基于全寿命成本的输电线路设计方法研究

杨科

摘要：输电线路作为电力系统的重要组成部分，其有效应用有利于保证电力系统供电安全、持续、稳定进行。当然，输电线路在应用中容易受到多种因素影响，导致输电线路老化、腐蚀等现象发生。为了尽量避免此种情况发生，应当基于全寿命成本分析的理念，对输电线路进行科学设计。文章分析了基于全寿命成本的输电线路设计方法。

关键词：全寿命成本；输电线路；设计方法；电力系统；供电安全 文献标识码：A

中图分类号：TM753 文章编号：1009-2374（2016）16-0016-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.16.007在我国现代化建设步伐不断加快的今天，输电系统受其影响有很大程度的进展，为国民经济发展及人们生产生活做出了突出贡献。但是，随着人们生产生活用电需求不断增大，供电企业需要不断扩大供电量，因此所设置的输电线路规模越来越大，相应的建设成本费用随之增加，加之输电线路维修维护费用，使得电力企业所获得经济效益降低，不仅影响电力企业发展，也不利于国民经济的提高。基于此，应当从全寿命成本出发，对输电线路进行科学地设计，提高输电线路的环保性、经济性、实用性，如此才能改善现状，使输电线路有效应用且为企业创造较高的经济效益。所以，基于全寿命成本的输电线路设计是非常必要的。

1 基于全寿命成本的输电线路设计

1.1 全寿命成本分析

全寿命成本是指工程项目建设全程所用成本的总和，包括项目规划、方案设计、施工、运行、老化等环境的所用费用。而全寿命成本分析则是在工程项目全寿命周期内，考虑各个环节所用成本，尽可能地追求成本最小化、利益最大化。全寿命成本分析是一种经济评估方式，通过对各个环节成本的分析及考虑，尽可能地降低成本使用及成本浪费，实现项目成本最低，项目方案最佳。所以在进行输电线路设计中，基于全寿命成本展开设计，可以全方面地考虑输电线路使用过程中可能存在的成本浪费情况，进而科学设计，必然能够降低输电线路成本，并且提高输电线路应用效果。

1.2 基于全寿命成本的输电线路设计理念

基于以上内容，对基于全寿命成本的输电线路设计理念进行分析，确定设计理念的出发点是考虑输电线路全寿命成本，对凡是在全寿命期内可能影响输电线路的因素进行综合分析与规划，并以此为依据，科学、合理地进行输电线路设计，提出最优方案。当然，在具体方案设计中，基于此理念出发进行输电线路设计，因输电线路实际使用存在不确定性，为了提高设计方案的应用性，应当高度重视以下两方面的考虑：

1.2.1 输电线路的安全性、经济性、实用性。基于全寿命成本进行的输电线路设计重点分析和考虑的是输电线路各个环节成本问题，如若不注重输电线路安全、经济、实用方面的考虑，输电线路设计方案的使用价值同样会受到影响。所以在进行输电线路设计中，注意在加强各个环节成本控制的同时，还要注意结合实际情况，合理选用施工方法、绝缘材料等，降低输电线路成本，提高输电线路的安全性、实用性。

1.2.2 依照全寿命成本方法，分析和研究线路及施工环节等。设置在露天环境的输电线路在运行过程中易受到自然灾害、运行消耗等方面的影响，导致线路老化或磨损等，增大成本且影响线路使用效果。出于输电线路成本及实际应用的考虑，在进行输电线路设计中，应当依照全寿命成本方法来进行线路分析及研究，尤其是施工环节，为经济、安全、有效使用输电线路奠定基础。

2 基于全寿命成本的预测模型

输电线路全寿命周期内所有成本的有效预测，有利于合理进行输电线路设计。在具体进行输电线路全寿命成本预测过程中，应当根据全寿命成本的比较，对原设计的输电线路进行反馈，进而提出改进设计方案，如此可以符合输电线路建设全寿命理念要求。

当然，构建输电线路全寿命成本的预测模型是前提条件。理想化地进行输电线路设计、施工、运用分析，在此基础上构建输电线路全寿命成本的预测模型，将原设计的输电线路的反馈信息，代入到模型中，可以直接预测出输电线路存在的缺陷，以此为依据进行科学的设计，有利于降低输电线路成本，提高输电线路使用性和安全性。

参考相关资料，确定输电线路全寿命成本预测模型构建流程是：明确输电线路的确定性已知条件→基于常规型设计经验进行输电线路后续本体设计假定→确定模糊的假设条件→全寿命成本设计→构建预测模型。另外，要想基于全寿命成本进行输电线路设计，还要明确全寿命成本表示方法，确定模糊建设及条件及设计参数，计算路径相关的成本现值、导地线的全寿命成本现值、杆塔的全寿命成本现值、基础的全寿命成本现值、绝缘子的全寿命成本现值、金具的全寿命成本现值、防雷及接地的全寿命成本现值、其他成本的全寿命成本现值之和，即可得到输电线路的全寿命成本。

3 基于全寿命成本的输电线路设计方法

那么，如何运用基于全寿命成本的输电线路设计方法呢？具体的做法是：

3.1 确定输电线路全寿命成本构成

输电线路全寿命成本构成：

3.1.1 基于输电线路组成，确定输电线路是由杆塔、导线、绝缘子、金具、防雷设施等部分组成，因此输电线路全寿命成本包括基础成本、杆塔成本、导线成本、绝缘子成本、金具成本、接地成本及其成本，如此可以计算出输电线路组成方面的全寿命成本。

3.1.2 基于输电线路运行，确定输电线路运行方面的全寿命成本，即建设成本、检修成本、失效成本、能耗成本等，进而计算出输电线路运行方面的全寿命

成本。

3.2 选用恰当方法建立预测模型

在明确输电线路全寿命成本构成之后，需要构建全寿命成本预测模型。全寿命成本预测模型构建方法以类比法、参数法、仿真法为主。其中类比法是先拟建输电线路结构形式、规模等，选择与之相似的输电线路项目，进而利用其成本计算模型，结合此次输电线路项目情况，构建输电线路全寿命成本预测模型；参数法同样是先选用与此次输电线路项目相似的项目，了解相似输电线路的物理特性、成本数据、性能参数等，基于数学方法，建立与成本相关的函数关系式，如成本与时间的函数关系式等，对函数关系式进行分析，确定成本与主要特征参数之间的普遍规律，进而构建此次输电线路项目的预测模型；仿真法则是利用计算机模拟影响输电线路基础成本、导线成本、接地成本等方面成本的参数，进而得到成本模拟参数，利用此参数可以构建预测模型。以上三种模型构建方法优缺点各异，设计人员应当结合输电线路项目，选择适合的方法进行输电线路全寿命成本预测模型构建。

3.3 确定预测模型的主要参数

输电线路全寿命预测模型构建的目的，是通过模型获得主要参数，进而进行输电线路全寿命成本计算，参考计算结果进行输电线路的优化设计。那么如何确定输电线路预测模型的主要参数呢？通常情况下，参考相似输电线路项目的相关数据，假定输电线路的主要参数，进而进行输电线路预测成本计算，结合输电线路项目实际情况，得出主要参数。

3.4 全寿命成本计算

基于输电线路全寿命成本预测模型，对输电线路各个环节的成本进行计算，再将各个环节的成本相加，如此可以得到输电线路全寿命成本。但是需要注意的是，输电线路全寿命成本计算过程中，需要将相关参数带入模型再进行计算。如计算输电线路导线成本时，需要将材料成本、建造成本带入到输电线路全寿命成本模型

中，即：

式中：i为公里数。

4 结语

在我国大力推进电力事业的当前，输电线路作为电力系统重要组成部分，其运行好坏直接影响电力系统质量、供电效果及电力企业经济效益。为此，应当从输电线路设计阶段着手，优化设计，提高输电线路的经济性、安全性、实用性。基于全寿命成本的输电线路设计方法是非常适合的，在具体进行输电线路设计中，基于全寿命成本考虑，对输电线路各个环节成本进行分析，同时优化输电线路施方法、选材等方面的设计，如此可以使输电线路经济性、安全性、实用性得以提高。

参考文献

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