吳章萍 胡強(qiáng)

摘 ? 要：標(biāo)準(zhǔn)配送式智能配電臺區(qū)因?yàn)槠湓诮ㄔO(shè)中具有建設(shè)工期較短且安全系數(shù)較高的優(yōu)點(diǎn)而開始廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)供電建設(shè)中，并且這種標(biāo)準(zhǔn)配送式智能配電臺區(qū)也具有維修成本較低，有利于大規(guī)模進(jìn)行建設(shè)和日常維護(hù)的特點(diǎn)。本文主要就全壽命周期成本的標(biāo)準(zhǔn)配送式智能配電臺區(qū)建設(shè)進(jìn)行分析，總結(jié)出標(biāo)準(zhǔn)配送式智能配電臺區(qū)的建設(shè)特征以及在全壽命周期成本建設(shè)思想指導(dǎo)下的建設(shè)模型，希望能夠?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的進(jìn)一步建設(shè)提供幫助。

關(guān)鍵詞：全壽命周期成本 ?標(biāo)準(zhǔn)配送式 ?智能配電臺區(qū) ?建設(shè)分析

中圖分類號：TM72 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）08（a）-0043-02

1 ?標(biāo)準(zhǔn)配送式智能配電臺區(qū)

1.1 原理簡述

目前，大多數(shù)的配電臺區(qū)在進(jìn)行建設(shè)時(shí)主要采用的建設(shè)零件有跌落式熔斷器、避雷器以及變壓器等，這些裝置大都是配電器在進(jìn)行建設(shè)時(shí)所安裝的基本設(shè)施，但是在配電臺區(qū)建設(shè)中也應(yīng)當(dāng)建設(shè)監(jiān)控以及補(bǔ)償設(shè)備的安裝，因?yàn)橹挥羞@樣才能夠?qū)崿F(xiàn)最終的配電臺區(qū)運(yùn)行保障。但是在現(xiàn)在的配電臺區(qū)建設(shè)中，部分的配電臺區(qū)缺乏這種監(jiān)控設(shè)備的建設(shè)以及補(bǔ)償設(shè)施的建設(shè)。此外，配電臺區(qū)在建設(shè)中采用的建設(shè)方法為雙桿上下分層的方式，這種建設(shè)方式的優(yōu)點(diǎn)是建設(shè)較為簡單節(jié)約了建設(shè)成本，但是這種安裝方式也存在著較為致命的缺陷，例如跌落式熔斷器的觸頭長時(shí)間的暴露在外界環(huán)境中，這樣就可能使得這些配電器線路在運(yùn)行過程中出現(xiàn)腐蝕的情況，最終會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障。現(xiàn)在，中國的科技技術(shù)水平已經(jīng)得到了較大的發(fā)展，開始進(jìn)行了固體絕緣技術(shù)的研究并取得了較為顯著的成就。也正是因?yàn)檫@種固體絕緣及時(shí)的發(fā)展使得正式這種固體絕緣技術(shù)已經(jīng)開始在一次配電設(shè)備與二次配電設(shè)備之中進(jìn)行了試運(yùn)用，為配電設(shè)備的小型化發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)[1]。

現(xiàn)在，技術(shù)的發(fā)展開始使得配電站開始向著智能化方向發(fā)展，整體的組裝設(shè)備也由傳統(tǒng)的配電設(shè)備向著標(biāo)準(zhǔn)配送式智能配電臺區(qū)發(fā)展。這種標(biāo)準(zhǔn)配送式智能配電臺區(qū)主要是由絕緣式變壓器和綜合智能配電箱、接地裝置以及熔斷器、避雷器等眾多部件構(gòu)成。并且智能化的配電臺區(qū)也能夠通過對臺區(qū)供電的電壓以及電流的監(jiān)控，判斷電源供應(yīng)是否穩(wěn)定，如果在監(jiān)控過程中發(fā)現(xiàn)電壓供應(yīng)或者是電流供應(yīng)出現(xiàn)不足，就可以及時(shí)的進(jìn)行電壓補(bǔ)充，提升供電效率。例如，GB（K）—200類典型供電模式，就是一種適用于農(nóng)村負(fù)荷水平較低且環(huán)境無特殊要求的配電臺區(qū)。該臺區(qū)在使用過程中整體的配電變壓器容量要比200kV.A的配電變壓器，同時(shí)這種配電臺區(qū)主要采用的建設(shè)方式為桿架式。其與這一臺區(qū)相比于其他的標(biāo)準(zhǔn)配電方式來講最主要的一個(gè)優(yōu)勢就是增加了三相不平衡檢測、諧波檢測、分布式電源等裝置，這樣就使得GB（K）—200類典型供電模式更加適用于負(fù)荷較為集中且電能質(zhì)量要求較高的一些地區(qū)。此外，除了GB（K）—200類典型供電模式外，LB（K）-200類典型供電模式也是一種全壽命周期成本的標(biāo)準(zhǔn)配送式的供電方式，其主要適用于負(fù)荷水平較低的配電臺區(qū)GB（K）—200類典型供電模式一樣都是使用配電變壓器容量要比200kV.A的配電變壓器，但是不同的是LB（K）-200采用落地式的建設(shè)方式，而且這種典型的配電模式在進(jìn)行建設(shè)時(shí)可以依據(jù)電源滲透率的高低來選取擴(kuò)展式的建設(shè)模式。

1.2 臺區(qū)特征

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)化

標(biāo)準(zhǔn)配送式智能配電臺區(qū)主要就是在原有配電臺區(qū)配電的基礎(chǔ)上所進(jìn)行一系列改進(jìn)，通過對智能配電臺區(qū)的研究總體上能夠?qū)⑦@種智能臺區(qū)的建設(shè)特征分為標(biāo)準(zhǔn)化、配送式以及智能化三個(gè)方面。首先就標(biāo)準(zhǔn)化方面來說，智能化配電臺區(qū)在建設(shè)中通過將配電設(shè)備以及構(gòu)件等進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理以實(shí)現(xiàn)其可互換行與通用性，這樣就能夠提升配電設(shè)備以及配電器材的再次利用性，減少了資源的浪費(fèi)。

1.2.2 配送式

原有的配電臺區(qū)在進(jìn)行電力供應(yīng)時(shí)存在的最大問題就是建設(shè)周期較長且建設(shè)成本較高，這樣就限制了供電效率的提升。所以智能配電臺區(qū)在進(jìn)行建設(shè)時(shí)為了彌補(bǔ)這種建設(shè)周期長的缺陷而采用了配送式的建設(shè)方式。所謂的配送式配送方式主要就是在智能電網(wǎng)安裝中采取一站式的服務(wù)，減少了電網(wǎng)安裝的工作量，進(jìn)而提升電網(wǎng)安裝的效率，保證居民用電的穩(wěn)定性。同時(shí)智能配電臺區(qū)在建設(shè)中也逐漸的采用了移動(dòng)式智能臺區(qū)配電柜方式，極大提升了應(yīng)急供電能力[2]。

1.2.3 智能化

基于原有的配電臺區(qū)無法滿足供電的需求，現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)配送式智能配電臺區(qū)在進(jìn)行建設(shè)時(shí)就開始考慮智能化建設(shè)，同時(shí)由于科技技術(shù)的不斷發(fā)展，為智能化的配電臺區(qū)建設(shè)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。所以智能配電臺區(qū)在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上開始采用了智能輔助配電、清潔能源運(yùn)用等技術(shù) ，這些先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用極大提升了配電臺區(qū)的智能化水平。

2 ?配電臺區(qū)全壽命周期成本優(yōu)化模型

2.1 目標(biāo)函數(shù)

全壽命周期成本的標(biāo)準(zhǔn)配送式智能配電臺區(qū)在進(jìn)行建設(shè)安裝時(shí)所堅(jiān)持的目標(biāo)主要是在保證臺區(qū)建設(shè)智能化、標(biāo)準(zhǔn)化以及配送式的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)全壽命周期成本最低。在這種全壽命周期成本管理中所需要涉及的方面主要有設(shè)備的建設(shè)成本、維修費(fèi)用、損耗成本以及故障的保修成本等，只有在成本運(yùn)算中將這些成本全部的融合在算式中，才能夠?qū)崿F(xiàn)對智能臺區(qū)成本的有效管理。在現(xiàn)在眾多智能配電臺區(qū)的成本管理中通用的一個(gè)管理式子為：LCC=CIC+COM+CLS+CFC+CDC。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)式子中的未知數(shù)分別表示配電臺區(qū)建設(shè)的投資成本、維修成本、損耗成本以及故障成本。只有在全壽命周期成本的管理中將所有的成本都計(jì)算在內(nèi)才能夠?qū)崿F(xiàn)成本的最低化與利益的最大化。

2.2 約束條件

在進(jìn)行配電臺區(qū)全壽命周期成本計(jì)算過程中也具有一定的約束條件，如果在配電臺區(qū)的成本運(yùn)算中不能夠?qū)⑦@些約束條件考慮在內(nèi)，就會(huì)使得成本運(yùn)算結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤，進(jìn)而為配電臺區(qū)的下一步管理造成困難。在配電臺區(qū)約束全壽命周期成本的原因主要有兩點(diǎn)，其一就是供電質(zhì)量的約束，其二則是設(shè)備的運(yùn)行特性的約束。智能配電臺區(qū)在進(jìn)行全壽命周期成本的運(yùn)算時(shí)需要考慮到這兩種約束條件并采用相應(yīng)的運(yùn)算方式對這兩種約束條件進(jìn)行消除，才能夠最終保證設(shè)備全壽命周期成本的最低化。

3 ?基于遺傳算法的優(yōu)化模型求解方法

遺傳算法主要就是指在對壽命成本進(jìn)行運(yùn)算時(shí)可以按照生物遺傳與變異的操作方式來進(jìn)行相關(guān)數(shù)值的運(yùn)算，以求出成本的最優(yōu)解。而在使用遺傳算法進(jìn)行成本最優(yōu)解的計(jì)算時(shí)整體的計(jì)算步驟首先就是設(shè)置配電臺區(qū)的最原始數(shù)據(jù)，以便于能夠在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中進(jìn)行參考，其次是進(jìn)行設(shè)備周期壽命成本的初始化處理并在這個(gè)過程中選擇設(shè)備的最優(yōu)解，第三個(gè)步驟就是進(jìn)行選擇操作，從而產(chǎn)生新一代的運(yùn)算方式，第四則是進(jìn)行交叉選擇以及變異操作，選出新的一個(gè)計(jì)算種群，第五個(gè)步驟是進(jìn)行種群的迭代，即通過各種運(yùn)算方式的不斷融合與變異實(shí)現(xiàn)新生的適應(yīng)性計(jì)算方法對原有計(jì)算方式的一種替代。最終通過遺傳變異以及種群的更替后選出最佳的求解方式。通過這種遺傳方式所獲得的求解方式更能夠適應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)配送式智能配電臺區(qū)全壽命周期成本的運(yùn)算。

4 ?結(jié)語

現(xiàn)如今的社會(huì)已經(jīng)處于一種告訴發(fā)展的時(shí)代中，社會(huì)居民對于電力供應(yīng)穩(wěn)定性的要求不斷提升，因此供電站需要在全壽命周期成本的管理基礎(chǔ)上進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)配送式智能配電站的建設(shè)才能夠滿足這種需求。文章在進(jìn)行寫作的過程中主要就是基于全壽命周期成本化管理的理念，將標(biāo)準(zhǔn)化配送式智能配電臺區(qū)的原理、臺區(qū)特征以及全壽命周期成本運(yùn)算的方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。同時(shí)也提出了基于遺傳生物學(xué)的遺傳運(yùn)算方式，希望能夠?yàn)橹悄芘潆娕_區(qū)的成本化管理提供一個(gè)堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王星華，周亞武，李壯茂.基于LCC的自動(dòng)化系統(tǒng)技改策略研究[J].寧夏電力，2017（5）：11-16.

[2] 孫大璟，秦曉東，吳敏秀.標(biāo)準(zhǔn)配送式一體化配電臺區(qū)設(shè)備研究與應(yīng)用[J].供用電，2017，34（7）：79-84.