CN105631552A - 一种基于全寿命周期的配电自动化工程经济效益评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于全寿命周期的配电自动化工程经济效益评估方法，其步骤：根据配电自动化全寿周期成本确立配电自动化效益评估指标，该指标为投入产出比；计算配电自动化投入成本，其包括系统投资和运营维护投资，系统投资为主站系统及功能建设、现场自动化设备投资和通信网投资，不考虑一次网架及设备改造投资；运营维护投资为运维费用包括配电自动化主站、终端、通信等运维成本；根据年节约企业成本、年增加企业经济效益分析和年拉动经济效益计算全社会的投入产出比，进行配电自动化经济效益评估。本发明有利于系统、客观的分析评价配电自动化工程建设效果，为优化工程建设提供参考，促进配电网智能化水平的提升。

Description

一种基于全寿命周期的配电自动化工程经济效益评估方法

技术领域

本发明涉及一种配电自动化工程效益评估方法，特别是关于一种在配电自动化建设工程领域中应用的基于全寿命周期的配电自动化工程经济效益评估方法。

背景技术

配电自动化建设是以一次网架和设备为基础，以配电自动化系统为核心，综合利用多种通信方式，实现对配电系统的检测与控制，并通过与相关应用系统的信息集成，实现配电系统的科学管理。配电自动化是智能电网建设的重要组成部分，是进一步改善配电网供电质量、提高供电可靠性的关键手段；是优化资源配置，提高设备利用率，进一步开发利用清洁能源的必要措施；是加强和完善配电网管理，提高管理效率的重要途径。国家电网公司正在大规模开展配电自动化的建设与改造，截止2014年底已有78个地市公司实现配电自动化。随着配电自动化技术不断发展，开展配电自动化失电工程效益评估研究，对进一步总结配电自动化试点工程建设取得的经验和成效，提升配电网建设改造与管理提升水平，为决策者提供配电自动化建设思路与依据等方面具有重要意义。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于全寿命周期的配电自动化工程经济效益评估方法，该方法对配电自动化工程全寿命周期产生的经济效益进行系统量化分析和评估，建立配电自动化工程效益评估模型，以客观反映配电自动化建设项目的经济性，为以后扩大工程建设提供依据和参考。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于全寿命周期的配电自动化工程经济效益评估方法，其特征在于包括以下步骤：1)根据配电自动化全寿周期成本确立配电自动化效益评估指标，该指标为投入产出比；2)计算配电自动化投入成本，其包括系统投资和运营维护投资，系统投资为主站系统及功能建设、现场自动化设备投资和通信网投资，不考虑一次网架及设备改造投资；运营维护投资为运维费用包括配电自动化主站、终端、通信等运维成本；配电自动化投入成本计算公式为：K_成本＝K_投资+K_运维×Y，式中，K_成本为配电自动化投入成本，为K_投资为配电自动化建设投资；K_运维为配电自动化年运维费用；Y为配电自动化全寿命周期；3)根据年节约企业成本、年增加企业经济效益分析和年拉动经济效益计算全社会的投入产出比，进行配电自动化经济效益评估；(1)年节约企业成本包括降低运行维护成本效益和降低线路损耗；(2)年增加企业经济效益是指通过配电自动化试点工程的实施，供电企业提高可靠性的增收电量效益，其计算公式为：IN_{年提高可靠性增售电量效益}＝R′×Q×P，式中，R′为配电自动化建设后提高的供电可靠率；Q为配电自动化试点工程覆盖区域年供电电量；P为销售电价；(3)年拉动经济效益计算公式为：IN_{年拉动经济效益}＝P_度电产值×Q×R′，式中，P_度电产值为1kW·h电产生的经济效益；(4)配电自动化全寿命周期经济效益主要包括降低配电网运行维护成本、提高配电网可靠性增售电量效益、降损效益、年拉动经济效益和配电自动化设备残值，根据步骤(1)至步骤(3)得到全社会经济效益为：

IN_全社会＝(IN_{年降低运维成本效益}+IN_{年降损效益}

+IN_{年提高可靠性增售电量效益}+IN_{年拉动经济效益})×Y+IN_残值，

式中，IN_全社会为全社会经济效益；Y为配电自动化全寿命周期；IN_残值为配电自动化工程设备寿命周期后的剩余价值；(5)根据全社会经济效益得出全社会的投入产出比，根据投入产出比的值判断配电网自动化工程的经济效益，具有最大R值的配电网自动化工程的经济效益最好。

所述步骤3)(1)中，降低运行维护成本由节约日常现场操作成本、减少故障现场检测成本和节省日常运维人力成本构成，其计算公式为：

IN_{年降低运维成本效益}＝IN_{年节约日常现场操作成本}+IN_{年减少故障现场检测成本}+IN_{年节约日常运维人力成本}，其中，节约日常现场操作成本计算公式为：IN_{年节约日常现场操作成本}＝M_负荷量测×N_负荷量测×X，式中，M_负荷量测为单条线路开展负荷量测的平均成本；N_负荷量测为年开展负荷量测次数；X为配电自动化覆盖线路条数。

所述减少故障现场检测成本计算公式为：IN_{年减少故障现场检测技术}＝M_故障检测×N_故障检测，式中，M_故障检测为每次故障检测成本；N_故障检测为年配电自动化减少故障检测次数。

所述节省日常运维人力成本计算公式为：

IN_{年节约日常运维人力成本}＝M_运维*(N_实施前-N_实施后)，

式中，M_运维为运维人员年人力成本；N_实施前为配电自动化实施前运维人员数量；N_{实 施后}为配电自动化实施后运维人员数量。

所述步骤3)(1)中，降低线路损耗的计算公式为：IN_{年降损效益}＝L×Q×P，式中，L为配电自动化建设后降低的线损率；Q为配电自动化试点工程覆盖区域年供电电量；P为销售电价。

所述步骤3)(5)中，全社会的投入产出比为：

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明对配电自动化工程全寿命周期产生的经济效益进行了系统量化分析和评估，建立配电自动化工程经济效益评估方法，有利于系统、客观的分析评价配电自动化工程建设效果，为优化工程建设提供参考，促进配电网智能化水平的提升。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的描述。

本发明提供一种基于全寿命周期的配电自动化工程经济效益评估方法，其步骤如下：

1)根据配电自动化全寿周期成本确立配电自动化效益评估指标，该指标为投入产出比；

(1)全寿命周期成本是从长期经济效益角度分析设备/项目或系统全寿命周期成本最小的一种分析方法，全寿命周期成本计算公式为：

K＝CI+CO+CF+CD，(1)

式中，K为全寿命周期成本；CI为初次投入成本；CO为运行成本；CF为故障损失成本(惩罚成本)；CD为设备退役处置成本。

(2)投入产出比是配电自动化工程效益评估指标，指项目全部投资与运行寿命期内产出的增加值总和之比。其计算公式为：

$R=\frac{IN}{K},---\left(2\right)$

式中，R为投入产出比；IN为全寿命周期经济效益。R值越大的配电网自动化工程的经济性越好。

2)计算配电自动化投入成本，其包括系统投资和运营维护投资，系统投资为主站系统及功能建设、现场自动化设备投资和通信网投资，不考虑一次网架及设备改造投资；运营维护投资为运维费用包括配电自动化主站、终端、通信等运维成本。配电自动化投入成本计算公式为：

K_成本＝K_投资+K_运维×Y，(3)

式中，K_成本为配电自动化投入成本，为K_投资为配电自动化建设投资；K_运维为配电自动化年运维费用；Y为配电自动化全寿命周期。其中，电脑、通信主站系统等电子式智能化设备的全寿命周期为8～10年，主要一次设备为25～30年。

3)根据年节约企业成本、年增加企业经济效益分析和年拉动经济效益计算全社会的投入产出比，进行配电自动化经济效益评估；

(1)年节约企业成本包括降低运行维护成本效益和降低线路损耗：

(a)降低运行维护成本由三个子项构成：i.节约日常现场操作成本；ii.减少故障现场检测成本；iii.节省日常运维人力成本。其计算公式为：

IN_{年降低运维成本效益}＝IN_{年节约日常现场操作成本}+IN_{年减少故障现场检测成本}+IN_{年节约日常运维人力成本}。(4)

其中，节约日常现场操作成本是指由于配电自动化的建设实现了配电网设备信息的采集与监控，使大部分负荷测量和开关倒闸操作等工作都不再依赖于现场进行，可以减少的出车次数及相应的车辆、工具等配备和开支。其计算公式为：

IN_{年节约日常现场操作成本}＝M_负荷量测×N_负荷量测×X，(5)

式中，M_负荷量测为单条线路开展负荷量测的平均成本；N_负荷量测为年开展负荷量测次数；X为配电自动化覆盖线路条数。

减少故障现场检测成本是指通过试点工程开发馈线故障处理功能实现故障的快速定位与隔离，改变了传统的现场排查故障检测模式，有效缩短故障检测时间，可以减少的人工故障检测的车辆、工器具等支出。其计算公式为：

IN_{年减少故障现场检测技术}＝M_故障检测×N_故障检测，(6)

式中，M_故障检测为每次故障检测成本；N_故障检测为年配电自动化减少故障检测次数。

节省日常运维人力成本是指通过将大部分负荷测量、开关倒闸操作、故障检测等现场工作利用配电自动化系统完成，可以减少的现场一次设备运维人员的人力成本支出。其计算公式为：

IN_{年节约日常运维人力成本}＝M_运维×(N_实施前-N_实施后)，(7)

式中，M_运维为运维人员年人力成本；N_实施前为配电自动化实施前运维人员数量；N_实施后为配电自动化实施后运维人员数量。

(b)降低线路损耗是指实施配电自动化后，通过调控一体化的实践，对线路进行实时监测，针对性解决高线损线路问题，降低窃电的可能性，提升配电网运行管理效率，降低线路损耗带来的收益。其计算公式为：

IN_{年降损效益}＝L×Q×P，(8)

式中，L为配电自动化建设后降低的线损率；Q为配电自动化试点工程覆盖区域年供电电量；P为销售电价。

(2)年增加企业经济效益是指通过配电自动化试点工程的实施，供电企业提高可靠性的增收电量效益，体现在两方面：一方面实现计划停电安排的科学性和协调性，提高倒闸操作的效率，减少由于停送操作引起的无谓停电，有效避免重复停电；另一方面，实现馈线故障处理，可以迅速定位故障点，隔离非故障区域，有效控制故障范围，减少故障处理时间。其计算公式为：

IN_{年提高可靠性增售电量效益}＝R′×Q×P，(9)

式中，R′为配电自动化建设后提高的供电可靠率；Q为配电自动化试点工程覆盖区域年供电电量；P为销售电价。

(3)年拉动经济效益是指实现配电自动化后，提高了供电可靠性，大大改善电能质量和用电服务，避免了工商业用户尤其重要用户的损失，从而产生的经济效益。其计算公式为：

IN_{年拉动经济效益}＝P_度电产值×Q×R′，(10)

式中，P_度电产值为1kW·h电产生的经济效益。

(4)配电自动化全寿命周期经济效益主要包括降低配电网运行维护成本、提高配电网可靠性增售电量效益、降损效益、年拉动经济效益和配电自动化设备残值。根据步骤(1)至步骤(3)得到全社会经济效益为：

IN_全社会＝(IN_{年降低运维成本效益}+IN_{年降损效益}，(11)

+IN_{年提高可靠性增售电量效益}+IN_{年拉动经济效益})×Y+IN_残值

式中，IN_全社会为全社会经济效益；Y为配电自动化全寿命周期；IN_残值为配电自动化工程设备寿命周期后的剩余价值，一般取投资值的5％，即IN_残值＝K_投资×5％。

(5)根据全社会经济效益及公式(2)，得出全社会的投入产出比为：

根据投入产出比的值判断配电网自动化工程的经济效益，具有最大R值的配电网自动化工程的经济效益最好。

上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (6)

1.一种基于全寿命周期的配电自动化工程经济效益评估方法，其特征在于包括以下步骤：

1)根据配电自动化全寿周期成本确立配电自动化效益评估指标，该指标为投入产出比；

2)计算配电自动化投入成本，其包括系统投资和运营维护投资，系统投资为主站系统及功能建设、现场自动化设备投资和通信网投资，不考虑一次网架及设备改造投资；运营维护投资为运维费用包括配电自动化主站、终端、通信等运维成本；配电自动化投入成本计算公式为：

K_成本＝K_投资+K_运维×Y，

式中，K_成本为配电自动化投入成本，为K_投资为配电自动化建设投资；K_运维为配电自动化年运维费用；Y为配电自动化全寿命周期；

3)根据年节约企业成本、年增加企业经济效益分析和年拉动经济效益计算全社会的投入产出比，进行配电自动化经济效益评估；

(1)年节约企业成本包括降低运行维护成本效益和降低线路损耗；

(2)年增加企业经济效益是指通过配电自动化试点工程的实施，供电企业提高可靠性的增收电量效益，其计算公式为：

IN_{年提高可靠性增售电量效益}＝R′×Q×P，

式中，R′为配电自动化建设后提高的供电可靠率；Q为配电自动化试点工程覆盖区域年供电电量；P为销售电价；

(3)年拉动经济效益计算公式为：

IN_{年拉动经济效益}＝P_度电产值×Q×R′，

式中，P_度电产值为1kW·h电产生的经济效益；

(4)配电自动化全寿命周期经济效益主要包括降低配电网运行维护成本、提高配电网可靠性增售电量效益、降损效益、年拉动经济效益和配电自动化设备残值，根据步骤(1)至步骤(3)得到全社会经济效益为：

IN_全社会＝(IN_{年降低运维成本效益}+IN_{年降损效益}

+IN_{年提高可靠性增售电量效益}+IN_{年拉动经济效益})×Y+IN_残值

式中，IN_全社会为全社会经济效益；Y为配电自动化全寿命周期；IN_残值为配电自动化工程设备寿命周期后的剩余价值；

(5)根据全社会经济效益得出全社会的投入产出比，根据投入产出比的值判断配电网自动化工程的经济效益，具有最大R值的配电网自动化工程的经济效益最好。

2.如权利要求1所述的一种基于全寿命周期的配电自动化工程经济效益评估方法，其特征在于：所述步骤3)(1)中，降低运行维护成本由节约日常现场操作成本、减少故障现场检测成本和节省日常运维人力成本构成，其计算公式为：

IN_{年降低运维成本效益}＝IN_{年节约日常现场操作成本}+IN_{年减少故障现场检测成本}+IN_{年节约日常运维人力成本}，

其中，节约日常现场操作成本计算公式为：

IN_{年节约日常现场操作成本}＝M_负荷量测×N_负荷量测×X，

式中，M_负荷量测为单条线路开展负荷量测的平均成本；N_负荷量测为年开展负荷量测次数；X为配电自动化覆盖线路条数。

3.如权利要求2所述的一种基于全寿命周期的配电自动化工程经济效益评估方法，其特征在于：所述减少故障现场检测成本计算公式为：

IN_{年减少故障现场检测技术}＝M_故障检测×N_故障检测，

式中，M_故障检测为每次故障检测成本；N_故障检测为年配电自动化减少故障检测次数。

4.如权利要求2所述的一种基于全寿命周期的配电自动化工程经济效益评估方法，其特征在于：所述节省日常运维人力成本计算公式为：

IN_{年节约日常运维人力成本}＝M_运维*(N_实施前-N_实施后)，

式中，M_运维为运维人员年人力成本；N_实施前为配电自动化实施前运维人员数量；N_实施后为配电自动化实施后运维人员数量。

5.如权利要求1至4任一项所述的一种基于全寿命周期的配电自动化工程经济效益评估方法，其特征在于：所述步骤3)(1)中，降低线路损耗的计算公式为：

IN_{年降损效益}＝L×Q×P，

式中，L为配电自动化建设后降低的线损率；Q为配电自动化试点工程覆盖区域年供电电量；P为销售电价。

6.如权利要求1至4任一项所述的一种基于全寿命周期的配电自动化工程经济效益评估方法，其特征在于：所述步骤3)(5)中，全社会的投入产出比为：