变电工程置换因数与建设规模研究

(湖南华杰工程咨询有限公司 湖南 长沙 410004)

变电工程置换因数与建设规模研究

余文雯

(湖南华杰工程咨询有限公司湖南长沙410004)

怎样确定新建变电站的远近期建设规模，在以往的可行性研究阶段，一般通过对该地区经济社会发展水平和电力需求预测来确定，考虑地区电网新增负荷供电需求、地区电网供电能力和供电可靠性较多，对工程单位容量造价指标关注较少。而新建变电站的首期建设规模和单台主变容量是直接影响工程造价和全寿命周期成本的重要因素，本文试图通过引入主变台数置换因数和容量置换因数两个概念，加强对变电站首期建设规模的经济技术分析，提高新建变电工程造价指标的合理性，对变电站分期建设规模提出最优建设方案。

变电工程；主变数量和容量；置换因数；建设规模

一、引言

在过去的工程建设中，不乏变电站建设首期工程竣工不久(有的甚至竣工第二年)就开始扩建，分期建设的总成本远高于首期一次建成的投入；也有个别变电站首期建设即按终期规模建成，但由于用电增长缓慢，设备闲置成本增加、浪费较大。本文运用全寿命周期价值理论，根据近期规划和中期规划情况，结合工程建设成本分析，对变电站的首期建设规模进行经济技术分析，合理确定变电站的分期建设规模，提出最优建设方案。

首先引入主变台数置换因数和容量置换因数两个概念，针对不同主变台数及容量的新建变电工程存在分析口径不一致的问题，建立造价分析模型，计算各电压等级不同主变台数以及容量之间的置换因数。在主变数量和容量不同的情况下，先消除主变数量和容量的影响，计算出不同主变规模的单位容量造价。

二、置换因数

(一)主变台数置换因数

主变台数置换因数是针对单主变与双主变新建变电工程存在分析口径不一致的问题，建立造价分析模型，将单主变新建变电工程造价模拟成双主变新建变电工程造价，计算单双台主变之间的转换系数。分别计算湖南省220kV和110kV变电站扩建1台主变单位容量造价的平均值，以模拟得到2台主变的220kV和110kV变电工程的单位容量造价。

首先进行数据处理，步骤如下：

(1)计算湖南220kV变电站扩建工程的单位容量造价平均值，经计算该指标分别为95.45元/kVA。

(2)以步骤(1)求得的单位容量造价平均值×扩建工程的变电容量(1台主变)，求得拟新增容量对应的造价。

(3)将上一步求得拟新增容量对应的造价，加上原新建变电工程的(1台主变)造价，得到模拟新建变电工程(2台主变)造价。

(4)以模拟新建变电工程的(2台主变)单位容量造价及原数据中一期上1台主变的新建变电站工程造价数据集中后进行分析。

(5)计算出拟建规模的单位容量造价与原建规模的单位容量造价的置换因数，根据数据计算得出220kV变电工程一期新上1台主变压器和新上2台主变压器的单位容量造价置换因数分布在0.612和0.641之间。

同理论计算出110kV变电工程一期新上1台主变压器和新上2台主变压器的单位容量造价置换因数分布在0.654和0.815之间。

运用matlab软件分别对基础数据进行一元线性拟合。220kV台数置换因数拟合的直线方程为：y=0.6216x，相关系数R1值为0.94.110kV台数置换因数拟合的直线方程为：y=0.7364x，相关系数R2值为0.7664。

(二)容量置换因数

容量置换因数是针对不同主变容量的新建变电工程存在分析口径不一致的问题，建立造价分析模型，将不同容量的主变压器折算成同一容量的主变压器，计算不同容量主变之间的转换系数。分别计算湖南省220kV和110kV主变压器单位容量造价的平均值，在新建1台180MVA主变压器的基础上以模拟得到新建1台240MVA主变压器工程的单位容量造价；在新建1台31.5MVA或63MVA主变压器的基础上以模拟得到新建1台50MVA主变压器工程的单位容量造价。

首先进行数据处理，步骤如下：

(1)计算湖南220kV变电站工程的主变压器单位容量造价平均值，经计算该指标为41.56元/kVA。

(2)以步骤(1)求得的主变压器单位容量造价平均值×新建工程的拟增变电容量，求得拟增容量对应的造价。

(3)将上一步求得拟新增容量对应的造价，加上原新建变电工程(扩容前)的造价，得到模拟新建变电工程(扩容后)造价。

(4)以模拟新建变电工程的(扩容后)单位容量造价及原数据中新建变电站工程(扩容前)造价数据集中后进行分析。

(5)计算出拟建规模的单位容量造价与原建规模的单位容量造价的置换因数，根据数据计算得出220kV变电工程一期新上1台180MVA主变压器和新上1台240MVA主变压器的单位容量造价置换因数分布在0.750和0.789之间。

同理论计算出110kV变电工程一期新上1台63MVA主变压器和新上1台50MVA主变压器的单位容量造价置换因数分布在1.225和1.23之间，加权平均后得出为1.227；新上1台31.5MVA主变压器和新上1台50MVA主变压器的单位容量造价置换因数分布在0.656和0.664之间，加权平均后得出为0.66。

运用matlab软件分别对基础数据进行一元线性拟合。220kV容量置换因数拟合的直线方程为：y=0.7728x，相关系数R3值为0.9876。但由于110kV样本数量较少，不适宜用一元线性回归建模计算。

(三)模型检验

因该模型进行的是一元多项式线性拟合，运用该模型的前提条件是它们的相关系数一定要符合《相关系数检验临界表》中相关系数检验标准，其中n为样本数个数。显然，R1，R2，R3符合检验标准，模型成立。所以220kV的台数置换因素为0.6216；110kV的台数置换因素为0.7364；220kV的容量置换因素为0.7728。

三、结论

湖南地区220kV和110kV新建变电工程新上单、双台主变压器的置换因数分别为0.622和0.736；220kV1×180MVA和1×240MVA主变压器不同容量的置换因数为0.773，110kV1×63MVA和1×50MVA主变压器不同容量的置换因数为1.227，110kV1×31.5MVA和1×50MVA主变压器不同容量的置换因数为0.66。

四、应用

在湖南省以后的造价分析中，可以利用以上置换因数快速测算不同主变规模的新建变电工程的单位容量造价之间的水平差。在项目可研阶段，建设规模一般通过对该地区经济社会发展水平和电力需求预测来确定，对工程单位容量造价指标考虑较少。如果从全寿命周期成本的角度出发，计算并比较新建变电站工程的一次建成和分期建设的单位容量造价，为确定建设规模提供依据，从而达到提高全寿命周期单位容量造价经济合理性的目的。

五、结束语

综合以上数据分析和应用示例可以看出，通过运用置换因数对不同方案变电站工程的单位容量造价进行测算，提供了一个快速有效地比较不同方案间技术经济合理性的方法，使新建变电工程在可研阶段确定变电工程建设方案时更趋科学性。

[1]《国家电网公司电网规划设计内容深度规定》.中国水利水电出版社(2011年).

[2]《电网工程建设预算编制与计算规定》.中国电力出版社(2013版).

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[4]张德丰，周燕.详解MATLAB在统计与工程数据分析中的应用[M].电子工业出版社2010.