高压业扩工程接入系统方案优化设计研究

刘慧琼，唐黎舟，肖 潇，张佳宇

（国网湖南省电力公司 邵阳供电公司，湖南 邵阳 422000）

高压业扩工程接入系统方案优化设计研究

刘慧琼，唐黎舟，肖 潇，张佳宇

（国网湖南省电力公司 邵阳供电公司，湖南 邵阳 422000）

业扩报装的主要工作是根据不同客户的用电特性，设计出合理的供电方案，按照供电网络目前情况把最安全、最实惠、最合适的供电方案提供给客户选择。高压业扩工程的供电方案设计分为2部分:接入系统设计与受电工程设计。传统的高压业扩接入系统方案设计中,在线路负荷条件允许的情况下,通常仅将供电电源点与受电点间的距离作为单一参考标准，存在局限性，但未考虑电缆线路与架空线路工程间建设的差价，施工作业环境、土建基础对于工期影响，考虑不够全面。在实际工程中，不能满足客户的个性化需求。

本文提出一种高压业扩接入系统方案优化设计新方法，以建设费用与建设工期为约束条件，对比同时满足供电要求的不同供电线路，将客户用电特性纳入优化设计的考虑范围，引入日均收益值概念，结合该工程的整体建设工期要求，兼顾到工程建设投运后的年运行费用，综合考虑日均收益值、线路长度、线路类型等因素的影响，确定最优接入系统方案。

1 高压业扩工程供电方案概述

根据《国家电网供电方案编制导则》的要求，在满足接入条件的前提下，高压业扩工程供电方案应当坚持“符合规划、安全经济、就近接入”的原则，确定客户接入的公共连接点。在进行方案设计时，将线路的距离与建设经费及建设工期视为正相关的关系，高压客户用电容量为确定值，以该客户用电地址为基准点，筛选出附近能提供该客户接入容量电源的供电线路，选择距离最近的供电线路作为电源点，就近接入。

但在工程建设中，将线路与高压客户受电点间的距离作为唯一参考标准的方法，未考虑电缆线路与架空线路工程间建设的差价，施工作业环境、土建基础对于工期影响等因素往往考虑不够全面，在实际工程中，不能满足客户的个性化需求。

2 高压业扩工程供电方案优化设计模型

随着社会经济的发展，客户对于用电需求的多样化也逐渐体现。传统高压业扩工程供电方案设计标准较为简单，就近接入方式局限性较大，考虑不够全面。通过对目前电力市场高压用户的特性研究得出，工程建设的费用与工程建设的周期为影响高压接入系统方案的主要因素，同时也是客户最为关注的因素。为此，本文提出一种以建设费用与建设工期为约束条件优化设计方法。

2.1 约束条件

（1）建设费用

高压接入系统方案建设费用主要涉及接入系统方案中线路架设、管道铺设等费用，本方法中所述建设费用主要考虑的因素包括:①线路的长度:线路的长度通常与建设的经费成正相关关系，距离越长，所需线路建设资金就越高；②电缆线路与架空线路间的价差，且相对于架空线路，电缆线路通常采用地埋铺设，会涉及电缆沟、电缆井等土建费用，通常造价会更高。

（2）建设工期

本文所研究的建设工期为高压业扩接入系统方案中的关键工作，即从项目建设、启动到按设计完成施工的总体时间，即关键路线上的的建设工期。传统的供电方案设计中，线路长度同时也作为建设工期的参考值，但其未考虑架线方式、施工环境等影响因素。本方法中所讲的建设工期主要考虑的因素包括:①架线方式:电缆地埋线路与架空电线的架线方式、施工方式、建设工期均不相同；②施工环境:电力线路施工往往受施工环境的影响较大，如:社会环境、道路条件等因素，均会对建设工期造成影响。

2.2 优化设计计算模型

对于部分高压用户（例如:大工业客户、大容量商业客户），工程建设工期为相对重要的因素。而对于部分高压用户（例如:农村式家庭作坊用户、季节性用电用户），工程建设所需的经费为相对重要的因素。当存在2种不同方案，建设经费与建设工期成负相关的关系时，则应按不同客户的生产用电特性进行分析，选择最优供电设计方案。

（1）工期成本值的概念

当存在2个或2个以上可供接入电源的供电线路时，分别对每一套方案的工程建设经费及工程建设工期进行估算，2套不同方案工程建设经费及工程建设工期之间的差值之比即为该2套方案间的工期成本值,表示减少一天工程建设工期可节约的工程建设经费。

工期成本值Rab如式（1）所示

式中:Fa、Fb分别为a、b方案的估算工程建设经费；Qa、Qb分别为a、b方案的估算工程建设工期。假设建设费用Fa＞Fb，建设工期Qa＜Qb。

（2）判断

对于不同的客户，工程每提前一天完工带来的收益情况是不同的，先预设完工后日均收益为收益值i。工期成本值计算出后，与日均收益值i进行比较，选取最优方案，计算收益差值，判别式如式（2）

当tab＞0,表明增加一天建设工期，增加的建设经费要低于工程提前投产一天带来的收益，应选取工期较长的a方案；当tab≤0,表明增加一天建设工期，增加的建设经费要高于工程提前投产一天带来的收益,应选取工期较短的b方案。

当存在2套以上的可供接入的供电方案，通过以上方法计算得到多个最优方案时，建立绝对收益值模型，模型如式（3）

式中:tmn为m、n方案间的判别式，m、n为变量；Δt值越大表示其代表的方案绝对收益值越大，故Δt最大的方案为最优方案。

3 案例分析

某市高压大工业新装用户报装容量为1 000 kVA，经现场勘查后发现，附近有2条线路A、B具备提供电源的条件。线路A为电缆线路，距离客户受电点约为100 m，建设费用约为13万元，建设工期约需10天；线路B为电缆线路，距离客户受电点约为80 m，建设费用约为10万元，但由于道路建设问题，建设工期约需16天。客户提供的日均收益值i为0.8万元/天。2条线路参数如表1所示。

表1 某高压大工业客户报装方案

根据公式（1）计算

根据公式（2）判断

该客户采用工期较短的a方案时，平均每提前投产一天的建设工期增加的建设经费为0.5万元/天。该客户的日均收益值i为0.8万元/天，tab＜0，应选择工期较短的a方案。选择工期较短的a方案，增加工程建设支出共3万元，而因为比方案a提前6天完工，收益值为0.8万元/天×6天=4.8万元。所以，净收益为4.8万元-3万元=1.8万元。选择接入系统方案a比选择接入系统方案b能够带来更大的收益。

在最终选择接入系统方案时，同时应该比较不同建设方案中年运行费用的差别，即不仅考虑项目建设时的投资额是多少，还要考虑项目建成后，年运行费用的高低。在本实例中，2个方案同为电缆线路，路径地质情况大致相同，仅仅是电缆线路长度相差20 m，所以，在年运行费用上的差别可以忽略不计。这样，最终选定接入系统方案a。

4 结束语

本文提出的高压业扩工程接入系统方案优化设计新方法，以建设经费与建设工期为约束条件，将客户用电特性纳入优化设计的考虑范围，引入日均收益值概念，综合考虑日均收益值、线路长度、线路类型、建设工期（关键路线）等因素的影响，兼顾年运行费用等因素，确定最优供电方案。该方法计算简单，可操作性强。从2016年起，在湖南省某市供电公司投入使用，成功应用于多种不同类型的高压新装客户的供电方案优化设计中，采用率为100%，效益显著。D

Research on optimization design ofhigh voltage business expansion project access system scheme

LIU Hui⁃qiong,TANG Li⁃zhou,XIAO xiao,ZHANG Jia⁃yu
（State Grid Hunan Electric Power Company,Shaoyang Power Supply Company,Shaoyang 422000,China）

针对传统的高压业扩工程接入系统方案设计中,在线路负荷条件允许的情况下,通常仅将供电电源点与受电点间的距离作为单一参考标准的局限性，提出了以建设经费与建设工期为约束条件的一种高压业扩工程供电方案优化设计方法.综合考虑日均收益值、线路长度、线路类型等因素的影响,确定最优供电方案。

供电方案；建设经费；建设工期；优化设计

In view of the traditional high voltage business ex⁃pansion projectaccess system scheme design,under the condition of the circuitload conditions allow,usually the method only putting the distance between power source and the electric point as the single reference standard is of limitation.The paper put forward the new method thatis the construction funds and construction period as the constraint condition of a high voltage power supply business expan⁃sion project scheme optimization design method.The optimal power supply scheme is determined by considering the influence of daily profitvalue,line length and line type.

power supply scheme;construction funds;con⁃struction period;optimization design

10.3969/j.issn.1009-1831.2017.04.013

TM744

C

2017-03-13；

2017-04-28