[發明專利]基于全壽命周期理論的輸電工程項目后評價方法

在審

• 申請號: 201810109098.2
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108416505A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 李翠萍;胡達珵;王婧;邢金;葉辛;李軍徽
• 申請（專利權）人: 東北電力大學;國網冀北電力有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所 22102
• 代理人: 陳傳林

1.一種基于全壽命周期理論的輸電工程項目后評價方法，其特征在于，它包含以下步驟：

1)計算全壽命周期成本：全壽命周期成本包括投資費用和維持運行費用，所述投資費用指的是購買設備的投資成本；維持運行費用指的是運行成本、檢修維護成本、故障成本和退役處置成本，全壽命周期成本的計算公式為：

LCC＝IC+OC+MC+FC+DC (1)

式中，LCC為全壽命周期成本，IC為投資成本，OC為運行成本，MC為檢修維護成本，FC為故障成本，DC為退役處置成本；

采用凈年值(NAV)對儲能系統全壽命周期成本進行計算，輸電線路成本的計算按照靜態回收考慮，凈年值是通過資金等值換算來實現的，將項目凈年值分攤到壽命期內的每一年，從第1年到第n年的等額年值，其計算公式為：

NAV＝LCC×i(1+i)ⁿ÷[(1+i)ⁿ-1] (2)

式中，NAV為凈年值，i為凈年值的年份，n為儲能系統壽命，

購買設備的投資成本發生在買進設備的那一年，即計算周期的起始年份為基準年份，主要由購買設備費用和安裝調試費用構成，由于安裝調試費用與購買設備費用相比費用較少，可以忽略不計，故其計算公式為：

IC＝IC_p (3)

IC_p＝c_pB_e+c_cC_e (4)

式中：IC_p為購買設備費用；IC_i為安裝調試費用；c_p為儲能功率價格，元/MW；B_e為儲能系統功率，MW；c_c為儲能系統容量價格，元/MWh；C_e為儲能系統功率，MWh，

儲能系統的運行成本主要由設備能耗費用構成，其計算公式為：

OC＝(P_c-P_d)×8760×α (5)

式中：P_d為儲能放電效率；P_c為儲能充電效率；α為風電成本電價，

儲能系統的檢修成本主要由解體檢修和檢修維護兩部分構成，其成本檢修周期和單次的檢修費用決定，第n年的檢修費用計算公式如下：

式中：MC_n0為單次解體檢修費用，MC_nr為單次檢修維護費用，其中，n₀和n_r分別表示第n年是否對儲能系統進行檢修，其取值由各自的檢修維護周期T₀和T_r決定，為0或1，具體為：n能整除T₀時，n₀取1，否則取0；n_r的取值與n₀類似，

儲能系統的故障成本主要包括故障檢修費用和故障損失費用，為計算方便，以故障損失費用近似代替故障成本，故障損失費主要由停電損失費用決定，故第n年的故障成本可用下面公式計算

FC_n＝λP_Ft_Fα (7)

式中：λ為儲能系統故障率，P_F為故障時儲能系統損失功率，t_F為故障時儲能系統平均停止工作時間，α為風電成本電價，

儲能系統的退役處置成本主要由設備的退役或報廢處理成本(C_i)和退役殘值成本(C_p)組成，其中設備退役殘值以負數計入，退役處理費將投資成本中的安裝調試費安清理費率，取32％折算得到；設備退役殘值可將投資成本中的設備處置費按一定比例，取5％折算得到，則儲能系統的退役處置成本DC的計算公式為：

DC＝32％IC_i+5％IC_p (8)

式中，C_i為退役或報廢處理成本，C_p為退役殘值成本，

按靜態回收考慮的輸電線路成本計算公式為：

式中：C_s為輸電線路成本，L為輸電距離，K_s為單位容量、單位長度下的輸電工程造價，T_s為輸電工程投資靜態回收期，P_line為輸電通道容量；

2)計算輸電工程項目總收益，總體上儲能系統收益、輸電工程收益和替代火電出力收益三大類，其計算公式為：

TR＝AS+TP+ESC (10)

式中，TR為輸電工程項目總收益，AS為儲能系統收益，TP為輸電工程收益，ESC為替代火電出力收益，

儲能系統收益與輸電企業外送單位風電電量的價格和儲能系統提高的風電外送電量有關，其計算公式為：

AS＝K_EQ_E (11)

式中，K_E為輸電企業外送單位風電電量的價格，Q_E為儲能系統提高的風電外送電量，

輸電工程收益與輸電企業外送單位風電電量的價格和不加儲能系統時每年輸電工程外送的風電電量有關，其計算公式為：

TP＝K_EG_w (12)

式中，K_E為輸電企業外送單位風電電量的價格，G_w為不加儲能系統時每年輸電工程外送的風電電量，G_w的計算公式為：

式中，d₁為一天的初始0點時刻d₂為一天的最后24點時刻，

替代火電出力收益由單位質量的燃煤價格、火電廠標準煤耗率和儲能系統提高的風電外送電量節能減排收益決定，其計算公式為：

ESC＝k_fbQ_E (14)

式中，k_f為單位質量燃煤價格，b為火電廠標準煤耗率，Q_E為儲能系統提高的風電外送電量節能減排收益；

3)求解輸電線路中儲能系統的最優容量配置，基于全壽命周期理論，綜合考慮儲能系統及輸電線路的經濟效益，投資成本，以儲能系統壽命周期n年內綜合效益最大化為目標，構建了一種風電外送儲能最優容量配置，其目標函數為，

z＝max{AS+TP+ESC-NAV-C_s} (15)

式中，z為儲能系統綜合效益，單位，元，總收益最優的儲能系統容量配置方案的選擇只需求取上式目標函數的最優解即可。

2.如權利要求1所述的基于全壽命周期理論的輸電工程項目后評價方法，其特征在于，將輸電工程項目的成本和收益分開單獨進行計算，再求取綜合效益。