CN104715294A - 一种配电网规划方案评价数据处理系统 - Google Patents

Abstract

一种配电网规划方案评价数据处理系统，包括基于全寿命周期成本的经济性指标处理模块、基于最小路法的可靠性指标处理模块和基于最大供电能力的灵活性指标处理模块。所述经济性指标处理模块以投资成本、运维成本、寿命期等为输入数据，经计算处理后，输出全寿命周期成本和传统的财务评价指标；所述的可靠性指标处理模块以规划方案结构、设备参数等为输入数据，输出负荷节点的系统平均停电频率等指标和系统侧的平均停电持续时间等指标；所述基于最大供电能力的灵活性指标处理模块输出最大供电能力、网络转移能力等指标。最后采用模糊数学综合评价模块进行多个指标的综合评价。与现有技术相比，本发明具有全面、实用的优点。

Description

一种配电网规划方案评价数据处理系统

技术领域

本发明涉及一种配电网规划方案评价数据处理系统，尤其是涉及一种基于经济、可靠、灵活的配电网规划方案评价数据处理系统。

背景技术

当前的电网规划已经具备比较完善的评估指标体系，能够从多维度多层次地评估电网规划的效果，涵盖了经济、可靠、优质、灵活等多个方面的需求。然而，针对电网规划方案，由于方案并未具体实施，部分评估指标实际上是很难获取的，例如电能质量指标、容载比、线损率等等。此外，电网规划方案评价工作往往只是就某类指标进行评估，如可靠性或者经济性等，根据通用电力导则的描述和专家的经验打分来判断某个电网规划方案的合理性，带有很强的主观意愿。因此，本文拟针对配电网规划方案建立以经济、可靠、安全、灵活为核心的评价指标体系，实现全面实用的配电网规划方案评价。

相对于文献众多的电网规划方法方面的研究，对于电网规划评价的研究工作比较薄弱，传统的电网规划评价工作往往只是就经济性或可靠性指标进行评估。近年来，电力工作者从各个方面、不同程度地完善电网规划评价指标，构建科学全面的评价指标体系，尽量避免专家经验的主观性弊端。这里给出两个典型的评估指标体系示例，如：2010年，国家电网公司发展策划部制定的电网发展水平评估指标体系；十一五期间某市电力公司研究的精品电网量化考核体系等。综合现有的研究工作成果来看，目前，电网规划评价一般会涉及到多个方面的内容，内容的分类方法迥异，包括经济性评价、技术性评价、电能质量评价、可靠性评价、安全性评价、适应性评价、协调性评价、灵活性评价、风险性评价、环境影响评价等。不同评价方法对应着不同的评价指标，简单介绍如下：

经济性评价包括项目财务评价、国民经济评价、不确定性分析三部分。财务评价是从企业角度分析项目财务效果，侧重货币收支、盈利状况和借款偿还能力的评价，其相应的指标包括盈利能力指标和偿债能力指标，盈利能力指标又包括内部收益率、净现值、投资回收期、总投资收益率、项目资本金净利润率等，偿债能力指标又包括利息备付率、偿债备付率、资产负债率等。国民经济评价从国家整体角度分析项目对国民经济的效应，侧重分析项目对国家贡献以及需要国家为项目付出的代价，其相应的指标包括经济净现值、经济内部收益率、经济效益费用比等。不确定性评价主要分析项目在建设和生产期可能遇到的不确定性因素对项目经济效果的影响程度，考察项目承担各种风险的能力，提高项目投资的盈利性和可靠性。

技术性评价狭义而言包括可靠性评价和电能质量评价两部分。可靠性评价主要目标是对系统可靠性水平进行量化评估以指导系统的规划和运行。根据故障分析的后果情况，可靠性指标可以分为稳定性指标、安全性指标和充裕度指标，也可以按照应用对象分为发电系统指标、输电系统指标、发输电系统指标，还可以分为系统层指标、节点层指标和元件层指标。例如发输电系统可靠性指标包括电力不足概率LOLP、电力不足期望值LOLE、电力不足频率LOLF、电量不足期望值EENS、系统评分SM等；配电系统可靠性指标包括系统平均停电频率SAIFI、系统平均停电持续时间SAIDI、用户平均停电持续时间CAIDI、用户平均停电频率CAIFI等。电能质量评价包括电压质量、频率质量、波形质量三大部分。

安全性评价也称危险性评价或风险评价，是近几年来国际社会上一个十分活跃的领域，也是一个颇具挑战性的问题，它与系统的鲁棒性有关。风险主要存在于电力系统最优规划方案的可行性和最优性两个方面。可行性中存在技术风险，如规划方案对安全稳定运行约束可能的越限情况，相应的指标包括线路过载概率、概率可用传输能力、最小切负荷费用悲观值等。最优性中存在经济风险：如因风电出力的波动性使切负荷费用不确定，相应的指标包括阻塞盈余期望值、投资收益率的条件风险价值(CVaR)等。风险描述的常用方法还可以利用随机变量的数学特征如期望值、方差等。

电网规划方案在满足社会发展对其提出适应和适度超前要求的基础上，还需要与社会、经济、环境、资源等保持长期动态协调发展，最终保证电网持久的发展能力和永续的发展状态。当前，持续性评价指标的研究成果比较少并且尚未统一，常见的指标主要是针对环境资源的可持续性评价。随着社会对环境保护和可持续发展的日益重视，为提高电力工业能源使用效率，节约能源，减少环境污染，环境问题逐渐成为我国建设项目决策时必须考虑的因素。环境影响评价主要包括节能减排效益(CO2、SO2等)、节省土地数量、对生态平衡的影响等。

适应性评价、协调性评价、灵活性评价三者都是反映电网适应负荷发展的能力，划分界限不是十分清晰。电网规划以负荷预测为基础，负荷预测的不确定性要求电网应该为后续发展留有余地，因此需要对电网适应负荷发展的能力进行评价。通常而言，适应性评价有资源裕度、供电能力裕度、电网扩展裕度等；协调性评价有容载比、容载增速比、变配电容量比等；灵活性评价有供电能力、负荷转移能力、利用效率等。

发明内容

本发明的目的是，为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种客观、全面的对配电网规划方案进行综合处理的基于经济、可靠、灵活的配电网规划方案评价指标体系数据处理系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种配电网规划方案评价数据处理系统，包括基于全寿命周期成本的经济性指标处理模块、基于最小路法的可靠性指标处理模块，和基于最大供电能力的灵活性指标处理模块。

所述基于全寿命周期成本的经济性指标处理模块以配电网规划方案的投资成本、运维成本、寿命期等为输入数据，经计算处理后，输出全寿命周期成本数据和基于全寿命周期成本的经济性指标，包括全寿命周期成本、净现值、内部收益率、投资回收期4个三级指标数据；

所述基于最小路法的可靠性指标处理模块以研究期内的配电网规划方案结构、设备参数等为输入数据，经计算处理后，输出基于最小路法的可靠性指标，包括负荷点平均故障率指标、负荷点平均停电时间指标、系统平均停电频率指标、系统平均停电持续时间指标、平均供电可靠率指标和系统平均缺电指标6个三级指标数据；；

所述基于最大供电能力的灵活性指标处理模块输出基于最大供电能力的灵活性指标，包括最大供电能力、变电站供电能力和网络转移能力3个三级指标数据，也建立在对配电网潮流分析计算的基础之上。

所述的全寿命周期成本数据LCC中的故障成本数据CF的计算公式为：

CF＝ΣP_l×AIHC×(α+k)×10^-4

式中，CF的单位为万元；AIHC为系统平均停电持续时间(h)；P_l为单条线路的平均负荷(kW)；α为购售电价差(元/kWh)，k为度电产值(元/kWh)。

所述全寿命周期成本数据为投资成本数据CI、运行成本数据CO、维护成本数据CM、故障成本数据CF和废弃成本数据CD之和。

所述的净现值数据NPV的计算公式为：

$\mathrm{NPV}=\underset{t=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{(\mathrm{CIn}-\mathrm{COut})}_t{(1+i)}^{-t}$

其中，CIn为新增现金流入数据，COut为新增现金流出数据，t为现金流量发生在第t年；i为折现率；n为研究期。

所述内部收益率数据IRR的计算公式为：

$\mathrm{IRR}=i_1+\frac{\mathrm{NPV}\left(i_1\right)}{\mathrm{NPV}\left(i_1\right)+\left|\mathrm{NPV}\left(i_2\right)\right|}(i_2-i_1)$

其中，i₁、i₂分别为采用内插法计算时所取的折现率且i₂＞i₁；NPV(i₁)、NPV(i₂)分别为对应于i₁和i₂时的财务净现值数据。

所述的投资回收期数据P_t满足公式

所述的系统平均停电频率指标SAIFI数据，它是指每个由系统供电的用户在单位时间内所遭受到的平均停电次数：

SAIFI＝Σλ_iN_i/ΣN_i

所述的系统平均停电持续时间指标SAIDI数据，它是指每个由系统供电的用户在一年中所遭受的平均停电持续时间：

SAIDI＝ΣU_iN_i/ΣU_i

所述的平均供电可靠率指标ASAI数据，以实际供电总时户数与要求供电总时户数之比表示：

ASAI＝(ΣN_i×8760-ΣU_iN_i)/(ΣN_i×8760)

所述的系统平均缺电指标AENS数据，以总缺电量与总用户数之比表示：

AENS＝ΣL_a(i)U_i

式中为λ_i负荷点i的平均故障率；N_i为负荷点i的用户数；U_i为负荷点i的年停运时间，L_a(i)为负荷点i的年平均负荷。

所述的变电站供电能力SSC是指一定供电区域内配电网变电站容量配置及站内联络提供的供电能力，等于在无任何站间联络时的最大供电能力。

所述的网络转移能力NTC是指一定供电区域内配电网通过增加站间联络而新获得的供电能力。

所述的最大供电能力TSC指一定供电区域内配电网满足N–1准则条件下，考虑到网络实际运行情况下的最大的负荷供应能力。其值等于变电站供电能力与网络转移能力的和：TSC＝SSC+NTC。

所述的模糊数学综合评价包括指标约简、模糊隶属度函数确定、指标赋权方法确定、模糊合成算子确定四个步骤。其中，指标约简采用相关系数法，所述的模糊隶属度函数采用梯形模糊隶属度函数进行拟合，所述的指标赋权采用组合赋权方法，所述的模糊合成算子采用普通乘与加算子。

本发明与现有技术比较的有益效果是，本发明实现了基于经济、可靠、灵活的配电网规划方案评价，评价结果同实际的方案选择结果保持一致，说明了本发明方法的正确性和有效性。另一方面，本发明综合考虑经济、可靠、灵活的配电网需求，不仅依赖于经济性判据，也契合现代配电网的发展趋势。本发明还采用模糊数学综合评价模块进行多个指标的综合评价。本发明与现有技术相比，具有全面、实用的优点。

附图说明

图1为本发明系统的结构示意框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1所示，一种基于经济、可靠、灵活的配电网规划方案评价指标体系数据处理系统，包括基于全寿命周期成本的经济性指标处理模块1、基于最小路法的可靠性指标处理模块2、基于最大供电能力的灵活性指标处理模块3，以及模糊数学综合评价处理模块4。

基于全寿命周期成本的经济性指标处理模块以配电网规划方案的投资成本、运维成本、寿命期等为输入数据，经计算处理后，输出全寿命周期成本数据和基于全寿命周期成本的经济性指标；其中基于全寿命周期成本的经济性指标包括全寿命周期成本、净现值、内部收益率、投资回收期4个三级指标数据。

全寿命周期成本计算公式如下：

LCC＝C_dl+C_sl

配电网的全寿命周期成本模型由设备级C_dl和系统级C_sl构成。其中，单个设备所产生的费用为设备级成本，多个设备整体对全网产生的影响以及由此带来的费用为系统级成本。设备级是系统级的基础，系统级建立在设备级之上，需要设备级提供相应的计算数据。

采用典型计算模型的设备级成本可以表示为：

C_dl＝CI_d+CO_d+CM_d+CF_d+CD_d

其中，CI_d投资成本包括设备的置购成本和安装调试费用。置购成本一般可用下式进行估算：

m₁＝L×C₀+mum×C_f

式中，L为置购线路长度(km)，C₀为单位长度的线路投资(万元/km)，C_f为环网开关(负荷开关或环网柜)的投资(万元/台)，mum为线路的分段数与联络数的合计值。

设备安装调试费用m₂包括设备建设安装费、业主方运输费、投运前的调试费等，可以采用置购成本的一定比例进行折算。

CO_d运行成本为设备运行过程中不可避免的损耗。对电力系统而言，变压器和线路的损耗相对于其它设备而言是最大的，因此可以通过全网的潮流计算得到线路最大负荷时的损耗ΔP_l(万kW)，作为设备损耗。假设系统的最大负荷损耗小时数为τ(h)，以购电价α(元/kWh)计，则运行成本为m₃＝ΔP_l×τ×α(万元)。

CM_d维护成本包括预防维护成本m₄和单重故障下的校正维护成本m₅，预防维护在故障发生前执行，而校正维护在故障发生后执行。m₄包括周期性检修、预防性试验的成本，m₅包括单重故障后备品备件的更换成本、人工成本等。

CF_d为单个设备故障后的故障成本。注意到《城市电力网规划设计导则》规定了配电系统需满足的安全准则——“N-1”准则，即：1)高压配电网中一条架空线，或一条电缆，或变电站中一台变压器发生故障停运时，在正常情况下，不损失负荷；2)中压配电网中一条架空线，或一条电缆，或变电站中一台变压器发生故障停运时，在正常情况下，除故障段外不停电，并不得发生电压过低和设备不允许的过负荷；3)低压配电网中，当一台变压器或低压线路发生故障时，允许部分停电，待故障修复后回复供电。因此，针对本项目的研究对象，可视CF_d＝0。

CD_d是考虑设备退役阶段发生的处理费m₆，以及退役时的残值，由于残值是可以回收的，因此要以负值加入到LCC成本中。

残值是现状网络中不能回收的设备剩余价值，不仅包括新增设备也包括原有设备。我国财政部发布的《企业会计准则》对固定资产折旧的计算，一直重申三个关键因素：一是折旧的基数，即取得固定资产的原始成本或称原值；二是残值，也称残余价值，是固定资产经过长期使用后，由于实体的磨损而丧失其使用价值并宣告退废时，可收回的残余材料的价值；三是固定资产的耐用年限或称折旧年限。目前我国各行业、企业计算折旧，大多采用直线法，例如平均年限法、工作量法和工作小时法。本项目采用平均年限法计算年折旧率，公式如下所示：

D＝((C-S)/n)×100％

式中：D为年折旧率；C为固定资产原始成本或原值，设定为1；S为估计的残值率；n为耐用年限。

系统级详细费用分解如下式：

C_sl＝CI_s+CO_s+CM_s+CF_s+CD_s

CI_s包括可行性阶段的研究费用、设计费用和工程前期准备费用f₁，地块改造和购买费用，包括房屋建筑、绿化场地部分f₂，各项与上述投入成本有关的本年度管理费用，如运输费、监理费、公积金等f₃。通常，与系统有关的CI_s成本并不能严格地按照上面的成本因子区分开来，例如，有些情况下只知道新建工程的总体投资，这个总体投资就包含了诸如研究费用、管理费用等所有成本，或者所知道的成本因子比上述因子还要多，包括拆迁费、补偿金等等。总之，CI_s成本的目的是将与系统有关的一次投资成本全部纳入到CI中。

CO_s运行成本包括人工成本f₄和环保成本f₅，人工成本可以采用置购成本的一定比例进行折算，环保成本指运行中为满足环保要求而需额外花费的费用或者是支付的环保罚款。

伴随着人类对环境关注程度的增加，将环保成本转化为内部成本有利于促使企业在追求利益最大化的同时兼顾环境保护的要求。环境成本的计量方法归纳起来主要从三个角度进行计量：一、是以污染造成损害的价值作为计量基础，环境成本即为污染损害成本；二、是以预防污染发生的成本作为计量基础，那么环境成本即为预防污染所采取措施的支出；三、是以污染后果的清除与损坏赔偿金额作为计量基础，即环境成本为污染清除与污染损害的补偿支出。

这三种计量基础中，第一种被认为是最符合经济学原理。然而由于环境污染损害的多重性与递延性等多种原因，其可操作性最低，而其自身的成本也最高。第二种由于防治成本中包含了很大比重的固定成本，所以相同投入所消除的不良环境影响的差异可能是巨大的，以其为依据计量外部环境成本可能会导致决策重点发生偏颇。第三种则在技术上最为可行，可能的信息处理成本也最低，但所涵盖的支出并不完整。对电力网络而言，外部环境成本包括输配电网络、电站或者其它电力设备的电磁辐射、噪音、废气排放等所带来的影响。对这些影响的量化属于第一种计量方法，如下式所示：

$f_5=\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{EY}}_m\·{\mathrm{ED}}_m$

其中EY_m是外部环境因素m的年产影响量值，例如对于废气排放因素，影响量值为废气的年产量；对于噪音污染因素，影响量值为噪音的分贝数；对于电磁辐射因素，影响量值为辐射量功率。ED_m是外部环境因素m的单位影响量值的货币价值，这些单位价值可以参考相关文献和典型值进行取值。

CM_s为系统多重故障下的校正维护成本f₆，即多重故障后，备品备件的更换成本和人工成本。它与设备级故障成本中的校正维护成本m₄的区别在于，m₄采用单重故障率与相应的单次故障成本之乘积计算得到，而f₆采用的是多重故障率与相应的多重故障成本之乘积计算得到。

CF_s也即系统多重故障后产生的设备停运故障惩罚成本，包括直接故障成本f₇和间接故障成本f₈。直接故障成本是指停电给供电公司造成的直接经济损失，间接故障成本包括赔偿费用、对社会造成的不良影响以及公司信誉受损等。本项目中，直接故障成本采用购售电价差×停电时间进行估算，计算公式如下：

f₇＝ΣP_l×AIHC×α×10^-4

式中，f₇为停电造成的供电公司直接经济损失(万元)；AIHC为系统平均停电持续时间(h)；P_l为单条线路的平均负荷(kW)；α为购售电价差(元/kWh)。

间接经济损失可采用度电产值计算。度电产值是指某一时期(年)某一地区内国民生产总值(GDP)与所消耗电能的比值(元/kWh)。间接损失计算公式如下：

f₈＝ΣP_l×AIHC×k×10^-4

式中，f₈为停电造成的间接经济损失(万元)；k为度电产值(元/kWh)，其它符号与上式意义相同。

为了将所有成本都折算到研究期的当前时刻，即获得现值，本项目采用由等年值A求现值P的公式PA(i,n)来折算经常成本，采用了由将来值F求现值P的公式P(i,n)来折算废弃成本：

$\mathrm{PA}(i,n)\stackrel{\mathrm{def}}{=}({(1+i)}^n-1)/i{(1+i)}^n$

$P(i,n)\stackrel{\mathrm{def}}{=}1/{(1+i)}^n$

其中，i为利率，n为研究期内的年数。

那么该实施例1的费用合计就可以表示如下式所示。

LCC＝C_dl+C_sl

＝m₁+m₂+(m₃+m₄+m₅)·PA(i,n)+m₆·P(i,n)

+f₁+f₂+f₃+(f₄+f₅+f₆+f₇+f₈)·PA(i,n)

其中，环保成本以考虑为经常性成本为例加入计算，环保成本也可能是非经常性成本，例如一次性投入设备降噪等，这些都需要根据实际情况具体计算。

实施例2

参考图1所示，本实施例为中国某实际地区2015年文化旅游城项目配电网规划方案。针对预测的中方案119.8MVA的负荷预测情况，有以下两种供电方案：

供电方案一：

采用220/35/0.4千伏供电模式，高压配电网采用220千伏电压，中压配电网取消10千伏电压等级，采用35千伏直降0.4千伏的配电网供电模式。

高压配电网设置变电站A，考虑到变电站A为用户专用变电站及已申报变电站用地面积(4.3亩)，采用终端220千伏全户内变电站型式建设，配置2台150兆伏安主变压器，本期一次建成；220千伏进线2回，接入220千伏上级变电站；35千伏远期出线16回，本期出线12回供项目内各开闭所，假定线路型号为JKLYJ-185，则导线允许容量为11.3MVA。220千伏采用户内GIS组合电器，35千伏采用户内开关柜，围墙内占地面积约4.3亩(68×43米)。上级变电站至变电站A双回220千伏线路暂考虑采用电缆，电缆截面1200mm2，线路长度约6.1公里。

中压配电网采用开闭所集中供电模式，共设置5个35千伏开闭所(每个35千伏开闭所按照60兆瓦的报装容量计算)。

供电方案二：

采用110/10/0.4千伏传统供电模式，高压配电网采用110千伏电压，中压配电网采用10千伏电压等级。

高压配电网设置变电站A，配置3台63兆伏安主变压器，本期一次建成(用户变电站建议一次性建成)；110千伏进线本期2回，接入220千伏上级变电站，远期4回，与110千伏候补变形成链式；10千伏出线36回，供项目内各开闭所，，假定线路型号为JKLV-120，则导线允许容量为6.35MVA。变电站A建成全户内变电站，110千伏采用户内GIS组合电器，10千伏采用户内开关柜，围墙内占地面积约4.3亩(68×43米)。远期视负荷发展情况考虑新建110千伏候补变电站(公用)，规模3×63兆伏安，由220千伏上级变电站双回线路接入，同时新出双回线路至万达变电站，形成双链式结构，增强项目地区的供电可靠性。本期上级变电站至变电站A双回110千伏线路暂考虑采用电缆，电缆截面1200mm2，线路长度约6.1公里。

中压配电网采用开闭所集中供电模式，共建设15座10千伏开闭所。

两个方案的一次投资成本如表1所示。

表1 两个方案的一次投资成本

参照国家能源局电力可靠性管理中心发布的《2013年全国电力可靠性指标》，假定两个方案的设备故障情况如表2所示。

表2 两个方案的设备故障情况

2013年	可用系数％	强迫停运率	非停时间	计停时间
					变压器	99.958	0.170	0.19	3.44
电缆线路	99.975	0.075	1.29	0.86

注：强迫停运率单位：变压器为次/百台年，电缆线路为次/百公里年；非停、计停时间单位：变压器为小时/台年，电缆线路为小时/百公里年。

其他相关参数设置如下：人工成本和环保成本近似取年设备投资总额的2％；CM维护成本应该采用故障频率与每次故障的维护成本乘积得到，但由于无法找到完整的数据来源，因此只能采用当年新增设备投资总额的1％来代替；退役设备的处理费用近似取为年设备投资总额的1％；购售电价差假设为0.05元/千瓦时。设备级中的运行成本CO假设为0。系统级故障成本CF的计算中，采用了预测负荷值119.8MW来代替平均负荷，系统平均停电持续时间计算值为28.88h。其它参数设置如下：新增设备寿命期或是折旧期为10年，比选期为10年；基准折现率8％；净残值率5％。

两个方案的指标计算结果如表3所示。其中，由于比选方案没有给出各个负荷点的用户数，因此无法计算系统侧指标。

表3 两个方案的指标计算结果

指标	方案一	方案二
			全寿命周期成本(亿元)	5.7	4.4
净现值(亿元)	20.6	23.8
			内部收益率(％)	13.1	16.5
投资回收期(年)	10.2	9.1
			负荷点平均故障率(次/年)	0.017	0.0422
负荷点年平均停电时间(小时/年)	4.05	4.79
			最大供电能力(MVA)	300	189
变电站供电能力(MVA)	300	189
			网络转移能力(MVA)	0	0

表4 比选方案的指标模糊隶属度

指标	方案一模糊隶属度	方案二模糊隶属度
			全寿命周期成本	0	0.23
净现值	0.87	1
			内部收益率	0.6	1
投资回收期	0.15	0.24
			负荷点平均故障率	0.60	0
负荷点年平均停电时间	0.15	0
			最大供电能力	1	0.63
变电站供电能力	1	0.63
			网络转移能力	1	1

表5 组合赋权法各指标权重

指标	权重
		全寿命周期成本	0.020
净现值	0.003
		内部收益率	0.014
投资回收期	0.002
		负荷点平均故障率	0.737
负荷点年平均停电时间	0.005
		最大供电能力	0.109
变电站供电能力	0.109
		网络转移能力	-

采用模糊数学综合评价方法，得到比选方案的模糊隶属度如表4所示，组合赋权法的各指标权重如表5所示。结合表4和表5，方案一和方案二的综合评分结果如为：方案一11.5，方案二12.1。

由综合评价结果可知，方案二的综合评价结果12.1高于方案一的综合评价结果11.5，因此从经济性、可靠性、灵活性三方面来看，方案二优于方案一。

仅从经济性上来看，方案二是远远优于方案一的。此外，①项目区域内道路规划均已按10千伏电缆设计管沟，方案一需重新施工。②项目内各地块配电间均按照10千伏电压等级规划，若采用方案一需重新施工。③变电站A已申报建设用地围墙内面积为4.3亩(68×43米)，两方案的变电站建设用地需求均能满足。考虑到上述因素后，方案二的经济可行性更是远远高于方案一。

但是方案二的综合评分结果并不大大优于方案一，主要原因在于可靠性和灵活性方面的评价结果劣于方案一。从可靠性上来看，本项目的可靠性评估只是针对中低压配电系统进行，由于方案二的出线多、线路长度长，直接导致方案二的故障率要高于方案一。从灵活性上来看，方案一的配变容量大，在无法获知具体的馈线间转移方式时，容量大的供电能力自然也会好。

本实施例实现了基于经济、可靠、灵活的配电网规划方案评价，评价结果同实际的方案选择结果保持一致，说明了方法的正确性和有效性。另一方面，本发明综合考虑经济、可靠、灵活的配电网需求，不仅仅依赖于经济性判据，契合现代配电网的发展趋势。

Claims (7)

1.一种配电网规划方案评价数据处理系统，其特征在于，所述系统包括基于全寿命周期成本的经济性指标处理模块、基于最小路法的可靠性指标处理模块和基于最大供电能力的灵活性指标处理模块，其中：

所述基于全寿命周期成本的经济性指标处理模块以配电网规划方案的投资成本、运维成本、寿命期为输入数据，经计算处理后，输出全寿命周期成本数据和基于全寿命周期成本的经济性指标；

所述基于最小路法的可靠性指标处理模块以研究期内的配电网规划方案结构、设备参数为输入数据，经计算处理后，输出基于最小路法的可靠性指标；

所述基于最大供电能力的灵活性指标处理模块输出基于最大供电能力的灵活性指标，建立在对配电网潮流分析计算的基础之上。

2.根据权利要求1所述的一种配电网规划方案评价数据处理系统，其特征在于，所述全寿命周期成本数据LCC由设备级成本和系统级成本构成，为投资成本数据CI、运行成本数据CO、维护成本数据CM、故障成本数据CF和废弃成本数据CD之和。

3.根据权利要求2所述的一种配电网规划方案评价数据处理系统，其特征在于，所述全寿命周期成本数据LCC中的故障成本数据CF的计算公式为：

CF＝ΣP_l×AIHC×(α+k)×10^-4

式中，CF的单位为万元；AIHC为系统平均停电持续时间(h)；P_l为单条线路的平均负荷(kW)；α为购售电价差(元/kWh)，k为度电产值(元/kWh)。

4.根据权利要求1所述的一种配电网规划方案评价数据处理系统，其特征在于，所述的基于全寿命周期成本的经济性指标包括全寿命周期成本数据、净现值数据、内部收益率数据、投资回收期数据4个三级指标；

所述净现值数据NPV的计算公式为：

$\mathrm{NPV}=\underset{t=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{(\mathrm{CIn}-\mathrm{COut})}_t{(1+i)}^{-t}$

其中，CIn为新增现金流入数据，COut为新增现金流出数据，t为现金流量发生在第t年；i为折现率；n为研究期；

所述内部收益率数据IRR的计算公式为：

$\mathrm{IRR}=i_1+\frac{\mathrm{NPV}\left(i_1\right)}{\mathrm{NPV}\left(i_1\right)+\left|\mathrm{NPV}\left(i_2\right)\right|}(i_2-i_1)$

其中，i₁、i₂分别为采用内插法计算时所取的折现率且i₂＞i₁；NPV(i₁)、NPV(i₂)分别为对应于i₁和i₂时的财务净现值数据；

所述投资回收期数据P_t满足公式

5.根据权利要求1所述的一种配电网规划方案评价数据处理系统，其特征在于，所述基于最小路法的可靠性指标包括负荷点平均故障率指标、负荷点平均停电时间指标、系统平均停电频率指标、系统平均停电持续时间指标、平均供电可靠率指标和系统平均缺电指标6个三级指标数据；

所述系统平均停电频率指标SAIFI数据，它是指每个由系统供电的用户在单位时间内所遭受到的平均停电次数，

SAIFI＝Σλ_iN_i/ΣN_i；

所述系统平均停电持续时间指标SAIDI数据，它是指每个由系统供电的用户在一年中所遭受的平均停电持续时间，

SAIDI＝ΣU_iN_i/ΣU_i；

所述平均供电可靠率指标ASAI数据，以实际供电总时户数与要求供电总时户数之比表示，

ASAI＝(ΣN_i×8760-ΣU_iN_i)/(ΣN_i×8760)；

所述系统平均缺电指标AENS数据，以总缺电量与总用户数之比表示，

AENS＝ΣL_a(i)U_i；

式中为λ_i负荷点i的平均故障率；N_i为负荷点i的用户数；U_i为负荷点i的年停运时间，L_a(i)为负荷点i的年平均负荷。

6.根据权利要求1所述的一种配电网规划方案评价数据处理系统，其特征在于，所述基于最大供电能力的灵活性指标包括最大供电能力、变电站供电能力，和网络转移能力3个三级指标数据；

所述变电站供电能力SSC是指一定供电区域内配电网变电站容量配置及站内联络提供的供电能力，等于在无任何站间联络时的最大供电能力；

所述网络转移能力NTC是指一定供电区域内配电网通过增加站间联络而新获得的供电能力；

所述最大供电能力TSC指一定供电区域内配电网满足N–1准则条件下，考虑到网络实际运行情况下的最大的负荷供应能力；其值等于变电站供电能力与网络转移能力的和：

TSC＝SSC+NTC。

7.根据权利要求1所述的一种配电网规划方案评价数据处理系统，其特征在于，所述系统采用模糊数学综合评价模块进行多个指标的综合评价；

所述模糊数学综合评价包括指标约简、模糊隶属度函数确定、指标赋权方法确定、模糊合成算子确定四个步骤；

所述指标约简采用相关系数法；所述模糊隶属度函数采用梯形模糊隶属度函数进行拟合；所述指标赋权采用组合赋权方法；所述模糊合成算子采用普通乘与加算子。