CN107203837B - 基于负荷率和同时率的区域整体设备经济寿命测算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于负荷率和同时率的区域整体设备经济寿命测算方法,属于电力系统领域，解决整体设备经济寿命的测算问题,本发明测算方法包括如下步骤：获取目标区域整体设备资产原值、负荷参数、年同时率及年营运成本；根据负荷参数和年同时率确定二者的函数关系曲线，以此获得负荷参数和年同时率的函数关系式；根据年营运成本建立低劣值的模型公式，将年同时率和低劣值进行数据拟合，获得年同时率和低劣值的函数关系式；建立以低劣值计算的整体设备经济寿命的模型公式；将步骤S2获得的负荷参数和年同时率的函数关系式以及步骤S3获得的年同时率和低劣值的函数关系式代入步骤S4建立的整体设备经济寿命的模型公式中，计算区域整体设备的经济寿命。

Description

基于负荷率和同时率的区域整体设备经济寿命测算方法
【技术领域】
本发明涉及电力系统领域，尤其涉及基于负荷率和同时率的区域整体设备经济寿命测算方法。
【背景技术】
随着电力体制改革的深化，经济区域新常态以后，电网企业的投资将会逐步趋缓，对电网投资的成本效益将会提出更高的要求。为了实现设备的成本最优化、效益最大化，有必要进行经济寿命测算。现有经济寿命的测算方法主要有静态模式下的设备经济寿命及低劣化值法的设备经济寿命，这两种方法对特定设备有效，但在区域整体设备的经济寿命测算中无法实现，因为整片区域负荷不同时达到最高值，单位设备难定位其检修成本，在需要对整体设备进行评价时，缺少测算整体设备寿命的系统参数。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供基于负荷率和同时率的区域整体设备经济寿命测算方法。
解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
基于负荷率和同时率的区域整体设备经济寿命测算方法,包括如下步骤：
S1获取目标区域整体设备的资产原值、负荷参数、年同时率以及年营运成本；
S2根据负荷参数和年同时率确定二者的函数关系曲线，以此获得负荷参数和年同时率的函数关系式；
S3根据年营运成本建立低劣值的模型公式，将年同时率和低劣值进行数据拟合，获得年同时率和低劣值的函数关系式；
S4建立以低劣值计算的整体设备经济寿命的模型公式；
S5将步骤S2获得的负荷参数和年同时率的函数关系式以及步骤S3获得的年同时率和低劣值的函数关系式代入步骤S4建立的整体设备经济寿命的模型公式中，计算区域整体设备的经济寿命。
在上述基于负荷率和同时率的区域整体设备经济寿命测算方法中，所述负荷参数包括目标区域整体设备的年平均负荷LDa和年最大负荷LDm，根据年平均负荷LDa和年最大负荷LDm得出年负荷率
Figure BDA0001284836200000021
负荷参数和年同时率的函数关系式为CF＝1-eα·LF，其中CF为年同时率，α为小于0的待估参数。
在上述基于负荷率和同时率的区域整体设备经济寿命测算方法中，所述营运成本包括运维成本Fyw、检修成本Fjx和故障成本Fgz，低劣值的模型公式为
Figure BDA0001284836200000022
年同时率和低劣值的函数关系式为λ(x)＝ax2+bx+c，λ为低劣值，x为年同时率，a、b、c为数据拟合样本的定值参数。
在上述基于负荷率和同时率的区域整体设备经济寿命测算方法中，以低劣值计算的整体设备经济寿命的模型公式为
Figure BDA0001284836200000023
该公式中代入负荷参数和年同时率的函数关系式以及年同时率和低劣值的函数关系式，获得
Figure BDA0001284836200000024
其中t为整体设备经济寿命，A为整体设备资产原值，Ac为整体设备残值，N为整体设备使用年限，i＝1,2,...,N。
本发明的有益效果：
本发明的基于负荷率和同时率的区域整体设备经济寿命测算方法，是通过经济寿命测算对设备的综合成本进行分析，对设备的报废及更换时机进行优化，结合负荷率和同时率，得到评价整体设备经济寿命的系统参数，进而对该区域整体设备进行评价，为技改大修提供决策参考，为设备资产投资提供辅助决策，提升电力企业的综合竞争力。
本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
【附图说明】
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为本发明优选实施例中区域整体设备经济寿命测算方法的流程图；
图2为本发明优选实施例中年负荷率-年同时率的曲线图；
图3为本发明优选实施例中年同时率-低劣值的拟合曲线图。
【具体实施方式】
本发明提出的基于负荷率和同时率的区域整体设备经济寿命测算方法,包括如下步骤：
S1获取目标区域整体设备的资产原值、负荷参数、年同时率以及年营运成本；
S2根据负荷参数和年同时率确定二者的函数关系曲线，以此获得负荷参数和年同时率的函数关系式；
S3根据年营运成本建立低劣值的模型公式，将年同时率和低劣值进行数据拟合，获得年同时率和低劣值的函数关系式；
S4建立以低劣值计算的整体设备经济寿命的模型公式；
S5将步骤S2获得的负荷参数和年同时率的函数关系式以及步骤S3获得的年同时率和低劣值的函数关系式代入步骤S4建立的整体设备经济寿命的模型公式中，计算区域整体设备的经济寿命。
通过经济寿命测算对设备的综合成本进行分析，对设备的报废及更换时机进行优化，结合负荷率和同时率，得到评价整体设备经济寿命的系统参数，进而对该区域整体设备进行评价，为技改大修提供决策参考，为设备资产投资提供辅助决策，提升电力企业的综合竞争力。
下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
参照图1-3，本发明的基于负荷率和同时率的区域整体设备经济寿命测算方法包括如下步骤：
S1获取目标区域整体设备的资产原值、负荷参数、年同时率以及年营运成本；
S2根据负荷参数和年同时率确定二者的函数关系曲线，以此获得负荷参数和年同时率的函数关系式；
S3根据年营运成本建立低劣值的模型公式，将年同时率和低劣值进行数据拟合，获得年同时率和低劣值的函数关系式；
S4建立以低劣值计算的整体设备经济寿命的模型公式；
S5将步骤S2获得的负荷参数和年同时率的函数关系式以及步骤S3获得的年同时率和低劣值的函数关系式代入步骤S4建立的整体设备经济寿命的模型公式中，计算区域整体设备的经济寿命。
具体来说，上述的负荷参数包括目标区域整体设备的年平均负荷LDa和年最大负荷LDm，根据年平均负荷LDa和年最大负荷LDm得出年负荷率
Figure BDA0001284836200000041
负荷参数和年同时率的函数关系式为CF＝1-eα·LF，其中CF为年同时率，α为小于0的待估参数。步骤S2所述的负荷参数和年同时率的函数关系曲线即为BARY曲线，BARY曲线描述了年同时率和年负荷率之间的相互关系，一般来说，年负荷率越高，年同时率也高，上述的LF和CF可以通过采集到的样本数据计算得到，将函数关系式为CF＝1-eα·LF取对数变换，α便可借助计量经济学软件EVIEWS使用线性回归模型，得到其估计值。
上述的营运成本包括运维成本Fyw、检修成本Fjx和故障成本Fgz，低劣值的模型公式为
Figure BDA0001284836200000051
年同时率和低劣值的函数关系式为λ(x)＝ax2+bx+c，λ为低劣值，x为年同时率，a、b、c为数据拟合样本的定值参数。低劣值为每年营运成本的增加额，运维成本Fyw主要包括年度日常运维费用，为每年设备运行、维护、消缺等工作所发生的成本费用之和，取计算周期内所发生的年度日常运维费用；检修成本Fjx为设备检修成本，主要包括设备状态检修以及试验费用等，取计算周期内所发生的检修成本之和故障成本Fgz为设备故障成本，是计算周期内故障成本的总和，取计算周期内所发生的抢修成本之和。
设定营运成本的初始值为F1，则第t年时的运营成本Ft＝F1+(t-1)λ(x)，t年内设备运营成本的平均值为
Figure BDA0001284836200000052
整体设备的年平均使用成本的计算公式为：
Figure BDA0001284836200000053
对该公式关于t求极值，即解方程
Figure BDA0001284836200000054
可以得到以低劣值计算的整体设备经济寿命的模型公式
Figure BDA0001284836200000055
中代入负荷参数和年同时率的函数关系式以及年同时率和低劣值的函数关系式，获得
Figure BDA0001284836200000056
其中t为整体设备经济寿命，A为整体设备资产原值，Ac为整体设备残值，N为整体设备使用年限，i＝1,2,...,N。
为了验证本发明方法有效性，设计以下算例：
对目标区域整体设备经济寿命进行测算，该目标区域整体设备资产原值为15000万元，残值率为5％，使用期限为15年。
首先获取各年的年负荷率和年同时率数据样本，将CF＝1-eα·LF变换处理，简化线性回归模型Y＝α·LF，其中Y＝ln(1-CF)，借助计量经济学软件EVI EWS回归得区域整体设备的BARY经验曲线的参数估计值：α＝-1.44。
再根据年同时率和低劣化值的历史样本，拟合两者之间的函数关系为：λ(x)＝-468.43x2+832.61x+88.369，其拟合曲线图如图3所示。
该区域整体设备负荷率、同时率及低劣化值见下表：
表1
Figure BDA0001284836200000061
根据表1数据及经济寿命计算公式
Figure BDA0001284836200000062
得到该目标区域整体设备的经济寿命为8.9年。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (4)

1.基于负荷率和同时率的区域整体设备经济寿命测算方法,其特征在于包括如下步骤：
S1获取目标区域整体设备的资产原值、负荷参数、年同时率以及年营运成本；
S2根据负荷参数和年同时率确定二者的函数关系曲线，以此获得负荷参数和年同时率的函数关系式；
S3根据年营运成本建立低劣值的模型公式，将年同时率和低劣值进行数据拟合，获得年同时率和低劣值的函数关系式；
S4建立以低劣值计算的整体设备经济寿命的模型公式；
S5将步骤S2获得的负荷参数和年同时率的函数关系式以及步骤S3获得的年同时率和低劣值的函数关系式代入步骤S4建立的整体设备经济寿命的模型公式中，计算区域整体设备的经济寿命。
2.如权利要求1所述基于负荷率和同时率的区域整体设备经济寿命测算方法，其特征在于：所述负荷参数包括目标区域整体设备的年平均负荷LDa和年最大负荷LDm，根据年平均负荷LDa和年最大负荷LDm得出年负荷率
Figure FDA0001284836190000011
负荷参数和年同时率的函数关系式为CF＝1-eα·LF，其中CF为年同时率，α为小于0的待估参数。
3.如权利要求2所述基于负荷率和同时率的区域整体设备经济寿命测算方法，其特征在于：所述营运成本包括运维成本Fyw、检修成本Fjx和故障成本Fgz，低劣值的模型公式为λ＝(Fyw i-Fyw i-1)+(Fjx i-Fjx i-1)+(Fgz i-Fgz i-1)，年同时率和低劣值的函数关系式为λ(x)＝ax2+bx+c，λ为低劣值，x为年同时率，a、b、c为数据拟合样本的定值参数。
4.如权利要求3所述基于负荷率和同时率的区域整体设备经济寿命测算方法，其特征在于：以低劣值计算的整体设备经济寿命的模型公式为
Figure FDA0001284836190000021
该公式中代入负荷参数和年同时率的函数关系式以及年同时率和低劣值的函数关系式，获得
Figure FDA0001284836190000022
其中t为整体设备经济寿命，A为整体设备资产原值，Ac为整体设备残值，N为整体设备使用年限，i＝1,2,...,N。
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