基于供電安全標準的電網建設項目增供電量效益計算方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于供電安全標準的電網建設項目增供電量效益計算方法，通過計算供電安全標準要求下的供電能力，將供電能力與負荷發展相匹配，求得安全增供電量，協調平衡電網建設時序與供電安全要求的關系；增供電量計算方法中辨識存量設備及新建設備對增供電量效益的貢獻力度，通過存量設備容量裕度及新建設備的供電能力提升程度的對比關系，求得效益分攤系數。本發明的有益效果為：將增供電量效益合理分攤至新建項目，解決了增供電量效益分攤難的問題，較為準確的計算電網建設項目增供電量效益，進^而提升項目后評價的科學性、合理性。
【專利說明】基于供電安全標準的電網建設項目增供電量效益計算方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及電力【技術領域】，尤其涉及一種基于供電安全標準的電網建設項目增供 電量效益計算方法。

【背景技術】
[0002] 為了提高企業投資決策水平和投資效益，2005年國資委要求央企在投資項目竣工 之后對投資項目的目的、執行過程、效益、作用和影響進行客觀的分析評價；后評價的重要 作用在于通過項目后評價總結項目的成功經驗及失敗教訓，以古鑒今，用以指導電網建設， 提升電網投資決策的科學合理性。
[0003] 增供電量是項目后評價中體現項目技術性能和經濟性能的重要指標，是協調電網 項目建設和地區發展的有力工具，它不僅能夠定量分析項目對電網新增負荷的貢獻，而且 能夠檢驗工程的實際經濟性，增供電量效益的科學計算對電網項目后評價具有重要意義； 而現有的增供電量計算方法通常采用項目投運前后兩年度電網的供電量之差或按照容量 負載率法計算，計算方法較為簡單，這帶來兩大問題：其一，從對負荷發展速度的匹配來講， 項目建設的越晚，增供電量效益越好，這就不可避免的導致后評價的方向性引導錯誤，而實 際上應該是引導項目建設適度超前于負荷發展；其二，局部電網增供電量的供電量之差包 括存量設備供電裕度及新建設備新增供電能力的共同作用效果，擴大了新建設備的作用效 果，無法準確體現建設項目本體的增供電量效益。


【發明內容】

[0004] 本發明的目的是提供一種基于供電安全標準的電網建設項目增供電量效益計算 方法，以克服目前現有技術存在的上述不足。
[0005] 本發明的目的是通過以下技術方案來實現： 一種基于供電安全標準的電網建設項目增供電量效益計算方法，包括以下步驟： S1:獲取新建項目周邊電網特性信息，根據相關電網辨識方法，辨識項目的相關電網范 圍； S2 :獲取電網負荷信息，求得變電站同時系數，計算相關電網全壽命周期內逐年度負 荷值； S3:根據供電安全標準要求，建立供電能力計算模型，求取項目實施前后相關電網供電 能力值； S4:獲取相關電網負荷及供電能力信息，建立增供電量計算模型，求取相關電網全壽命 周期內逐年度增電量值； S5:獲取配電網各電壓等級設備規模及參數信息，建立效益分攤模型，求得配電網建設 項目增供電量效益年值。
[0006] 進一步的，獲取的所述新建項目周邊電網特性包括：所述新建項目周邊電網特性 信息包括與本級周邊電網接線模式及運行方式和下級周邊電網聯絡的變電站及線路，所述 相關電網辨識方法包括以下步驟： al :如果新建項目與本級或下級電網的周邊變電站、線路有直接電氣聯系，則所述直接 電氣聯系的電氣元件納入相關電網范圍； a2:如果與新建項目沒有直接電氣聯系，但由于項目建設使得運行方式發生變化的周 邊電網的電氣元件納入相關電網范圍。
[0007] 進一步的，獲取的所述電網負荷信息包括：各變電站現狀年負荷及配電網全網負 荷、相關電網變電站規劃年負荷值；計算相關電網全壽命周期內逐年度負荷的步驟包括： 以所述變電站及電網現狀年負荷為基礎，求得變電站之間的同時系數，對相關電網范圍內 變電站規劃年負荷相加，乘以所述同時系數，計算全壽命周期內逐年度負荷預測值。
[0008] 進一步的，建立所述供電能力的計算模型，建模步驟為： bl :計算變電站內一臺最大容量主變故障或檢修停運情況下，滿足供電安全標準要求 的變電站本體最大供電能力； b2 :計算變電站一條最大容量進線故障或檢修停運情況下，滿足供電安全標準要求下 的變電站進線最大供電能力； b3 :獲取所述變電站本體最大供電能力及變電站進線最大供電能力，取其小者作為變 電站供電能力； b4 :獲取新建項目相關電網范圍內所有變電站供電能力，并累加求和，求得相關電網供 電能力。
[0009] 進一步的，供電安全標準要求下的變電站本體最大供電能力的計算步驟為：首先 根據負荷大小劃分負荷組別，給出負荷組別對應的供電安全標準要求下的可損失負荷，其 次計算變電站N-1最大供電能力，最后綜合N-1最大供電能力及可損失負荷求得變電站本 體最大供電能力； 供電安全標準要求下的變電站進線最大供電能力計算步驟為：獲取所述變電站進線基 本信息，如果輸送容量最大的線路出現故障及檢修停運，計算所述情況下的剩余饋線的輸 送容量的總和即為變電站進線的最大供電能力。
[0010] 進一步的，所述變電站進線基本信息包括：變電站進線條數、每條線路型號以及每 條線路安全電流。
[0011] 進一步的，增供電量計算模型的建模步驟為： cl :獲取所述項目實施前后供電能力計算結果及全壽命周期逐年度負荷預測值； c2 :計算項目實施前后供電能力C。、Q，實施后供電能力與逐年度負荷預測進行對比， 負荷預測值出現大于供電能力的年份即為供電能力釋放年份N ; c3 :計算逐年度的增供電量。
[0012] 進一步的，所述配電網各電壓等級設備規模及參數信息包括：各電壓等級變電容 量以及各電壓等級線路容量。
[0013] 進一步的，所述效益分攤系數模型建立步驟為： dl :獲取各電壓等級變的電容量規模Si，線路長度規模Li，單位容量單價rsi，單位長度 單價ru，進而計算各電壓等級設備的投資估算總額為1% = rsiSi+rdi ; d2 :進一步求得各電壓等級設備的投資占全網設備投資總額的比例系數即為分攤系 數。
[0014] 進一步的，所述增供電量效益年值計算步驟為：首先獲取增供電量值，用所述增供 電量值乘以效益的分攤系數，再乘以購售電價差即的該年度增供電量效益，然后，將增供電 量效益轉換為現值，進一步轉供為增供電量效益年值。
[0015] 本發明的有益效果為：將增供電量效益合理分攤至新建項目，解決了增供電量效 益分攤難的問題，較為準確的計算電網建設項目增供電量效益，進而提升項目后評價的科 學性、合理性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 下面為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例 中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些 實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附 圖獲得其他的附圖。
[0017] 圖1是本發明實施例所述的一種基于供電安全標準的電網建設項目增供電量效 益計算方法的流程示意圖。

【具體實施方式】
[0018] 如圖1所示，本發明實施例所述的一種基于供電安全標準的電網建設項目增供電 量效益計算方法，包括以下步驟： S1 :獲取新建項目周邊電網相關信息，根據相關電網辨識方法，辨識項目相關電網范 圍。
[0019] 所述獲取所述新建項目周邊電網相關信息包括：所述新建項目周邊電網特性信息 包括本級周邊電網接線模式及運行方式和下級周邊電網聯絡的變電站及線路。
[0020] 所述相關電網辨識的步驟包括： al :如果新建項目與本級或下級電網的周邊變電站、線路有直接電氣聯系，則所述直接 電氣聯系的電氣元件納入相關電網范圍； a2:如果與新建項目沒有有直接電氣聯系，但由于項目建設使得運行方式發生變化的 周邊電網的電氣元件納入相關電網范圍。
[0021] S2 :獲取電網負荷信息，求得變電站同時系數，計算相關電網全壽命周期內逐年度 負荷值。
[0022] 獲取的電網負荷信息包括：各變電站現狀年負荷及配電網全網負荷、相關電網變 電站規劃年負荷值； 計算相關電網全壽命周期內逐年度負荷的步驟包括：以變電站及電網現狀年負荷為基 礎，求得變電站之間的同時系數，對相關電網范圍內變電站規劃年負荷相加，乘以所述同時 系數，計算全壽命周期內逐年度負荷預測值。
[0023] S3:根據供電安全標準要求，建立供電能力計算模型，求取項目實施前后相關電網 供電能力值； 建立所述相關電網供電能力計算模型，建模的步驟包括： bl :計算變電站內一臺最大容量主變故障或檢修停運情況下，滿足供電安全標準要求 的所述情況的變電站本體最大供電能力； b2:計算變電站一條最大容量進線故障或檢修停運情況下，滿足供電安全標準要求下 的所述情況的變電站進線最大供電能力； b3 :獲取所述變電站本體最大供電能力及變電站進線最大供電能力，取其中較小值作 為變電站供電能力； b4 :獲取新建項目相關電網范圍內所有變電站供電能力，并累加求和，求得相關電網供 電能力。
[0024] 具體的，計算變電站內一臺最大容量主變故障或檢修停運情況下，滿足供電安全 標準要求的所述情況的變電站本體最大供電能力，計算步驟為： el :判斷負荷組的大小，如果組負荷小于等于2MW，最大供電能力為變壓器容量SCs ; e2 :如果負荷組不屬于所述el的組合范圍，而是大于2麗且小于等于I2麗，最大供電 能力為聯絡饋線組扣除最大一條饋線容量后的饋線組容量SCm-u，另外再加供電安全標準 允許的該負荷級別供電設備可以損失的負荷2MW。
[0025] e3 :如果負荷組不屬于所述el、e2的組合范圍，而是大于12MW小于等于l8〇MW,最 大供電能力為變壓器組扣除最大主變容量后的變電容量SC N_i, s，另外再加供電安全標準允 許的該負荷級別供電設備可以損失的負荷max(12, SCVu/3)。
[0026] e4 :如果負荷組不屬于所述el、e2、e3的組合范圍，而是大于l8〇Mff，最大供電能力 為變壓器組扣除最大主變容量后的變電容量SCh, s。
[0027] 其中，變壓器組扣除最大主變容量后的變電容量計算方法為： SCn-i,s - Ss_Smax 式中，SCN_hS為變電站本體最大供電能力，若負荷組為b2所述情況，則Ss為饋線組總容 量，Smax為最大一條饋線容量；若負荷組為b3、b4所述情況，則Ss為變電站總容量，S nax為最 大一臺變電容量。
[0028] 具體的，計算變電站一條最大容量進線故障或檢修停運情況下變電站進線供電能 力，計算步驟為： 首先獲取變電站進線的基本信息包括：變電站進線條數、每條線路型號、每條線路安全 電流；然后計算輸送容量最大的線路出現故障及檢修停運，計算剩余饋線的輸送容量綜合 即為變電站進線的最大供電能力，計算公式為： SCfj-i，l Sl Smax 式中，scVuS變電站進線最大供電能力，為變電站所有進線總容量，最大一 條進線容量。
[0029] 具體的，計算變電站綜合供電能力的計算步驟為：以上述變電站本體供電能力，線 路供電能力計算結果為已知值，計算變電站綜合供電能力，計算公式為： SQm =1-S，SQpu) 式中，SCg為變電站最大供電能力。
[0030] S4 :獲取相關電網負荷及供電能力信息，建立增供電量計算模型，求取相關電網全 壽命周期內逐年度增供電量值； 所述計算增供電量的步驟包括： cl :獲取項目實施前后供電能力值，全壽命周期逐年度負荷預測值； c2 :計算項目實施前后供電能力C。、Q，實施后供電能力與逐年度負荷預測進行對比， 負荷預測值出現大于供電能力的年份即為供電能力釋放年份N ; c3 :運用增供電量計算模型計算逐年度增供電量。
[0031] 具體的，增供電量的計算模型為： ΔΤ\ = TmaxX (min(Pi，(^)-η?η(Ρ。，C。)）X (Cr(^/(Crmir^P。，C。)） 其中，當計算年份大于供電能力釋放年N時，供電能力釋放完畢，增供電量為供電能力 提升帶來的增供電量；當計算年份小于等于釋放年份N時，視供電能力實施前后與供電負 荷的量值關系計算。
[0032] 上述模型的計算流程為： Π :如果項目實施前供電能力cQ小于實施前供電負荷p。且項目實施后供電能力C^J、 于實施后供電負荷Pi，則增供負荷為項目實施iu后供電能力之差CfCo。
[0033] f2 :如果項目實施前供電能力C。小于實施前供電負荷P。且項目實施后供電能力Q 大于實施后供電負荷匕，在小于供電能力釋放年時，增供負荷為年度負荷與實施前供電能 力之差Pi-C。；在大于等于供電能力釋放年時，增供負荷為年度項目實施前后供電能力之差 C「C0。
[0034] f3 :如果項目實施前供電能力CQ大于實施前供電負荷P。且項目實施后供電能力^ 大于實施后供電負荷Pi，在小于供電能力釋放年時，增供負荷為年度負荷與實施前供電負 荷之差乘供電能力提升占現狀供電裕度的占比，即（Pi-c^xCCi-cjACrP。）；在大于等于 供電能力釋放年時，增供負荷為年度項目實施前后供電能力之差c rc。。
[0035] f4 :增供負荷乘以最大負荷利用小時數，求得增供電量。
[0036] S5:獲取配電網各電壓等級設備規模及參數信息，建立效益分攤模型，求得配電網 建設項目增供電量效益年值。
[0037] 所述配電網各電壓等級設備規模及參數信息包括：各電壓等級變電容量、各電壓 等級線路容量。
[0038] 具體的，效益分攤系數模型建立步驟為： dl :獲取各電壓等級變電容量規模Si，線路長度規模Li，單位容量單價rSi，單位長度單 價!^，計算各電壓等級設備投資估算總額叫=; d2 :各電壓等級設備投資占全網設備投資總額的比例系數即為分攤系數。
[0039] 具體的，增供電量效益計算步驟為： gl :獲取計算的增供電量及效益分攤系數，計算增供電量效益的現值。 :讓. mp, - ￡Ar.x%xrx(F/JFfiMi) ：
[0040] 式中，PBP為增供電量效益年值，r為購銷差價，（P/F，a，n)為一次支付現值系數。
[0041] g2 :將增供電量效益現值轉換為增供電量效益年值 PBPn = PBpX (A/P, a, η) 式中，PBPnS增供電量效益年值，（A/P，a，n)為資金回收系數。
[0042] 本方法通過獲取建設項目周邊電網信息，辨識確定建設項目影響電網范圍，以電 網規劃各變電站負荷預測為已知參數，匯總求得相關電網逐年度負荷；以供電安全標準為 準則，構建供電能力計算模型，計算在供電安全標準要求下的新建項目實施前后相關電網 供電能力；建立供電能力提升與負荷發展的匹配關系，構建增供電量計算模型，求得全壽命 周期內安全的增供電量效益；最后，根據建設項目的新增供電能力與電網存量設備的供電 裕度占比進行增供電量效益分攤，求得建設項目的增供電量效益。
[0043] 本發明提供的增供電量效益計算方法引入供電安全標準，根據供電安全標準要求 將供電電量區分為安全電量和不安全電量，滿足供電安全標準的為安全電量，違反供電安 全標準的為不安全電量，不安全電量不應計入增供電量效益；可見，通過供電安全標準的限 制可以制約增供電量效益最大化的驅動，協調平衡電網建設時序與滿足供電安全性要求的 關系，解決增供電量效益評價的正確的方向性引導的問題。
[0044] 本發明提供的增供電量效益計算方法引入效益分攤系數，辨識存量設備及新建設 備對增供電量效益的貢獻力度，通過存量設備容量裕度及新建設備的供電能力提升程度的 對比關系，求得效益分攤系數，將增供電量效益合理分攤至新建項目，解決増供電量效益分 攤難的問題，力求較為準確的計算電網建設項目增供電量效益。
[0045] 本發明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發明的啟示下都可得出其他各種 形式的產品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技 術方案，均落在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種基于供電安全標準的電網建設項目增供電量效益計算方法，其特征在于，包括 以下步驟： s 1 :獲取新建項目周邊電網特性信息，根據相關電網辨識方法，辨識項目的相關電網范 圍； 52 :獲取電網負荷信息，求得變電站同時系數，計算相關電網全壽命周期內逐年度負荷 值； 53 :根據供電安全標準要求，建立供電能力計算模型，求取項目實施前后相關電網供電 能力值； S4:獲取相關電網負荷及供電能力信息，建立增供電量計算模型，求取相關電網全壽命 周期內逐年度增電量值； S5:獲取配電網各電壓等級設備規模及參數信息，建立效益分攤模型，求得配電網建設 項目增供電量效益年值。
2. 根據權利要求1所述的一種基于供電安全標準的電網建設項目增供電量效益計算 方法，其特征在于，獲取的所述新建項目周邊電網特性包括：所述新建項目周邊電網特性信 息包括本級周邊電網接線模式及運行方式和下級周邊電網聯絡的變電站及線路，所述相關 電網辨識方法包括以下步驟： al :如果新建項目與本級或下級電網的周邊變電站、線路有直接電氣聯系，則所述直接 電氣聯系的電氣元件納入相關電網范圍； a2:如果與新建項目沒有直接電氣聯系，但由于項目建設使得運行方式發生變化的周 邊電網的電氣元件納入相關電網范圍。
3. 根據權利要求2所述的一種基于供電安全標準的電網建設項目增供電量效益計算 方法，其特征在于，獲取的所述電網負荷信息包括：各變電站現狀年負荷及配電網全網負 荷、相關電網變電站規劃年負荷值；計算相關電網全壽命周期內逐年度負荷的步驟包括： 以所述變電站及電網現狀年負荷為基礎，求得變電站之間的同時系數，對相關電網范圍內 變電站規劃年負荷相加，乘以所述同時系數，計算全壽命周期內逐年度負荷預測值。
4. 根據權利要求3所述的一種基于供電安全標準的電網建設項目增供電量效益計算 方法，其特征在于,建立所述供電能力計算模型，建模步驟為： Μ :計算變電站內一臺最大容量主變故障或檢修停運情況下，滿足供電安全標準要求 的變電站本體最大供電能力； b2 :計算變電站一條最大容量進線故障或檢修停運情況下，滿足供電安全標準要求下 的變電站進線最大供電能力； b3 :獲取所述變電站本體最大供電能力及變電站進線最大供電能力，取其小者作為變 電站供電能力； b4 :獲取新建項目相關電網范圍內所有變電站供電能力，并累加求和，求得相關電網 供電能力。
5. 根據權利要求4所述的一種基于供電安全標準的電網建設項目增供電量效益計算 方法，其特征在于，供電安全標準要求下的變電站本體最大供電能力的計算步驟為：首先根 據負荷大小劃分負荷組別，給出負荷組別對應的供電安全標準要求下的可損失負荷，其次 計算變電站N-1最大供電能力，最后綜合N-1最大供電能力及可損失負荷求得變電站本體 最大供@會巨j ; &電安全標準要求下的變電站進線最大供電能力計算步驟為：獲取所述變電站進線基 本信息，如果輸送容量最大的線路出現故障及檢修停運，計算所述情況下的剩余饋線的輸 送容量的總和即為變電站進線的最大供電能力。
6. 根據權利要求5所述的一種基于供電安全標準的電網建設項目增供電量效益計算 方法，其特征在于，所述變電站進線基本信息包括：變電站進線條數、每條線路型號以及每 條線路安全電流信息。
7. 根據權利要求6所述的一種基于供電安全標準的電網建設項目增供電量效益計算 方法，其特征在于，增供電量計算模型建模步驟為： cl :獲取所述項目實施前后供電能力計算結果及全壽命周期逐年度負荷預測值； c2 :計算項目實施前后供電能力乂、&，實施后的供電能力與逐年度的負荷預測進行 對比，負荷預測值出現大于供電能力的年份即為供電能力的釋放年份Ν; c3:計算逐年度的增供電量。
8. 根據權利要求7所述的一種基于供電安全標準的電網建設項目增供電量效益計算 方法，其特征在于，所述配電網各電壓等級設備規模及參數信息包括：各電壓等級變電容量 以及各電壓等級線路容量信息。
9. 根據權利要求8所述的一種基于供電安全標準的電網建設項目增供電量效益計算 方法，其特征在于，所述效益分攤系數模型建立步驟為： dl :獲取各電壓等級變電容量規模Si，線路長度規模Li，單位容量單價，單位長度 單價1L，計算各電壓等級設備投資估算總額+:-- ; d2 :各電壓等級設備的投資占全網設備投資總額的比例系數即為分攤系數。
10. 根據權利要求1-9任意一項所述的一種基于供電安全標準的電網建設項目增供電 量效益計算方法，其特征在于，所述增供電量效益年值計算步驟為：首先獲取增供電量值， 用所述增供電量值乘以效益的分攤系數，再乘以購售電價差即的該年度增供電量效益，然 后，將增供電量效益轉換為現值，進一步轉供為增供電量效益年值。
【文檔編號】G06Q50/06GK104217371SQ201410324008
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月9日 優先權日:2014年7月9日
【發明者】李紅霞, 閆敏, 王天華, 張媛, 楊海林, 張海云, 劉穎, 李寶元, 劉寧, 劉慶彪, 許德操, 趙崴, 秦緒武, 曹彥昆, 劉清宇, 劉鵬飛, 馬千里, 王彥敏, 高克, 郭鵬, 楊江, 賈巍, 趙志輝, 劉鵬, 姜念, 楊貴云, 侯曉宇, 馮萬鵬, 李亞南, 李寧可, 劉小華 申請人:國網青海省電力公司, 天地電研(北京）科技有限公司