[发明专利]计及设备性能的高纬度严寒地区电力变压器LCC决策方法

说明书

本发明属于电力技术领域，尤其涉及一种计及设备性能的高纬度严寒地区电力变压器LCC决策模型。包括高寒地区变压器性能的模糊评价模型和基于设备性能的变压器LCC决策模型。本发明分析了高纬度严寒地区变压器性能和成本的相关关系，构建了高纬度严寒地区变压器性能模糊评价模型及性能—成本相关关系模型，运用实际变压器数据验证模型的有效性，为高寒地区变压器LCC决策提供新思路和有效工具。通过分析高寒地区变压器性能与LCC之间的关系，建立基于模糊理论的高寒地区变压器性能评估模型及性能—成本相关关系模型，克服高寒地区变压器LCC估算过程中存在的多种不确定性成本，得出高寒地区变压器性能与LCC之间的定量关系，并验证。

技术领域

本发明属于电力技术领域，尤其涉及一种计及设备性能的高纬度严寒地区电力变压器LCC决策模型。

背景技术

变压器是变电站的核心设备，分析变压器LCC是变电站全寿命周期造价管控的重要内容，也是提高电网资产管理效率的有效手段。高纬度严寒地区独特的自然条件决定了变压器的成本和其性能密切相关，但以往较少有对此项目加以研究的。

变压器是变电站中核心设备之一，变压器的安全稳定运行对变电站乃至电力系统的正常运行至关重要。在变电站的建设中，变压器费用是总成本的重要部分，分析变压器的成本，一方面可以为变压器造价管控提供依据，同时也有利于提高变电站的资产管理效率。

我国现行变电站的管理体制以全过程管理为主，对于变压器后期运维及退役处置成本重视度较弱，使得从全寿命周期角度来看，变压器的成本管控效果并不理想。变压器的全寿命周期成本Life Cycle Cost,LCC不仅包括初期投资成本，还有后期的运维成本、退役处置成本等。分析变压器LCC，对于提升变压器的安全稳定运行，最大限度的减少变压器的LCC成本具有重要的意义。

传统的LCC估算方法主要包括参数估算法、工程估算法、智能算法估算法、作业成本估算法等，这些方法大都需要较为详细的投资及运行数据，而要完整地收集这些数据往往非常困难。同时，变压器寿命周期较长，服役年限一般能达到30-50年，这期间的建设投入、运行维护和停电损失等成本都具有很大的不确定性。基于此，国内外学者逐渐将模糊理论应用到电力设备LCC管理中，较好地克服了信息不完整、不确定等问题。

但是，当前研究大多针对常规地区变压器LCC估算及分析，较少针对特殊自然条件下的变压器LCC进行分析。高维度严寒地区，以下简称“高寒地区”。由于其低温、风大且冻土等原因，对于变压器的安装以及正常运行带来了严峻挑战。此外，该类地区变压器的后期运维成本与变压器的性能高度相关，使得变压器初始投资成本与后期运维成本具有较强的关联性。

变压器全寿命周期成本包括初始投资成本、运行维护成本和退役处置成本。通常而言，设备的性能反映了其可靠性，而设备的可靠性与其寿命成本密切相关。高寒地区独特的自然条件决定了变压器需要具有覆冰运行、抗风沙等能力，这对变压器本身的性能提出了硬性要求，从而对变压器的LCC产生影响。高寒地区变压器性能和LCC之间的关系可以用图1表示。

如图1所示，变压器性能的提升使得设备初始投资成本增加，但却使后期的运维成本下降。这种相反的费用变化趋势使得变压器性能与LCC之间可能存在最优区间。这表明，在高寒地区变压器选型时，要综合考虑设备的性能和LCC，既要满足高寒地区特殊需求，又要使得变压器的LCC最低或处于较低区间内。此外，变压器退役处置成本主要包括变压器退役处理费用以及设备残值，通常与设备初始投资成本相关。因此，高寒地区变压器LCC决策的关键在于确定高寒地区变压器的性能，并分析变压器性能和设备初始投资、运维成本之间的定量关系。