基于全寿命周期理论的配电自动化工程研究

郑少林

摘要 为了进一步完善我国的配电自动化工程，我们应该不断提升配电自动化的智能水平。构建配电自动化的效益评估模型，对配电自动化系统的所有环节进行创新，使其全寿命周期得到全方位提高，从而降低配电自动化全寿命周期的成本，为我国的配电自动化建设工程做出新的贡献。

[关键词]全寿命周期 配电自动化 配电网周期成本

配电自动化是配电网智能建设的重要组成部分，它合理地改善了配电网的供电成本和质量，大大提高了配电网的供电可靠性，它不仅提高了设备的利用效率、对设备资源进行优化，而且还大大提高了对清洁能源的利用效率，这对配电网的管理和完善起到了很大的推动作用。由于配电自动化的不断创新和完善，使配电网在智能电网建设中积累了足够的实践经验，为我国智能电网的建设和发展打下了坚实的基础。

1 全寿命周期理论的成本研究分析

1.1 初始所需投入的成本

随着我国工程建筑的不断发展，工程建筑对初始成本的要求也越来越大。根据资料显示，拿某一地区的配电自动化设计标准为例：一个配电站点所需的超级电容器直流后备电源模块，最后一次招标所需要的初始成本为5 6万元，比往年的初期成本都要高。因此，随着工程建筑的不断升级，全寿命周期理论下的配电自动化工程项目需求也在不断增加。

1.2 设备运行以及维护所需要的成本

由于超级电容器直流后备电源自身存在的优点，使其在运行维护方面的成本可以忽略不计。近年来，蓄电池直流后备电源一直在不断创新，在其中加入了自行活化的功能。这样可以帮助蓄电池增长寿命和性能，其功能比常规蓄电池的活化程序要高出很多。在蓄电池的自动活化阶段不需要发挥后备电源的功能，因此，在蓄电池直流后备电源自动活化期间可以不考虑蓄电池的运行维护成本。

1.3 废弃成本以及周期核算

由于超级电容器存在绿色环保的特点，所以在设备运行后期不会产生任何的废弃成本，这也是超级电容器比常规电容器更加实用的主要原因。而蓄电池则不同，它会产生一些废弃成本，根据数据分析，蓄电池产生的废弃成本大约占采购价格的10%左右，比例相对较大。而在成本的周期核算方面，超级电容器也存在很大优势。根据资料我们可以知道，超级电容器的全寿命周期成本明显比蓄电池的全寿命周期成本要低很多。超级电容器的周期成本与初始成本相同，没有多余的浪费之处。所以，在成本方面，超级电容器与蓄电池相比存在很大的优势。

2 全寿命周期理论的配电自动化工程应用与研究

2.1 全寿命周期理论的定义

全寿命周期理论指的是，对产品寿命发展的整个过程进行管理。结合产品在每个阶段出现的问题，协调统一、持续不断地进行优化，从而保持产品的一致性。利用产品的并行设计方式，优化产品的技术与质量，使其在全寿命周期内能够进行更长时间的工作。

2.2 全寿命周期理论在配电自动化工程方面的重要意义

配电自动化工程的全寿命周期管理指的是，以全寿命周期的所有细节作为研究对象，从而研究最佳的全寿命周期的经济效益。按照系统的整体目标，全方位考虑工程的采购、运行、技改、规划、报废等整体过程。以安全、环保为前提，不断追求更高的全寿命周期成本的工程效益，从而为工程带来最大的社会效益、经济效益和环境效益，使我国的工程建设迈上新的台阶。

2.3 全寿命周期管理配电自动化系统的方法

全寿命周期管理是指对配电自动化系统的所有环节进行管理，从而使配电自动化系统在安全、环保、效能等方面得到全面提高。在此基础上，就可以不断追求全寿命周期成本的更优化，以便于创造更好的社会、环境、经济等方面的效益。全寿命周期管理中配电自动化系统的评价方法主要包括三种计算模型：

（1）净收益现值计算模型;

（2）全寿命周期成本最小用法计算模型;

（3）内部收益率计算模型。用净现值法或者内部收益率法去评价项目的经济性会有一些困难，针对这种情况，我们会根据项目费用的对比情况提出最小费用的使用方法。

这只是一种假设的方法，当方案满足收益相等的需求时，我们就会知道，配电化系统全寿命周期的最大效益方案就是最小费用方案的提出。

2.4 全寿命周期理论在配电自动化成本方面的规划方案

由于LCC建立的开关布置新模型以及多阶段配电网网架，不仅考虑了规划方案的初始投资成本以及设备的运行维护成本，对配电网停电造成的损失也进行了考虑。为了对使用配电网的用户构建停电损失和停电持续时间的数学模型，全寿命周期的配电自动化系统应该不断优化和升级。通过此数学模型我们可以清楚地了解停电持续时间、停电频率以及停电电量对停电成本产生的影响，从而更加精准地计算出停电期间所带来的损失。通过数据分析我们可以知道，当我们对配电网的可靠性要求较高时，分段开关就会起到相应的作用，它会大大降低停电所带来的成本损失。配电网的分阶段规划方案会更有利于负荷发展的要求，可以最大程度地降低系统的运行成本以及停电成本，这会给配电网带来更好的发展前景。

2.5 全寿命周期的配电网规划理论

目前，我国在调整能源结构方面，还没有把DG技术放在主要的位置上，这对我国配电网的规划会产生很不好的影响。例如：在风力发电的输出功率以及配电网的负荷预测上会产生不确定性;由于电源接入方案的不合理，会对配电网的安全性以及经济性产生破坏。针对这种情况，我们应该对分布式电源的接入容量以及接入位置进行优化，提出合理的配电网网架改进方法。不断完善配电网的分布结构，这对我国能源的发展会起到很大的推动作用。

综上所述，我国电网建设一直在不断地发展和创新，从节约成本到分布模式都有了很大的提高。这其中，配电自动化系统的升级和完善起到了关键性的作用。配电自动化系统对设备的所有细节都进行了提升，从而在很大程度上节约了设备所有方面的成本，大大延长了设备的全寿命周期。除此之外，由于配电自动化系统对设备的全方位提升，使其为工程创造了较大的社会效益、经济效益以及环境效益，为我国的工程建设和社会发展带来了极大的好处。

参考文献

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