基于全寿命周期成本–效益模型的增量配电网投资风险评估

针对全寿命周期电网投资评估所采用的确定性方法或基于单一指标的概率解析法存在评估信息不够全面的问题,考虑电量、电价、综合线损率、供电可靠率、单位停电成本、残值率和基准折现率等不确定因素,提出基于蒙特卡洛法的增量配电网全寿命周期投资风险评估方法,通过净现值、净现值率、内部收益率和动态投资回收期等评估指标的期望、方差和概率分布信息,进行经济评估和方案不可行概率分析。以某增量配电网2016—2035年投资方案为算例进行投资风险评估,结果表明所提方法可行、有效。下一阶段将研究在确定性和不确定性条件下增量配电网融资方案评估与决策方法。     

中低压配电网节能改造方案经济效益评估

中低压配电网节能改造的节能潜力巨大,从更换电力设备、采用节能技术以及提升电能质量3个角度,分析并量化了中低压配电网4种节能改造方法的节能效益,建立各节能方法的全寿命周期成本模型,通过净现值、内部收益率及投资回收期对节能方案进行经济效益评估。最后对山东Q地区的实际算例进行计算,其经济效益评估指标均满足经济可行性,表明本文所建立的模型可为节能方案的经济效益评估提供参考。     

基于全寿命周期理论的微电网优化配置

本文基于全寿命周期理论,提出了微电网项目全寿命周期框架下的优化配置模型。综合考虑微电网初始投资、运行维护及故障、折旧成本,以及供能、节能环保收益,建立了微电网全寿命周期内的净现值收入计算模型。以全寿命周期内的净现值收入为目标函数,计及分布式电源出力、储能充放电、运行电压和频率、供电可靠性、与主网交换功率等约束条件,建立优化配置模型,并采用粒子群算法进行求解。结果表明:与传统的优化配置方法相比,该方法得到的优化配置方案,能够实现微电网在全寿命周期内的净收益最优,确保投资的最佳经济性,为微电网工程规划和建设提供指导,促进其市场化、产业化发展。     

基于资产全寿命周期成本管理的输电网规划方案比选研究

为更多考虑电网可靠性的经济价值,实现电网可靠与电网经济的平衡,基于资产全寿命周期成本管理的理念,以设备的寿命周期作为规划研究周期,建立输电网规划方案全寿命周期成本分解模型。针对冀北电网进行输电网规划方案比选研究,量化评估电网滚动规划优化成果,进一步提高电网规划的经济性和科学性,最终实现电网资产全寿命周期各环节工作的协调统一。     

面向规划的电网全寿命周期安全效能成本评估方法

在安全效能成本(safety efficiency cost,SEC)评估方法基础上,提出一种新的面向电网规划方案比选的全寿命周期SEC评估模型及分析方法。首先构建适用于电网规划方案比选的全寿命周期SEC评估指标体系,给出各项指标的定义及分析计算方法,同时提出反映电网增供电能力的输电能力指标及其计算方法;然后提出一种新的确定电网全寿命周期评估年限的方法,并将其应用于电网全寿命周期SEC的评估中。最后以IEEE-RTS79系统为基础构建不同的电网规划方案,分别基于该文所提电网SEC评估模型及传统SEC评估模型进行测试分析,比较不同SEC评估模型的差异并分析原因,同时论证该文方法的有效性。     

基于LCC和改进粒子群算法的配电网多阶段网架规划优化

市场环境下,配电网规划方案全寿命周期经济性变得越来越重要。基于设备全寿命周期成本建立了配电网多阶段网架及开关布置规划新模型,模型同时考虑了规划方案初始投资、运行维护成本、停电成本、报废成本;在满足各阶段负荷发展需求的条件下,以规划项目全寿命周期经济性最优为目标函数确定不同支路的建设时间;建立了配电网停电成本计算模型,该模型反映了停电频率、停电持续时间及停电电量对停电成本的综合影响。提出一种将均值聚类与随机粒子群算法相结合的改进离散粒子群算法对上述模型进行求解,该算法克服了基本粒子群算法的"早熟"问题。该规划方法使得规划方案不仅满足全寿命周期经济性最优,而且兼顾一定的可靠性水平。规划实例验证了上述模型和方法的正确性和有效性。     

配电网全寿命周期可靠性评估和管理问题研究

在配电网的规划过程中,因为缺乏统计数据只能进行理论可靠性的计算和评估,但现有的可靠性评估指标显得比较粗旷、且没有针对性,不能很好地体现不同业务范畴(规划、维护和运行)内的可靠性管理问题。文章基于理论可靠性评估的优化模型提出了全寿命周期可靠性的概念以及指标体系。基于全寿命周期可靠性概念,提出通过效益成本比来优选可靠性提升项目,并将可靠性目标分解到个业务范畴以精细化可靠性管理。以沿海某城市为例,演示了文中提出的全寿命周期可靠性管理方法的可行性,总结了该方法的优缺点。     

考虑光伏消纳能力的配电网规划方案优化

分布式光伏接入背景下配电网发展规划是当前研究的重点。文中首先采用基于粒子群优化方法对配电网最大分布式光伏消纳能力进行评估,并与现有分析方法的性能进行了比较。采用基于全寿命周期管理的方法对配电网发展规划方案进行经济性评估,给出了规划方案全寿命周期成本分解模型,以提高单位光伏发电消纳能力的投资为指标对发展规划方案进行优化。通过具体算例说明了所提出方法的应用。为高渗透率分布式光伏接入的配电网运行和规划提供了参考。     

基于年时序仿真的增量配电网投资效益评估及敏感性分析

新电改政策提出有序放开增量配电业务,鼓励社会资本投资增量配电网。是否具有投资效益是社会资本进行投资决策的关键,目前尚无针对增量配电网项目投资效益的评估计算方法,且分布式电源和负荷的时序波动性以及增量配电网运营模式的多变性给效益评估带来诸多困难。为此,分析了增量配电网的运营模式,建立了增量配电网投资效益评估模型,通过净现值、动态投资回收期、净现值率等指标进行经济性评估。采用年时序仿真法对项目的成本和收益进行详细仿真计算,并针对负荷密度、分布式电源补贴费用、不同类型负荷比例等关键参数进行了敏感性分析。最后,结合算例,分场景讨论分析,验证了所提方法的有效性。     

基于全寿命周期成本的配电网变电站选址定容优化规划

基于设备全寿命周期成本(LCC)建立配电网变电站选址定容新模型,模型同时考虑了变电站上级输电网、下级配电网、变电站的初始投资、运行维护成本、停电损失、废弃成本,以LCC最低的方案为最佳规划方案,协调了规划方案的可靠性与经济性。建立了配电网停电成本计算模型,模型反映了停电频率、停电持续时间及停电电量对停电成本的综合影响,能更科学地计算出停电成本。提出了全局收敛性更好的随机变异多粒子群协同优化算法对上述模型进行优化求解。规划实例验证了上述模型和方法的正确性和有效性。     

基于多目标模型的城市中压配电网络规划

实际的城市中压配电网络规划是一个需要同时考虑经济性和可靠性的多目标组合优化问题。现有的研究虽有所提及,但仍未很好解决此类问题。首先设计了计及配电网各设备的年投资与运行总费用的经济性指标和将可靠性效益转化为用户缺电成本的可靠性指标,并采用模糊技术对这2个指标进行模糊化以使其具有同等地位,在此基础上建立了城市中压配电网络规划的多目标模型。设计了新型多目标遗传算法,在选择运算中考虑了多目标优化问题的特点,即提出混合使用了并列选择法、保留最佳个体和共享函数法的选择算子,变异运算采用了TS变异操作。通过算例分析验证了所建模型和所提方法的可行性。     

考虑效益耦合和时序关联特性的配电网规划项目多阶段双Q优选

电网企业在有限的预算下进行配电网规划项目优选是配电网精准投资的关键,但目前规划项目优选很少定量考虑项目间相互关系对配电网绩效提升的影响。定义配电网规划项目效益耦合和时序关联的相互关系,并在配电网双Q规划方法的基础上,结合不同地区的供电可靠性差异化要求,以停电损失减少量衡量配电网项目提升的可靠性效益,建立综合考虑效益耦合和时序关联的多阶段多区域配电网规划项目优选模型。含多个供电区域的配电网规划项目库的算例结果验证了所建模型的合理性和有效性。     

面向可靠性提升的关联规则驱动下配电网投资规划优选模型与方法

随着清洁能源的接入、供需交互的加深,当前计及完备潮流方程与网络安全约束的投资规划优化模型在面对大量改造措施决策时,存在计算繁琐、收敛性差的问题。提出了一种基于改造措施与可靠性指标关联规则取代潮流与网络安全约束的配电网投资规划优选模型与方法,该模型中配电网可靠性指标与改造措施间的关联关系通过选择合适的机器学习算法实现。分析了可靠性与改造措施的关联规则,分别以可靠性提升最大和投资费用最少为目标建立基于关联规则驱动的配电网投资规划优选模型,考虑各类改造措施对配电网可靠性指标的提升效益,实现配电网投资规划方案优选。通过实例验证了所提投资规划优选优化模型和求解方法的快速性、可行性与有效性。     

计及可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法

近年来,故障指示器凭借其接入灵活性和经济性被广泛应用于配电网故障定位中。然而全覆盖式地故障指示器安装配置方案投资成本高,规划方案不精益。文中提出一种基于故障信息变量的配电网可靠性评估模型;进一步给出一种基于混合整数线性规划的可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法,将可靠性指标作为约束放入优化模型中,在满足可靠性要求的前提下降低故障指示器的投资维护成本。基于IEEE 53节点系统的算例仿真结果表明,所提方法兼顾了故障指示器布点的可靠性与经济性,可以精确获得不同可靠性要求下的布点方案。     

考虑综合效益的低压配网台区无功补偿评估方法及其应用

目前低压配网台区无功补偿方案效益评估主要偏向经济效益而忽略电压质量问题,导致无功补偿方案优劣评估只考虑初始投资问题,本文提出了一种从电压质量及经济效益两个方面对低压配网台区无功补偿综合效益进行评估的方法。首先,建立电压质量指标体系并且对每一指标进行描述及定义,同时对无功补偿装置在使用过程中成本费以及节省的网损费分别进行评估,将产生净收益作为经济效益指标;然后,从无功补偿点和补偿容量两个维度设计不同的无功补偿方案并且对不同方案的综合效益进行比对;最后运用本文提出指标对实例进行分析,结果验证本文方法能够直观评估不同无功补偿方案综合效益优劣。     

可靠性评价在上海220 kV电网规划中的应用

为提高输电网规划备选方案选择的科学性,提出基于可靠性评价的输电网规划方法。通过适用于输电网规划的可靠性指标选取及其价值衡量,从定量角度比较备选方案的优劣,辅助推荐方案的选择,减少主观因素在选择过程中的影响。实际规划案例表明,所提方法具有较好的适用性和可操作性。     

Multiobjective planning of open-loop MV distribution networks using ComGIS network analysis and MOGA

An advanced method for optimal planning of open-loop medium voltage (MV) distribution network is proposed in this paper. The multiobjective planning model of open-loop MV distribution network is formulated, and an outage cost calculating method applicable for open-loop MV distribution networks is proposed. To solve the optimization problem, a special Multiobjective Genetic Algorithm (MOGA) is designed based on the network dataset built by Component Geographical Information Systems (ComGIS). The network analysis function of the ComGIS is embedded in the overall optimization process of the MOGA to find single-loop optimal paths. Crossover and mutation operator are designed according to characteristics of the coding. The evolutionary orientation is directed by the fitness function based on the Pareto order of individuals. The Pareto Optimal Set (POS) including several candidate planning schemes is obtained through the MOGA, from which the recommended scheme is selected. The practicability of the method is tested by its application to a real distribution system.     

基于理想解法和灰色关联度的配电网投资效益评价

配电网投资效益将直接影响未来电网规划,合理的配电网投资效益评价对电网建设将起到重要的指导作用。针对配电网投资建设过程中产生的项目效益和管理效益,选取了21项指标,构建配电网投资效益综合评价指标体系,结合理想解法和灰色关联度建立了配电网投资效益评价模型,利用相对贴近度来评价各样本的优劣。以某电网公司的3个分公司的配电网投资为例,对其投资效益进行评价,验证了该模型的有效性和合理性。     

计及抗灾能力和地区特点的配电网规划方案综合评估

配电网规划是城市总体规划的重要组成部分,对规划方案进行综合评估有利于提高决策水平和投资效益,现有研究成果较少将抗灾能力和地区特点等因素纳入配电网规划综合评估中。为此,提出了计及抗灾能力和地区特点的配电网规划方案综合评估方法。首先,结合现有研究成果,将抗灾变性纳入评估指标中,建立了包含安全性、可靠性、经济性、适应性、协调性和抗灾变性的配电网规划方案综合评估指标体系。其次,在层次分析法的基础上,进一步考虑了各地区经济发展、灾害分布和地理环境等因素对各项指标权重的影响,提出了考虑地区特点的综合评估方法。通过对某地区"十二五"配电网规划方案的实例分析,验证了该方法的有效性。     

配电网规划中基于供给侧可靠性指标及其时空分解的精准投资问题研究

针对目前规划可靠性研究较少、缺乏规划可靠性指标、投资受到资金限制等问题,文章着眼于研究配电网规划中基于规划可靠性指标的精准投资方法。定义了规划可靠性指标体系,将该体系中的子指标进行时空分解以精细化可靠性投资提升;基于时空分解的可靠性指标建立精准投资决策模型,并在满足电力电量平衡的基础上,根据单位投资成本的可靠性提升程度确定待扩建项目的先后顺序。以南方某地区现状电网为例,证明了提出的时空分解和可靠性规划决策方法的正确性和可行性。