全寿命周期成本的标准配送式智能配电台区建设分析

吴章萍 胡强

摘   要：标准配送式智能配电台区因为其在建设中具有建设工期较短且安全系数较高的优点而开始广泛应用于电网供电建设中，并且这种标准配送式智能配电台区也具有维修成本较低，有利于大规模进行建设和日常维护的特点。本文主要就全寿命周期成本的标准配送式智能配电台区建设进行分析，总结出标准配送式智能配电台区的建设特征以及在全寿命周期成本建设思想指导下的建设模型，希望能够为智能电网的进一步建设提供帮助。

关键词：全寿命周期成本  标准配送式  智能配电台区  建设分析

中图分类号：TM72                                  文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2019）08（a）-0043-02

1  标准配送式智能配电台区

1.1 原理简述

目前，大多数的配电台区在进行建设时主要采用的建设零件有跌落式熔断器、避雷器以及变压器等，这些装置大都是配电器在进行建设时所安装的基本设施，但是在配电台区建设中也应当建设监控以及补偿设备的安装，因为只有这样才能够实现最终的配电台区运行保障。但是在现在的配电台区建设中，部分的配电台区缺乏这种监控设备的建设以及补偿设施的建设。此外，配电台区在建设中采用的建设方法为双杆上下分层的方式，这种建设方式的优点是建设较为简单节约了建设成本，但是这种安装方式也存在着较为致命的缺陷，例如跌落式熔断器的触头长时间的暴露在外界环境中，这样就可能使得这些配电器线路在运行过程中出现腐蚀的情况，最终会导致设备出现运行故障。现在，中国的科技技术水平已经得到了较大的发展，开始进行了固体绝缘技术的研究并取得了较为显著的成就。也正是因为这种固体绝缘及时的发展使得正式这种固体绝缘技术已经开始在一次配电设备与二次配电设备之中进行了试运用，为配电设备的小型化发展奠定了良好的基础[1]。

现在，技术的发展开始使得配电站开始向着智能化方向发展，整体的组装设备也由传统的配电设备向着标准配送式智能配电台区发展。这种标准配送式智能配电台区主要是由绝缘式变压器和综合智能配电箱、接地装置以及熔断器、避雷器等众多部件构成。并且智能化的配电台区也能够通过对台区供电的电压以及电流的监控，判断电源供应是否稳定，如果在监控过程中发现电压供应或者是电流供应出现不足，就可以及时的进行电压补充，提升供电效率。例如，GB（K）—200类典型供电模式，就是一种适用于农村负荷水平较低且环境无特殊要求的配电台区。该台区在使用过程中整体的配电变压器容量要比200kV.A的配电变压器，同时这种配电台区主要采用的建设方式为杆架式。其与这一台区相比于其他的标准配电方式来讲最主要的一个优势就是增加了三相不平衡检测、谐波检测、分布式电源等裝置，这样就使得GB（K）—200类典型供电模式更加适用于负荷较为集中且电能质量要求较高的一些地区。此外，除了GB（K）—200类典型供电模式外，LB（K）-200类典型供电模式也是一种全寿命周期成本的标准配送式的供电方式，其主要适用于负荷水平较低的配电台区GB（K）—200类典型供电模式一样都是使用配电变压器容量要比200kV.A的配电变压器，但是不同的是LB（K）-200采用落地式的建设方式，而且这种典型的配电模式在进行建设时可以依据电源渗透率的高低来选取扩展式的建设模式。

1.2 台区特征

1.2.1 标准化

标准配送式智能配电台区主要就是在原有配电台区配电的基础上所进行一系列改进，通过对智能配电台区的研究总体上能够将这种智能台区的建设特征分为标准化、配送式以及智能化三个方面。首先就标准化方面来说，智能化配电台区在建设中通过将配电设备以及构件等进行标准化处理以实现其可互换行与通用性，这样就能够提升配电设备以及配电器材的再次利用性，减少了资源的浪费。

1.2.2 配送式

原有的配电台区在进行电力供应时存在的最大问题就是建设周期较长且建设成本较高，这样就限制了供电效率的提升。所以智能配电台区在进行建设时为了弥补这种建设周期长的缺陷而采用了配送式的建设方式。所谓的配送式配送方式主要就是在智能电网安装中采取一站式的服务，减少了电网安装的工作量，进而提升电网安装的效率，保证居民用电的稳定性。同时智能配电台区在建设中也逐渐的采用了移动式智能台区配电柜方式，极大提升了应急供电能力[2]。

1.2.3 智能化

基于原有的配电台区无法满足供电的需求，现有的标准配送式智能配电台区在进行建设时就开始考虑智能化建设，同时由于科技技术的不断发展，为智能化的配电台区建设提供了技术基础。所以智能配电台区在原有技术的基础上开始采用了智能辅助配电、清洁能源运用等技术 ，这些先进技术的运用极大提升了配电台区的智能化水平。

2  配电台区全寿命周期成本优化模型

2.1 目标函数

全寿命周期成本的标准配送式智能配电台区在进行建设安装时所坚持的目标主要是在保证台区建设智能化、标准化以及配送式的基础上实现全寿命周期成本最低。在这种全寿命周期成本管理中所需要涉及的方面主要有设备的建设成本、维修费用、损耗成本以及故障的保修成本等，只有在成本运算中将这些成本全部的融合在算式中，才能够实现对智能台区成本的有效管理。在现在众多智能配电台区的成本管理中通用的一个管理式子为：LCC=CIC+COM+CLS+CFC+CDC。这个标准式子中的未知数分别表示配电台区建设的投资成本、维修成本、损耗成本以及故障成本。只有在全寿命周期成本的管理中将所有的成本都计算在内才能够实现成本的最低化与利益的最大化。

2.2 约束条件

在进行配电台区全寿命周期成本计算过程中也具有一定的约束条件，如果在配电台区的成本运算中不能够将这些约束条件考虑在内，就会使得成本运算结果出现错误，进而为配电台区的下一步管理造成困难。在配电台区约束全寿命周期成本的原因主要有两点，其一就是供电质量的约束，其二则是设备的运行特性的约束。智能配电台区在进行全寿命周期成本的運算时需要考虑到这两种约束条件并采用相应的运算方式对这两种约束条件进行消除，才能够最终保证设备全寿命周期成本的最低化。

3  基于遗传算法的优化模型求解方法

遗传算法主要就是指在对寿命成本进行运算时可以按照生物遗传与变异的操作方式来进行相关数值的运算，以求出成本的最优解。而在使用遗传算法进行成本最优解的计算时整体的计算步骤首先就是设置配电台区的最原始数据，以便于能够在数据统计中进行参考，其次是进行设备周期寿命成本的初始化处理并在这个过程中选择设备的最优解，第三个步骤就是进行选择操作，从而产生新一代的运算方式，第四则是进行交叉选择以及变异操作，选出新的一个计算种群，第五个步骤是进行种群的迭代，即通过各种运算方式的不断融合与变异实现新生的适应性计算方法对原有计算方式的一种替代。最终通过遗传变异以及种群的更替后选出最佳的求解方式。通过这种遗传方式所获得的求解方式更能够适应于标准配送式智能配电台区全寿命周期成本的运算。

4  结语

现如今的社会已经处于一种告诉发展的时代中，社会居民对于电力供应稳定性的要求不断提升，因此供电站需要在全寿命周期成本的管理基础上进行标准配送式智能配电站的建设才能够满足这种需求。文章在进行写作的过程中主要就是基于全寿命周期成本化管理的理念，将标准化配送式智能配电台区的原理、台区特征以及全寿命周期成本运算的方法进行了详细的介绍。同时也提出了基于遗传生物学的遗传运算方式，希望能够为智能配电台区的成本化管理提供一个坚实基础。

参考文献

[1] 王星华，周亚武，李壮茂.基于LCC的自动化系统技改策略研究[J].宁夏电力，2017（5）：11-16.

[2] 孙大璟，秦晓东，吴敏秀.标准配送式一体化配电台区设备研究与应用[J].供用电，2017，34（7）：79-84.