供电量效益计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于供电安全标准的电网建设项目增供电量效益计算方法，通过计算供电安全标准要求下的供电能力，将供电能力与负荷发展相匹配，求得安全增供电量，协调平衡电网建设时序与供电安全要求的关系；增供电量计算方法中辨识存量设备及新建设备对增供电量效益的贡献力度，通过存量设备容量裕度及新建设备的供电能力提升程度的对比关系，求得效益分摊系数。本发明的有益效果为：将增供电量效益合理分摊至新建项目，解决了增供电量效益分摊难的问题，较为准确的计算电网建设项目增供电量效益，进而提升项目后评价的科学性、合理性。

Description

基于供电安全标准的电网建设项目增供电量效益计算方法

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种基于供电安全标准的电网建设项目增供电量效益计算方法。 

背景技术

为了提高企业投资决策水平和投资效益，2005年国资委要求央企在投资项目竣工之后对投资项目的目的、执行过程、效益、作用和影响进行客观的分析评价；后评价的重要作用在于通过项目后评价总结项目的成功经验及失败教训，以古鉴今，用以指导电网建设，提升电网投资决策的科学合理性。 

增供电量是项目后评价中体现项目技术性能和经济性能的重要指标，是协调电网项目建设和地区发展的有力工具，它不仅能够定量分析项目对电网新增负荷的贡献，而且能够检验工程的实际经济性，增供电量效益的科学计算对电网项目后评价具有重要意义；而现有的增供电量计算方法通常采用项目投运前后两年度电网的供电量之差或按照容量负载率法计算，计算方法较为简单，这带来两大问题：其一，从对负荷发展速度的匹配来讲，项目建设的越晚，增供电量效益越好，这就不可避免的导致后评价的方向性引导错误，而实际上应该是引导项目建设适度超前于负荷发展；其二，局部电网增供电量的供电量之差包括存量设备供电裕度及新建设备新增供电能力的共同作用效果，扩大了新建设备的作用效果，无法准确体现建设项目本体的增供电量效益。 

发明内容

本发明的目的是提供一种基于供电安全标准的电网建设项目增供电量效益计算方法，以克服目前现有技术存在的上述不足。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现： 

一种基于供电安全标准的电网建设项目增供电量效益计算方法，包括以下步骤： 

S1：获取新建项目周边电网特性信息，根据相关电网辨识方法，辨识项目的相关电网范围； 

S2：获取电网负荷信息，求得变电站同时系数，计算相关电网全寿命周期内逐年 度负荷值； 

S3：根据供电安全标准要求，建立供电能力计算模型，求取项目实施前后相关电网供电能力值； 

S4：获取相关电网负荷及供电能力信息，建立增供电量计算模型，求取相关电网全寿命周期内逐年度增电量值； 

S5：获取配电网各电压等级设备规模及参数信息，建立效益分摊模型，求得配电网建设项目增供电量效益年值。 

进一步的，获取的所述新建项目周边电网特性包括：所述新建项目周边电网特性信息包括与本级周边电网接线模式及运行方式和下级周边电网联络的变电站及线路，所述相关电网辨识方法包括以下步骤： 

a1：如果新建项目与本级或下级电网的周边变电站、线路有直接电气联系，则所述直接电气联系的电气元件纳入相关电网范围； 

a2：如果与新建项目没有直接电气联系，但由于项目建设使得运行方式发生变化的周边电网的电气元件纳入相关电网范围。 

进一步的，获取的所述电网负荷信息包括：各变电站现状年负荷及配电网全网负荷、相关电网变电站规划年负荷值；计算相关电网全寿命周期内逐年度负荷的步骤包括：以所述变电站及电网现状年负荷为基础，求得变电站之间的同时系数，对相关电网范围内变电站规划年负荷相加，乘以所述同时系数，计算全寿命周期内逐年度负荷预测值。 

进一步的，建立所述供电能力的计算模型，建模步骤为： 

b1：计算变电站内一台最大容量主变故障或检修停运情况下，满足供电安全标准要求的变电站本体最大供电能力； 

b2：计算变电站一条最大容量进线故障或检修停运情况下，满足供电安全标准要求下的变电站进线最大供电能力； 

b3：获取所述变电站本体最大供电能力及变电站进线最大供电能力，取其小者作为变电站供电能力； 

b4：获取新建项目相关电网范围内所有变电站供电能力，并累加求和，求得相关电网供电能力。 

进一步的，供电安全标准要求下的变电站本体最大供电能力的计算步骤 为：首先根据负荷大小划分负荷组别，给出负荷组别对应的供电安全标准要求下的可损失负荷，其次计算变电站N-1最大供电能力，最后综合N-1最大供电能力及可损失负荷求得变电站本体最大供电能力； 

供电安全标准要求下的变电站进线最大供电能力计算步骤为：获取所述变电站进线基本信息，如果输送容量最大的线路出现故障及检修停运，计算所述情况下的剩余馈线的输送容量的总和即为变电站进线的最大供电能力。 

进一步的，所述变电站进线基本信息包括：变电站进线条数、每条线路型号以及每条线路安全电流。 

进一步的，增供电量计算模型的建模步骤为： 

c1：获取所述项目实施前后供电能力计算结果及全寿命周期逐年度负荷预测值； 

c2：计算项目实施前后供电能力C₀、C₁，实施后供电能力与逐年度负荷预测进行对比，负荷预测值出现大于供电能力的年份即为供电能力释放年份N； 

c3：计算逐年度的增供电量。 

进一步的，所述配电网各电压等级设备规模及参数信息包括：各电压等级变电容量以及各电压等级线路容量。 

进一步的，所述效益分摊系数模型建立步骤为： 

d1：获取各电压等级变的电容量规模Si，线路长度规模Li，单位容量单价r_Si，单位长度单价r_Li，进而计算各电压等级设备的投资估算总额为m_U＝r_SiS_i+r_LiL_i； 

d2：进一步求得各电压等级设备的投资占全网设备投资总额的比例系数即为分摊系数。 

进一步的，所述增供电量效益年值计算步骤为：首先获取增供电量值，用所述增供电量值乘以效益的分摊系数，再乘以购售电价差即的该年度增供电量效益，然后，将增供电量效益转换为现值，进一步转供为增供电量效益年值。 

本发明的有益效果为：将增供电量效益合理分摊至新建项目，解决了增供电量效益分摊难的问题，较为准确的计算电网建设项目增供电量效益，进而提升项目后评价的科学性、合理性。 

附图说明

下面为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1是本发明实施例所述的一种基于供电安全标准的电网建设项目增供电量效益计算方法的流程示意图。 

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例所述的一种基于供电安全标准的电网建设项目增供电量效益计算方法，包括以下步骤： 

S1：获取新建项目周边电网相关信息，根据相关电网辨识方法，辨识项目相关电网范围。 

所述获取所述新建项目周边电网相关信息包括：所述新建项目周边电网特性信息包括本级周边电网接线模式及运行方式和下级周边电网联络的变电站及线路。 

所述相关电网辨识的步骤包括： 

a1：如果新建项目与本级或下级电网的周边变电站、线路有直接电气联系，则所述直接电气联系的电气元件纳入相关电网范围； 

a2：如果与新建项目没有有直接电气联系，但由于项目建设使得运行方式发生变化的周边电网的电气元件纳入相关电网范围。 

S2：获取电网负荷信息，求得变电站同时系数，计算相关电网全寿命周期内逐年度负荷值。 

获取的电网负荷信息包括：各变电站现状年负荷及配电网全网负荷、相关电网变电站规划年负荷值； 

计算相关电网全寿命周期内逐年度负荷的步骤包括：以变电站及电网现状年负荷为基础，求得变电站之间的同时系数，对相关电网范围内变电站规划年负荷相加，乘以所述同时系数，计算全寿命周期内逐年度负荷预测值。 

S3：根据供电安全标准要求，建立供电能力计算模型，求取项目实施前后相关电网供电能力值； 

建立所述相关电网供电能力计算模型，建模的步骤包括： 

b1：计算变电站内一台最大容量主变故障或检修停运情况下，满足供电安全标准要求的所述情况的变电站本体最大供电能力； 

b2：计算变电站一条最大容量进线故障或检修停运情况下，满足供电安全标准要求下的所述情况的变电站进线最大供电能力； 

b3：获取所述变电站本体最大供电能力及变电站进线最大供电能力，取其中较小值作为变电站供电能力； 

b4：获取新建项目相关电网范围内所有变电站供电能力，并累加求和，求得相关电网供电能力。 

具体的，计算变电站内一台最大容量主变故障或检修停运情况下，满足供电安全标准要求的所述情况的变电站本体最大供电能力，计算步骤为： 

e1：判断负荷组的大小，如果组负荷小于等于2MW，最大供电能力为变压器容量SC_S； 

e2：如果负荷组不属于所述e1的组合范围，而是大于2MW且小于等于12MW，最大供电能力为联络馈线组扣除最大一条馈线容量后的馈线组容量SC_M-1，S，另外再加供电安全标准允许的该负荷级别供电设备可以损失的负荷2MW。 

e3：如果负荷组不属于所述e1、e2的组合范围，而是大于12MW小于等于180MW，最大供电能力为变压器组扣除最大主变容量后的变电容量SC_N-1，S，另外再加供电安全标准允许的该负荷级别供电设备可以损失的负荷max(12，SC_N-1，S/3)。 

e4：如果负荷组不属于所述e1、e2、e3的组合范围，而是大于180MW，最大供电能力为变压器组扣除最大主变容量后的变电容量SC_N-1，S。 

其中，变压器组扣除最大主变容量后的变电容量计算方法为： 

SC_N-1，S＝S_s-S_max

式中，SC_N-1，S为变电站本体最大供电能力，若负荷组为b2所述情况，则S_s为馈线组总容量，S_max为最大一条馈线容量；若负荷组为b3、b4所述情况，则S_s为变电站总容量，S_max为最大一台变电容量。 

具体的，计算变电站一条最大容量进线故障或检修停运情况下变电站进线供电能力，计算步骤为： 

首先获取变电站进线的基本信息包括：变电站进线条数、每条线路型号、每条线路安全电流；然后计算输送容量最大的线路出现故障及检修停运，计算剩余馈线的输送容量综合即为变电站进线的最大供电能力，计算公式为： 

SC_N-1，L＝S_L-S_max

式中，SC_N-1，L为变电站进线最大供电能力，S_L为变电站所有进线总容量，S_max为最大一条进线容量。 

具体的，计算变电站综合供电能力的计算步骤为：以上述变电站本体供电能力，线路供电能力计算结果为已知值，计算变电站综合供电能力，计算公式为： 

SC_N-1＝min(SC_N-1，S，SC_N-1，L) 

式中，SC_N-1为变电站最大供电能力。 

S4：获取相关电网负荷及供电能力信息，建立增供电量计算模型，求取相关电网全寿命周期内逐年度增供电量值； 

所述计算增供电量的步骤包括： 

c1：获取项目实施前后供电能力值，全寿命周期逐年度负荷预测值； 

c2：计算项目实施前后供电能力C₀、C₁，实施后供电能力与逐年度负荷预测进行对比，负荷预测值出现大于供电能力的年份即为供电能力释放年份N； 

c3：运用增供电量计算模型计算逐年度增供电量。 

具体的，增供电量的计算模型为： 

ΔT_i＝Tmax×(min(P_i，C₁₎-min(P₀，C₀))×(C₁-C₀)/(C₁-min(P₀，C₀)) 

其中，当计算年份大于供电能力释放年N时，供电能力释放完毕，增供电量为供电能力提升带来的增供电量；当计算年份小于等于释放年份N时，视供电能力实施前后与供电负荷的量值关系计算。 

上述模型的计算流程为： 

f1：如果项目实施前供电能力C₀小于实施前供电负荷P₀且项目实施后供电能 力C₁小于实施后供电负荷P₁，则增供负荷为项目实施前后供电能力之差C₁-C₀。 

f2：如果项目实施前供电能力C₀小于实施前供电负荷P₀且项目实施后供电能力C₁大于实施后供电负荷P₁，在小于供电能力释放年时，增供负荷为年度负荷与实施前供电能力之差P_i-C₀；在大于等于供电能力释放年时，增供负荷为年度项目实施前后供电能力之差C₁-C₀。 

f3：如果项目实施前供电能力C₀大于实施前供电负荷P₀且项目实施后供电能力C₁大于实施后供电负荷P₁，在小于供电能力释放年时，增供负荷为年度负荷与实施前供电负荷之差乘供电能力提升占现状供电裕度的占比，即(P_i-C₀)×(C₁-C₀)/(C₁-P₀)；在大于等于供电能力释放年时，增供负荷为年度项目实施前后供电能力之差C₁-C₀。 

f4：增供负荷乘以最大负荷利用小时数，求得增供电量。 

S5：获取配电网各电压等级设备规模及参数信息，建立效益分摊模型，求得配电网建设项目增供电量效益年值。 

所述配电网各电压等级设备规模及参数信息包括：各电压等级变电容量、各电压等级线路容量。 

具体的，效益分摊系数模型建立步骤为： 

d1：获取各电压等级变电容量规模Si，线路长度规模Li，单位容量单价r_Si，单位长度单价r_Li，计算各电压等级设备投资估算总额m_U＝r_SiS_i+r_LiL_i； 

d2：各电压等级设备投资占全网设备投资总额的比例系数即为分摊系数。 

具体的，增供电量效益计算步骤为： 

g1：获取计算的增供电量及效益分摊系数，计算增供电量效益的现值。 

${\mathrm{PB}}_P=\underset{i=1}{\overset{20}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{T}_i\×m_U\×r\×(P/F,a,n)$

式中，PB_P为增供电量效益年值，r为购销差价，(P/F，a,n)为一 次支付现值系数。 

g2：将增供电量效益现值转换为增供电量效益年值 

PB_Pn＝PB_P×(A/P，a，n) 

式中，PB_Pn为增供电量效益年值，(A/P，a，n)为资金回收系数。 

本方法通过获取建设项目周边电网信息，辨识确定建设项目影响电网范围，以电网规划各变电站负荷预测为已知参数，汇总求得相关电网逐年度负荷；以供电安全标准为准则，构建供电能力计算模型，计算在供电安全标准要求下的新建项目实施前后相关电网供电能力；建立供电能力提升与负荷发展的匹配关系，构建增供电量计算模型，求得全寿命周期内安全的增供电量效益；最后，根据建设项目的新增供电能力与电网存量设备的供电裕度占比进行增供电量效益分摊，求得建设项目的增供电量效益。 

本发明提供的增供电量效益计算方法引入供电安全标准，根据供电安全标准要求将供电电量区分为安全电量和不安全电量，满足供电安全标准的为安全电量，违反供电安全标准的为不安全电量，不安全电量不应计入增供电量效益；可见，通过供电安全标准的限制可以制约增供电量效益最大化的驱动，协调平衡电网建设时序与满足供电安全性要求的关系，解决增供电量效益评价的正确的方向性引导的问题。 

本发明提供的增供电量效益计算方法引入效益分摊系数，辨识存量设备及新建设备对增供电量效益的贡献力度，通过存量设备容量裕度及新建设备的供电能力提升程度的对比关系，求得效益分摊系数，将增供电量效益合理分摊至新建项目，解决增供电量效益分摊难的问题，力求较为准确的计算电网建设项目增供电量效益。 

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种基于供电安全标准的电网建设项目增供电量效益计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取新建项目周边电网特性信息，根据相关电网辨识方法，辨识项目的相关电网范围；

S2：获取电网负荷信息，求得变电站同时系数，计算相关电网全寿命周期内逐年度负荷值；

S3：根据供电安全标准要求，建立供电能力计算模型，求取项目实施前后相关电网供电能力值；

S4：获取相关电网负荷及供电能力信息，建立增供电量计算模型，求取相关电网全寿命周期内逐年度增电量值；

S5：获取配电网各电压等级设备规模及参数信息，建立效益分摊模型，求得配电网建设项目增供电量效益年值。

2.根据权利要求1所述的一种基于供电安全标准的电网建设项目增供电量效益计算方法，其特征在于，获取的所述新建项目周边电网特性包括：所述新建项目周边电网特性信息包括本级周边电网接线模式及运行方式和下级周边电网联络的变电站及线路，所述相关电网辨识方法包括以下步骤：

a1：如果新建项目与本级或下级电网的周边变电站、线路有直接电气联系，则所述直接电气联系的电气元件纳入相关电网范围；

a2：如果与新建项目没有直接电气联系，但由于项目建设使得运行方式发生变化的周边电网的电气元件纳入相关电网范围。

3.根据权利要求2所述的一种基于供电安全标准的电网建设项目增供电量效益计算方法，其特征在于，获取的所述电网负荷信息包括：各变电站现状年负荷及配电网全网负荷、相关电网变电站规划年负荷值；计算相关电网全寿命周期内逐年度负荷的步骤包括：以所述变电站及电网现状年负荷为基础，求得变电站之间的同时系数，对相关电网范围内变电站规划年负荷相加，乘以所述同时系数，计算全寿命周期内逐年度负荷预测值。

4.根据权利要求3所述的一种基于供电安全标准的电网建设项目增供电量效益计算方法，其特征在于，建立所述供电能力计算模型，建模步骤为：

b1 ：计算变电站内一台最大容量主变故障或检修停运情况下，满足供电安全标准要求的变电站本体最大供电能力；

b2 ：计算变电站一条最大容量进线故障或检修停运情况下，满足供电安全标准要求下的变电站进线最大供电能力；

b3 ：获取所述变电站本体最大供电能力及变电站进线最大供电能力，取其小者作为变电站供电能力；

b4 ：获取新建项目相关电网范围内所有变电站供电能力，并累加求和，求得相关电网供电能力。

5.根据权利要求4所述的一种基于供电安全标准的电网建设项目增供电量效益计算方法，其特征在于，供电安全标准要求下的变电站本体最大供电能力的计算步骤为：首先根据负荷大小划分负荷组别，给出负荷组别对应的供电安全标准要求下的可损失负荷，其次计算变电站N-1最大供电能力，最后综合N-1最大供电能力及可损失负荷求得变电站本体最大供电能力；

供电安全标准要求下的变电站进线最大供电能力计算步骤为：获取所述变电站进线基本信息，如果输送容量最大的线路出现故障及检修停运，计算所述情况下的剩余馈线的输送容量的总和即为变电站进线的最大供电能力。

6.根据权利要求5所述的一种基于供电安全标准的电网建设项目增供电量效益计算方法，其特征在于，所述变电站进线基本信息包括：变电站进线条数、每条线路型号以及每条线路安全电流信息。

7.根据权利要求6所述的一种基于供电安全标准的电网建设项目增供电量效益计算方法，其特征在于，增供电量计算模型建模步骤为：

c1 ：获取所述项目实施前后供电能力计算结果及全寿命周期逐年度负荷预测值；

c2 ：计算项目实施前后供电能力                                                、，实施后的供电能力与逐年度的负荷预测进行对比，负荷预测值出现大于供电能力的年份即为供电能力的释放年份N；

c3：计算逐年度的增供电量。

8.根据权利要求7所述的一种基于供电安全标准的电网建设项目增供电量效益计算方法，其特征在于，所述配电网各电压等级设备规模及参数信息包括：各电压等级变电容量以及各电压等级线路容量信息。

9.根据权利要求8所述的一种基于供电安全标准的电网建设项目增供电量效益计算方法，其特征在于，所述效益分摊系数模型建立步骤为：

d1：获取各电压等级变电容量规模Si，线路长度规模Li，单位容量单价，单位长度单价，计算各电压等级设备投资估算总额；

d2：各电压等级设备的投资占全网设备投资总额的比例系数即为分摊系数。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种基于供电安全标准的电网建设项目增供电量效益计算方法，其特征在于，所述增供电量效益年值计算步骤为：首先获取增供电量值，用所述增供电量值乘以效益的分摊系数，再乘以购售电价差即的该年度增供电量效益，然后，将增供电量效益转换为现值，进一步转供为增供电量效益年值。