劉慧瓊，唐黎舟，肖 瀟，張佳宇

（國網(wǎng)湖南省電力公司 邵陽供電公司，湖南 邵陽 422000）

高壓業(yè)擴工程接入系統(tǒng)方案優(yōu)化設(shè)計研究

劉慧瓊，唐黎舟，肖 瀟，張佳宇

（國網(wǎng)湖南省電力公司 邵陽供電公司，湖南 邵陽 422000）

業(yè)擴報裝的主要工作是根據(jù)不同客戶的用電特性，設(shè)計出合理的供電方案，按照供電網(wǎng)絡(luò)目前情況把最安全、最實惠、最合適的供電方案提供給客戶選擇。高壓業(yè)擴工程的供電方案設(shè)計分為2部分:接入系統(tǒng)設(shè)計與受電工程設(shè)計。傳統(tǒng)的高壓業(yè)擴接入系統(tǒng)方案設(shè)計中,在線路負荷條件允許的情況下,通常僅將供電電源點與受電點間的距離作為單一參考標準，存在局限性，但未考慮電纜線路與架空線路工程間建設(shè)的差價，施工作業(yè)環(huán)境、土建基礎(chǔ)對于工期影響，考慮不夠全面。在實際工程中，不能滿足客戶的個性化需求。

本文提出一種高壓業(yè)擴接入系統(tǒng)方案優(yōu)化設(shè)計新方法，以建設(shè)費用與建設(shè)工期為約束條件，對比同時滿足供電要求的不同供電線路，將客戶用電特性納入優(yōu)化設(shè)計的考慮范圍，引入日均收益值概念，結(jié)合該工程的整體建設(shè)工期要求，兼顧到工程建設(shè)投運后的年運行費用，綜合考慮日均收益值、線路長度、線路類型等因素的影響，確定最優(yōu)接入系統(tǒng)方案。

1 高壓業(yè)擴工程供電方案概述

根據(jù)《國家電網(wǎng)供電方案編制導(dǎo)則》的要求，在滿足接入條件的前提下，高壓業(yè)擴工程供電方案應(yīng)當(dāng)堅持“符合規(guī)劃、安全經(jīng)濟、就近接入”的原則，確定客戶接入的公共連接點。在進行方案設(shè)計時，將線路的距離與建設(shè)經(jīng)費及建設(shè)工期視為正相關(guān)的關(guān)系，高壓客戶用電容量為確定值，以該客戶用電地址為基準點，篩選出附近能提供該客戶接入容量電源的供電線路，選擇距離最近的供電線路作為電源點，就近接入。

但在工程建設(shè)中，將線路與高壓客戶受電點間的距離作為唯一參考標準的方法，未考慮電纜線路與架空線路工程間建設(shè)的差價，施工作業(yè)環(huán)境、土建基礎(chǔ)對于工期影響等因素往往考慮不夠全面，在實際工程中，不能滿足客戶的個性化需求。

2 高壓業(yè)擴工程供電方案優(yōu)化設(shè)計模型

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，客戶對于用電需求的多樣化也逐漸體現(xiàn)。傳統(tǒng)高壓業(yè)擴工程供電方案設(shè)計標準較為簡單，就近接入方式局限性較大，考慮不夠全面。通過對目前電力市場高壓用戶的特性研究得出，工程建設(shè)的費用與工程建設(shè)的周期為影響高壓接入系統(tǒng)方案的主要因素，同時也是客戶最為關(guān)注的因素。為此，本文提出一種以建設(shè)費用與建設(shè)工期為約束條件優(yōu)化設(shè)計方法。

2.1 約束條件

（1）建設(shè)費用

高壓接入系統(tǒng)方案建設(shè)費用主要涉及接入系統(tǒng)方案中線路架設(shè)、管道鋪設(shè)等費用，本方法中所述建設(shè)費用主要考慮的因素包括:①線路的長度:線路的長度通常與建設(shè)的經(jīng)費成正相關(guān)關(guān)系，距離越長，所需線路建設(shè)資金就越高；②電纜線路與架空線路間的價差，且相對于架空線路，電纜線路通常采用地埋鋪設(shè)，會涉及電纜溝、電纜井等土建費用，通常造價會更高。

（2）建設(shè)工期

本文所研究的建設(shè)工期為高壓業(yè)擴接入系統(tǒng)方案中的關(guān)鍵工作，即從項目建設(shè)、啟動到按設(shè)計完成施工的總體時間，即關(guān)鍵路線上的的建設(shè)工期。傳統(tǒng)的供電方案設(shè)計中，線路長度同時也作為建設(shè)工期的參考值，但其未考慮架線方式、施工環(huán)境等影響因素。本方法中所講的建設(shè)工期主要考慮的因素包括:①架線方式:電纜地埋線路與架空電線的架線方式、施工方式、建設(shè)工期均不相同；②施工環(huán)境:電力線路施工往往受施工環(huán)境的影響較大，如:社會環(huán)境、道路條件等因素，均會對建設(shè)工期造成影響。

2.2 優(yōu)化設(shè)計計算模型

對于部分高壓用戶（例如:大工業(yè)客戶、大容量商業(yè)客戶），工程建設(shè)工期為相對重要的因素。而對于部分高壓用戶（例如:農(nóng)村式家庭作坊用戶、季節(jié)性用電用戶），工程建設(shè)所需的經(jīng)費為相對重要的因素。當(dāng)存在2種不同方案，建設(shè)經(jīng)費與建設(shè)工期成負相關(guān)的關(guān)系時，則應(yīng)按不同客戶的生產(chǎn)用電特性進行分析，選擇最優(yōu)供電設(shè)計方案。

（1）工期成本值的概念

當(dāng)存在2個或2個以上可供接入電源的供電線路時，分別對每一套方案的工程建設(shè)經(jīng)費及工程建設(shè)工期進行估算，2套不同方案工程建設(shè)經(jīng)費及工程建設(shè)工期之間的差值之比即為該2套方案間的工期成本值,表示減少一天工程建設(shè)工期可節(jié)約的工程建設(shè)經(jīng)費。

工期成本值Rab如式（1）所示

式中:Fa、Fb分別為a、b方案的估算工程建設(shè)經(jīng)費；Qa、Qb分別為a、b方案的估算工程建設(shè)工期。假設(shè)建設(shè)費用Fa＞Fb，建設(shè)工期Qa＜Qb。

（2）判斷

對于不同的客戶，工程每提前一天完工帶來的收益情況是不同的，先預(yù)設(shè)完工后日均收益為收益值i。工期成本值計算出后，與日均收益值i進行比較，選取最優(yōu)方案，計算收益差值，判別式如式（2）

當(dāng)tab＞0,表明增加一天建設(shè)工期，增加的建設(shè)經(jīng)費要低于工程提前投產(chǎn)一天帶來的收益，應(yīng)選取工期較長的a方案；當(dāng)tab≤0,表明增加一天建設(shè)工期，增加的建設(shè)經(jīng)費要高于工程提前投產(chǎn)一天帶來的收益,應(yīng)選取工期較短的b方案。

當(dāng)存在2套以上的可供接入的供電方案，通過以上方法計算得到多個最優(yōu)方案時，建立絕對收益值模型，模型如式（3）

式中:tmn為m、n方案間的判別式，m、n為變量；Δt值越大表示其代表的方案絕對收益值越大，故Δt最大的方案為最優(yōu)方案。

3 案例分析

某市高壓大工業(yè)新裝用戶報裝容量為1 000 kVA，經(jīng)現(xiàn)場勘查后發(fā)現(xiàn)，附近有2條線路A、B具備提供電源的條件。線路A為電纜線路，距離客戶受電點約為100 m，建設(shè)費用約為13萬元，建設(shè)工期約需10天；線路B為電纜線路，距離客戶受電點約為80 m，建設(shè)費用約為10萬元，但由于道路建設(shè)問題，建設(shè)工期約需16天。客戶提供的日均收益值i為0.8萬元/天。2條線路參數(shù)如表1所示。

表1 某高壓大工業(yè)客戶報裝方案

根據(jù)公式（1）計算

根據(jù)公式（2）判斷

該客戶采用工期較短的a方案時，平均每提前投產(chǎn)一天的建設(shè)工期增加的建設(shè)經(jīng)費為0.5萬元/天。該客戶的日均收益值i為0.8萬元/天，tab＜0，應(yīng)選擇工期較短的a方案。選擇工期較短的a方案，增加工程建設(shè)支出共3萬元，而因為比方案a提前6天完工，收益值為0.8萬元/天×6天=4.8萬元。所以，凈收益為4.8萬元-3萬元=1.8萬元。選擇接入系統(tǒng)方案a比選擇接入系統(tǒng)方案b能夠帶來更大的收益。

在最終選擇接入系統(tǒng)方案時，同時應(yīng)該比較不同建設(shè)方案中年運行費用的差別，即不僅考慮項目建設(shè)時的投資額是多少，還要考慮項目建成后，年運行費用的高低。在本實例中，2個方案同為電纜線路，路徑地質(zhì)情況大致相同，僅僅是電纜線路長度相差20 m，所以，在年運行費用上的差別可以忽略不計。這樣，最終選定接入系統(tǒng)方案a。

4 結(jié)束語

本文提出的高壓業(yè)擴工程接入系統(tǒng)方案優(yōu)化設(shè)計新方法，以建設(shè)經(jīng)費與建設(shè)工期為約束條件，將客戶用電特性納入優(yōu)化設(shè)計的考慮范圍，引入日均收益值概念，綜合考慮日均收益值、線路長度、線路類型、建設(shè)工期（關(guān)鍵路線）等因素的影響，兼顧年運行費用等因素，確定最優(yōu)供電方案。該方法計算簡單，可操作性強。從2016年起，在湖南省某市供電公司投入使用，成功應(yīng)用于多種不同類型的高壓新裝客戶的供電方案優(yōu)化設(shè)計中，采用率為100%，效益顯著。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）

針對傳統(tǒng)的高壓業(yè)擴工程接入系統(tǒng)方案設(shè)計中,在線路負荷條件允許的情況下,通常僅將供電電源點與受電點間的距離作為單一參考標準的局限性，提出了以建設(shè)經(jīng)費與建設(shè)工期為約束條件的一種高壓業(yè)擴工程供電方案優(yōu)化設(shè)計方法.綜合考慮日均收益值、線路長度、線路類型等因素的影響,確定最優(yōu)供電方案。

供電方案；建設(shè)經(jīng)費；建設(shè)工期；優(yōu)化設(shè)計

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