專利名稱：計(jì)算電力變壓器經(jīng)濟(jì)效益的方法和優(yōu)化該經(jīng)濟(jì)效益的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于計(jì)算電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的方法，以及一種用于優(yōu)化電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的方法，其通過在對電力變壓器的折舊和使用壽命的模擬過程中所使用的數(shù)學(xué)模型來進(jìn)行，以便優(yōu)化這種變壓器的操作并降低維護(hù)計(jì)劃及其實(shí)施的成本。
背景技術(shù)：
根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)(ABNT-巴西技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)、IEEE-ANSI/USA-電氣和電子工程師協(xié)會(huì)/美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)、IEC-國際工程協(xié)會(huì)等)，可以確定電力變壓器的預(yù)期壽命與熱點(diǎn)處的等效工作溫度有關(guān)。因此，根據(jù)所采用的標(biāo)準(zhǔn)可以得到熱點(diǎn)處的工作溫度值，采用該數(shù)據(jù)就可得到變壓器的預(yù)期使用壽命。該溫度會(huì)隨著負(fù)荷以及變壓器安裝位置處的具體室溫而周期性地變化。
盡管在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)知道了用于監(jiān)測和控制電力變壓器的工作狀況的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中恒定地儲(chǔ)存有變壓器的確定工作參數(shù)，但是迄今為止還沒有一種研制出的數(shù)學(xué)模型，其能夠結(jié)合電力變壓器的工作中所涉及到的參數(shù)(例如功率、損耗因子、熱點(diǎn)處的最大溫度、室溫的變化、折舊等等)，并且目的在于計(jì)算和模擬一個(gè)公司因所述變壓器的使用壽命而具有的資金回報(bào)，因此，既沒有計(jì)算的方法也沒有模擬的方法可用于優(yōu)化該資金回報(bào)。
因此，目前是將電力變壓器的使用壽命期限設(shè)定為所用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的規(guī)定數(shù)據(jù)的函數(shù)，計(jì)算該變壓器的資金回報(bào)，使得該資金回報(bào)服從于這一設(shè)定的使用壽命期限。對該變壓器進(jìn)行監(jiān)測和維護(hù)，使得其可達(dá)到規(guī)定的使用壽命期限，進(jìn)而保證初始投資的資金回報(bào)。因此，如果變壓器在不同的負(fù)荷、溫度和功率等狀況下工作，就不可能為公司模擬該變壓器的成本/效益。也就是說，對于處在與標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的狀況不同的多種狀況下的確定電力變壓器而言，不存在能夠模擬并預(yù)測其資金回報(bào)值的數(shù)學(xué)方法，如果計(jì)劃使電力變壓器超負(fù)荷工作的話，在現(xiàn)有技術(shù)中也找不到能夠計(jì)算出對其預(yù)期資金回報(bào)的影響的數(shù)學(xué)模型。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于計(jì)算可滿足特定需求的電力變壓器的獲利能力或收益的方法，其考慮到了不同的變量參數(shù)，例如功率、負(fù)荷因子、熱點(diǎn)處的最大溫度、室溫的變化以及其它。
本發(fā)明的另一目的是提供一種方法，當(dāng)計(jì)劃使電力變壓器超負(fù)荷工作并標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)具有其它類型的變化時(shí)，該方法可用于計(jì)算并模擬對它們的資金回報(bào)或收益的可能影響。
本發(fā)明具有另一目的，以提供用于優(yōu)化電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的方法，使得可以采用一個(gè)或多個(gè)電力變壓器進(jìn)行幾種方式的計(jì)算和/或模擬，目的是在與標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定時(shí)間相關(guān)的較短時(shí)間內(nèi)得到初始資金回報(bào)。
本發(fā)明的目的是提供一種用于計(jì)算電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的方法，其通過標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)、經(jīng)濟(jì)性參數(shù)、電力變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)以及初始投資數(shù)據(jù)來進(jìn)行，所述用于計(jì)算電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的方法包括a)計(jì)算作為折舊期的函數(shù)的電力變壓器的總體占用成本(TOC)；b)計(jì)算在滿足特定需求的總體投資內(nèi)的電力變壓器的收益；以及c)采用電力變壓器的收益和電力變壓器的總體占用成本(TOC)來確定電力變壓器的總體經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于優(yōu)化電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的方法，包括步驟(i)獲得第一電力變壓器，采用該第一電力變壓器使其在折舊期的第一最小限度內(nèi)在最大負(fù)荷下工作，并提高熱點(diǎn)極限處的溫度；(ii)獲得第一電力變壓器，采用該第一電力變壓器使其在折舊期的第一最小限度內(nèi)在接近最大負(fù)荷的極根下工作，并提高熱點(diǎn)極限處的溫度；(iii)獲得優(yōu)化的年度回報(bào)的第一期限；(iv)獲得第二電力變壓器，采用該第二電力變壓器使其在折舊期的第一最小限度內(nèi)在接近最大負(fù)荷的極根下工作，并提高熱點(diǎn)極限處的溫度；(v)獲得優(yōu)化的年度回報(bào)的第二期限；(vi)修理第一電力變壓器，采用該修理過的第一電力變壓器使其在第二最小折舊期的限度內(nèi)在最大負(fù)荷下工作，并提高熱點(diǎn)極限處的溫度；(vii)獲得最大年度回報(bào)的第三期限；(viii)修理第二電力變壓器，采用該修理過的第二電力變壓器使其在第二最小折舊期的限度內(nèi)在最大負(fù)荷下工作，并提高熱點(diǎn)極限處的溫度；(ix)獲得最大年度回報(bào)的第四期限；以及(x)出售第一和第二電力變壓器。


下面將基于附圖所示的示例性實(shí)施例來更加具體地介紹本發(fā)明。圖中顯示了圖1顯示了將熱點(diǎn)處的最大容許溫度與電力變壓器的預(yù)期壽命相關(guān)聯(lián)的曲線；圖2顯示了棋盤式對照表，其包括作為本發(fā)明目的的用于計(jì)算電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的方法；
圖3是與圖2所示的棋盤式對照表相關(guān)的框圖；圖4是與圖2所示的棋盤式對照表相關(guān)的框圖；和圖5顯示了與作為本發(fā)明目的的用于優(yōu)化電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的方法相關(guān)的對照表。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了將熱點(diǎn)處的最大容許溫度與電力變壓器的預(yù)期壽命相關(guān)聯(lián)的曲線。在該曲線中可以看出，熱點(diǎn)處的溫度越高，預(yù)期壽命將越低，這與所考慮使用的標(biāo)準(zhǔn)(ABNT，ANSI，IEC等)無關(guān)。
因此，對于具有40年預(yù)期壽命的變壓器而言，熱點(diǎn)處的等效最大容許溫度是95℃。另一方面，如果希望變壓器具有僅僅七年半(更精確地說為7.42年)的使用壽命，那么熱點(diǎn)處的該等效最大容許溫度可達(dá)到110℃，依此類推。
通常所設(shè)定的電力變壓器的預(yù)期壽命在40年左右。在這種情況中，電力公用事業(yè)公司必須要進(jìn)行投資以購得變壓器，將其維持40年，計(jì)算該資產(chǎn)價(jià)值的折舊，支付購買該資產(chǎn)所作貸款的利息，冒一定的經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)(例如在設(shè)備故障的情況下不能滿足需求)，另外，當(dāng)將變壓器安裝在一些變電站或發(fā)電廠中時(shí)，在滿足電力需求的前提下可得到一定的資金回報(bào)。
因此，公司需要得到一定條件，以結(jié)合該變壓器所要進(jìn)行的工作類型來從財(cái)務(wù)的觀點(diǎn)分析該變壓器的經(jīng)濟(jì)方面的影響。只有這樣才可能更準(zhǔn)確地檢驗(yàn)所設(shè)定的預(yù)期壽命(約40年)是否是有利的。
因此，根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例以及如圖1所示，作為本發(fā)明目的的用于計(jì)算電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的方法包括a)計(jì)算作為折舊期40的函數(shù)的電力變壓器的總體占用成本(TOC)；b)計(jì)算在滿足特定需求的總體投資下的電力變壓器的收益；以及
c)采用電力變壓器的收益和電力變壓器的總體占用成本(TOC)來確定電力變壓器的總體經(jīng)濟(jì)效益。
通過計(jì)算裝置或軟件來進(jìn)行這些計(jì)算和判定，該計(jì)算裝置或軟件可處理輸入數(shù)據(jù)以執(zhí)行數(shù)學(xué)模型并獲得輸出信息。這意味著該軟件具有一定的功能，其可將與電力變壓器相關(guān)的多個(gè)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)參數(shù)關(guān)聯(lián)起來，并可計(jì)算出作為該變壓器的預(yù)期壽命或所需折舊的函數(shù)的公司或公用事業(yè)公司將具有的資金回報(bào)。
對于資金回報(bào)而言，其可以理解為是所做的用于滿足特定電力需求的總體投資的回收價(jià)值。
因此，用于本發(fā)明的計(jì)算方法基于下述會(huì)計(jì)等式結(jié)果＝收益-TOC(等式1)其中TOC代表總體占用成本，即公用事業(yè)公司購得電力變壓器和對其進(jìn)行維護(hù)以將該設(shè)備維持到預(yù)先設(shè)定的預(yù)期壽命期限的成本。在該項(xiàng)中考慮到了貨幣貶值和資產(chǎn)折舊，這將在下文中具體介紹；和收益即變壓器的報(bào)酬，它表示了在公用事業(yè)公司滿足特定需求而具有的全部資金回報(bào)中，公司為了滿足該具體需求所作全部投資中電力變壓器所代表的那一部分。
通過如圖2所示的棋盤式對照表顯示了這種計(jì)算和模擬，通過它使用者能夠借助實(shí)際數(shù)據(jù)來獲得信息，或者模擬、預(yù)測使用電力變壓器的假想狀況。
在圖2中，該棋盤式對照表分欄地顯示了優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)例子，并且顯示了采用上述等式1的用于計(jì)算或模擬電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的本方法所采用的多個(gè)參數(shù)。
總體占用成本在本方法的步驟“a”中所介紹的電力變壓器的總體占用成本(TOC)的計(jì)算是通過維護(hù)參數(shù)20和經(jīng)濟(jì)參數(shù)30并且作為折舊期40的函數(shù)來進(jìn)行的。
維護(hù)參數(shù)20包括維護(hù)成本因子21和故障風(fēng)險(xiǎn)因子22。
維護(hù)成本因子21保守地被視為固定的因子，其表示公司在對變壓器進(jìn)行預(yù)防性和矯正性修理而導(dǎo)致變壓器工作的可能中斷時(shí)會(huì)具有的成本估計(jì)，其以該變壓器的使用壽命中的一定百分比來表示。
故障風(fēng)險(xiǎn)因子22定義為與變壓器的故障概率有關(guān)的年度“成本”，其也會(huì)每年增加。因此，通過下述等式2來定義故障風(fēng)險(xiǎn)22故障風(fēng)險(xiǎn)＝故障成本×故障概率，其中故障概率定義為(1-可靠性)。
故障風(fēng)險(xiǎn)＝故障成本(1-e-λ×t) (等式2)其中λ＝變壓器的平均累積故障率(通常每年約1.5-3％)。
t＝工作時(shí)間年限。
關(guān)于故障成本，其可能為a)保守地來講其涉及用新變壓器來取代失效變壓器的成本；或b)激進(jìn)地來講其涉及用新變壓器來取代失效變壓器的成本，還要考慮到不能滿足需求的成本、設(shè)備購買/操作中所涉及的成本，并包括在發(fā)生故障時(shí)對環(huán)境和在變壓器附近工作的人所造成的可能損害。
經(jīng)濟(jì)參數(shù)30包括-獲得變壓器的初始成本31，即公用事業(yè)公司在購得新電力變壓器時(shí)所支付的價(jià)值；-年度保險(xiǎn)因子32；-備選的機(jī)會(huì)成本因子33，其意指如果公司或公用事業(yè)公司將購買變壓器的錢投入到例如收益基金、股市等金融市場上將能獲得多少資金回報(bào)的估計(jì)。
-貨幣貶值成本因子34，其是長期融資所固有的；和-用于變壓器滿足電力需求的凈報(bào)酬因子35，即公司產(chǎn)生(或購買)電力的支出與滿足需求時(shí)公司從用戶那里所得收益之間的差額。
最后，折舊期40對為了收回初始投資而使變壓器應(yīng)當(dāng)持續(xù)的時(shí)間有很大且重要的影響?？倛?bào)酬可作為折舊期40的函數(shù)而變化。變壓器所獲收益在本方法的步驟“b”中所稱的收益的計(jì)算是通過電力變壓器的技術(shù)參數(shù)50來進(jìn)行的，如下所述，該技術(shù)參數(shù)50細(xì)分為特定技術(shù)參數(shù)和公司經(jīng)營參數(shù)。
技術(shù)參數(shù)50包括●變壓器的特定技術(shù)參數(shù)-變壓器的功率因子51，其是變壓器的性能；-變壓器的總損耗因子52，其是在實(shí)驗(yàn)室測得的，并且對于每個(gè)電力變壓器而言是特定的；-變壓器的材料損耗因子53，其由銅損耗和鐵損耗的相關(guān)關(guān)系(銅/鐵)構(gòu)成，其中銅、鐵為構(gòu)造變壓器的材料。
變壓器的總損耗因子52和變壓器的材料損耗因子53對變壓器效率有重要的影響，它們的影響根據(jù)負(fù)荷的大小成一定比例。提高電力變壓器的負(fù)荷也會(huì)提高其損耗。
應(yīng)指出的是，這三個(gè)第一因子對于每個(gè)電力變壓器而言是特定的。
-標(biāo)準(zhǔn)因子54，根據(jù)所采用的標(biāo)準(zhǔn)，所利用的變壓器的技術(shù)因子也會(huì)不同；-熱點(diǎn)處的最大容許溫度升高因子55，其可通過實(shí)驗(yàn)室分析或通過所用標(biāo)準(zhǔn)而獲得，例如，IEC或IEEE/ANSI或ABNT標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，熱點(diǎn)處的溫度相對于室溫的最大升高可高達(dá)80℃，即根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)，如果平均室溫是30℃，那么熱點(diǎn)處的最高溫度相當(dāng)于110℃。
-室溫因子56，如上所述，它是會(huì)對最大容許溫度升高因子產(chǎn)生影響的一個(gè)因素；
-負(fù)荷因子61，其對應(yīng)于名義功率(namely capacity)中有百分之多少被用來滿足需求，也就是說，在使用變壓器的工作日內(nèi)考慮到最低需求期限和峰值期限的電力變壓器的等效負(fù)荷。
有必要強(qiáng)調(diào)的是，這些溫度值可以在標(biāo)準(zhǔn)中獲得，或者通過變壓器的等效負(fù)荷(工作日內(nèi)變壓器的平均負(fù)荷)計(jì)算出。根據(jù)通過標(biāo)準(zhǔn)等式(未示出)得出的等效負(fù)荷，可以借助數(shù)學(xué)模型來計(jì)算熱點(diǎn)處的溫度升高55和室溫56。
因此，可以計(jì)算出作為負(fù)荷和溫度的函數(shù)的變壓器的相對老化情況或預(yù)期壽命。因此，如果為變壓器規(guī)定40年的使用壽命，則其等效負(fù)荷或在這種情況中的負(fù)荷因子61必須使得可得到適于變壓器的該持續(xù)期限的等效溫度(熱點(diǎn)處的最大容許溫度升高因子55)。這意味著負(fù)荷因子61受限于一定的值，該值能夠使變壓器持續(xù)到為其所設(shè)定的預(yù)期壽命。
●特定公司的或變壓器安裝場所的經(jīng)營參數(shù)-變壓器的利用因子57，其以百分比形式顯示了變壓器在一年365天、一天24小時(shí)之內(nèi)有多久是保持通電的；-超負(fù)荷報(bào)酬因子58，其等效于為了滿足電力需求高峰在超出設(shè)備的正常狀況之上公用事業(yè)公司可以多得到多少；-年度超負(fù)荷平均時(shí)間因子59；和-投資中變壓器的比例因子60，也就是說，在滿足特定需求所作的總體投資內(nèi)變壓器所參與的比例。
該因子是很重要的，這是因?yàn)闈M足特定電力需求的總體投資并不僅由購買和安裝變壓器構(gòu)成。盡管變壓器是核心部分且其價(jià)值很大，但在變電站中還需要有其它的設(shè)備以用于滿足需求。結(jié)果仍結(jié)合如圖2所示的棋盤式對照表，一旦規(guī)定了上述參數(shù)因子，就可獲得年度回報(bào)80，即公用事業(yè)公司將電力變壓器用在用于滿足規(guī)定需求的已知狀況中時(shí)每年將獲得的資金回報(bào)。
因此，通過用于計(jì)算電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的本方法，采用該棋盤式對照表，可以確定和模擬使用電力變壓器的幾種情況，并且始終可得到年度資金回報(bào)，且可將這種情況提供給公用事業(yè)公司。
使用借助圖2所示的該棋盤式對照表的本發(fā)明計(jì)算方法包括輸入維護(hù)參數(shù)20、經(jīng)濟(jì)參數(shù)30、技術(shù)參數(shù)的數(shù)據(jù)，并且主要還要規(guī)定折舊期40。借助于計(jì)算以及軟件資源，可以自動(dòng)地進(jìn)行年度回報(bào)80的計(jì)算。因此，為了知道電力變壓器的年度回報(bào)80，可以保持所有參數(shù)不變而使折舊期變化，僅需要在該棋盤式對照表中改變?yōu)檎叟f期40的數(shù)據(jù)預(yù)留的字段，并且檢驗(yàn)所計(jì)算和所顯示的負(fù)荷因子61和年度回報(bào)80的變化。
其原因是，如上所述，電力變壓器的使用壽命取決于所述變壓器承受的負(fù)荷、所述變壓器安裝位置處的室溫以及所述變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此，修改折舊期40并保持其余參數(shù)恒定，就可以確定出對于與所需折舊期40的值相對應(yīng)的所述變壓器的耐用性而言應(yīng)當(dāng)滿足的負(fù)荷因子60，還可將所述變壓器在高得多的負(fù)荷因子60下工作時(shí)的年度回報(bào)80提供給公用事業(yè)公司。
在圖3和圖4中顯示了采用本發(fā)明計(jì)算方法的該棋盤式對照表的最重要的計(jì)算，下面將進(jìn)行討論。
在圖3所示的第一框圖中可以看到，起初使用了部分技術(shù)參數(shù)50，可以獲得第一結(jié)果70。在這種情況中，將變壓器的功率因子51、變壓器的總損耗因子52、變壓器的材料損耗因子53、標(biāo)準(zhǔn)因子54、折舊因子40以及故障率應(yīng)用到一系列特定等式中，它們中有用于計(jì)算故障率的等式(等式2)和用于計(jì)算變壓器效率的等式，使得這些因子關(guān)聯(lián)起來并可得到第一部分式結(jié)果70。
接著，如圖4所示的第二框圖中所顯示的那樣，采用添加到棋盤式對照表內(nèi)的維護(hù)參數(shù)和經(jīng)濟(jì)參數(shù)30，以便補(bǔ)充已得到的第一部分式結(jié)果70并結(jié)束電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的計(jì)算，這是本發(fā)明方法的目的所在。
在該圖中應(yīng)用了特定的輔助方程，它們涉及貨幣修正200、自身的總體占用成本(TOC)201、變壓器的使用202、變壓器的總收益或獲利能力203，其目的在于將所涉及的幾個(gè)因子聯(lián)系起來，使它們統(tǒng)一并將它們分配到已討論過的等式1中。
等式1的結(jié)果是希望知道的回報(bào)，其在棋盤式對照表中以一定百分比顯示為年度回報(bào)80，根據(jù)本發(fā)明的用于電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算方法的目的就在于此。
這樣，本計(jì)算模型顯示出，當(dāng)電力變壓器的使用壽命是例如ABNT所建議的約40年時(shí)，并不總是出現(xiàn)較高的資金回報(bào)即年度回報(bào)80。在一些情況中，計(jì)算模型顯示出，使變壓器在更高的負(fù)荷下工作、提高標(biāo)準(zhǔn)中最大極限處的熱點(diǎn)處的最大溫度升高，并采用更短的時(shí)間期限(例如約15年)，這從經(jīng)濟(jì)和財(cái)務(wù)的觀點(diǎn)來看是更有利的。基于此，作為本發(fā)明目的的該計(jì)算模型可在使變壓器以最佳方式工作來獲得更高資金回報(bào)的方面帶來革新性的和令人吃驚的結(jié)果。
然而，提高變壓器的負(fù)荷因子以及相應(yīng)地降低其使用壽命盡管可以產(chǎn)生很高的年度回報(bào)89，但是具有長期目標(biāo)規(guī)劃的公用事業(yè)公司可能并不感興趣，對這些公司而言，理想的情況是以更長的期限使用電力變壓器，并獲得同樣高的年度回報(bào)80。
因此，本發(fā)明的另一目的是提供一種電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)化方法。
該優(yōu)化過程采用如上所述的用于計(jì)算電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的方法，包括步驟(i)獲得第一電力變壓器，采用該第一電力變壓器使其在折舊期的第一最小限度內(nèi)在最大負(fù)荷下工作，并提高熱點(diǎn)極限處的溫度；(ii)獲得優(yōu)化的年度回報(bào)的第一期限；(iii)獲得第二電力變壓器，采用該第二電力變壓器使其在折舊期的第一最小限度內(nèi)在接近最大負(fù)荷的極根下工作，并提高熱點(diǎn)極限處的溫度；
(iv)獲得優(yōu)化的年度回報(bào)的第二期限；(v)修理第一電力變壓器，采用該修理過的第一電力變壓器使其在第二最小折舊期的限度內(nèi)在最大負(fù)荷下工作，并提高熱點(diǎn)極限處的溫度；(vi)獲得最大年度回報(bào)的第三期限；(vii)修理第二電力變壓器，采用該修理過的第二電力變壓器使其在第二最小折舊期的限度內(nèi)在最大負(fù)荷下工作，并提高熱點(diǎn)極限處的溫度；(viii)獲得最大年度回報(bào)的第四期限；以及(ix)出售第一和第二電力變壓器。
對于用于優(yōu)化電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的該方法而言，其通過電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的計(jì)算方法并采用圖2所示的棋盤式對照表以及上述已討論的其余等式1和2，從而確定用于電力變壓器工作的技術(shù)參數(shù)50和經(jīng)濟(jì)參數(shù)30的最大和最小極限，即確定最大負(fù)荷因子、熱點(diǎn)處的最大溫度升高因子以及最小折舊期因子。
因此，該優(yōu)化方法所提出的優(yōu)化采用了一個(gè)或多個(gè)電力變壓器，其在它們的最大請求極限下工作并采用了最短使用壽命期限，作為結(jié)果，可獲得最大年度資金回報(bào)。
作為對比，采用優(yōu)化電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的本方法，通過僅采用一個(gè)用于由標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最大折舊期的電力變壓器所獲得的年度回報(bào)80明顯小于通過采用至少兩個(gè)電力變壓器所獲得的資金回報(bào)，上述至少兩個(gè)電力變壓器通過本優(yōu)化方法所確定的方式來操作性使用。
在圖5中顯示了代表電力變壓器的獲利能力的對照表，該電力變壓器采用了這里提出的優(yōu)化方法。
保持圖2所示的棋盤式對照表中顯示的因子，如標(biāo)準(zhǔn)中所設(shè)定的使用40年的電力變壓器的平均獲利能力是3.42％，而采用上述的優(yōu)化方法時(shí)，在最大因子下工作的兩個(gè)變壓器到40年結(jié)束時(shí)可提供11.87％的平均獲利能力。在兩種情況中，最終結(jié)果已經(jīng)考慮了TOC。
盡管采用兩個(gè)變壓器作為示例公開了用于優(yōu)化電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的方法，但是也可以根據(jù)需要采用多個(gè)變壓器。
另外，在圖2所示的成本棋盤式對照表中的參數(shù)設(shè)置可以許多其它的方式進(jìn)行，只要功能保持不變。
已經(jīng)公開了優(yōu)選的實(shí)施例，必須理解，本發(fā)明的范圍包括了僅由所附權(quán)利要求的內(nèi)容限定的其它可能的變型，其中包括可能的等同。
權(quán)利要求
1.一種用于計(jì)算電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的方法，所述方法通過標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)、經(jīng)濟(jì)參數(shù)、電力變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)以及初始投資數(shù)據(jù)進(jìn)行，所述用于計(jì)算電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的方法的特征在于，其包括a)計(jì)算作為折舊期(40)的函數(shù)的電力變壓器的總體占用成本(TOC)；b)計(jì)算在滿足特定需求的總體投資中的電力變壓器的收益；以及c)采用電力變壓器的收益和電力變壓器的總體占用成本(TOC)來確定電力變壓器的總體經(jīng)濟(jì)效益。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括可處理輸入數(shù)據(jù)以執(zhí)行數(shù)學(xué)模型并獲得輸出信息的軟件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在步驟(a)之前將輸入數(shù)據(jù)加入到棋盤式對照表中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述電力變壓器的總體占用成本(TOC)的計(jì)算通過維護(hù)參數(shù)(20)、經(jīng)濟(jì)參數(shù)(30)以及折舊期(40)來進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述維護(hù)參數(shù)(20)包括維護(hù)成本因子(21)和故障風(fēng)險(xiǎn)因子(22)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述維護(hù)成本因子(21)是固定的因子，其表示在電力變壓器工作的中斷期內(nèi)所產(chǎn)生成本的成本估計(jì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述故障風(fēng)險(xiǎn)(22)包括與每年增加的故障概率有關(guān)的年度成本。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)濟(jì)參數(shù)(30)包括獲得變壓器的初始成本(31)、年度保險(xiǎn)因子(32)、備選的機(jī)會(huì)成本因子(33)、貨幣貶值成本因子(34)以及凈報(bào)酬因子(35)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述備選的機(jī)會(huì)成本因子(33)包括對于變壓器的獲得成本(31)而言其在金融市場上所能獲得的等效資金回報(bào)的估計(jì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在滿足特定需求的總體投資中的所述電力變壓器的收益計(jì)算通過電力變壓器的技術(shù)參數(shù)(50)來進(jìn)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述技術(shù)參數(shù)(50)包括變壓器的功率因子(51)、變壓器的總損耗因子(52)、變壓器的材料損耗因子(53)、標(biāo)準(zhǔn)因子(54)、熱點(diǎn)處的最大容許溫度因子(55)、室溫因子(56)、變壓器的利用因子(57)、超負(fù)荷報(bào)酬因子(58)、年度超負(fù)荷平均時(shí)間因子(59)、投資中的變壓器的比例因子(60)以及負(fù)荷因子(61)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述熱點(diǎn)處的最大容許溫度升高因子(55)通過實(shí)驗(yàn)室分析或通過所用標(biāo)準(zhǔn)來獲得，所述熱點(diǎn)處的最大容許溫度升高因子(55)包括熱點(diǎn)處的溫度相對于室溫的最大升高。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述投資中的變壓器的比例因子(60)包括與需求相關(guān)的總體投資內(nèi)的變壓器所參與的比例。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述輸出信息包括年度回報(bào)數(shù)據(jù)(80)。
15.一種用于優(yōu)化電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟(i)獲得第一電力變壓器，采用所述第一電力變壓器使其在折舊期的第一最小限度內(nèi)在接近最大負(fù)荷的極限下工作，并提高熱點(diǎn)極限處的溫度；(ii)獲得優(yōu)化的年度回報(bào)的第一期限；(iii)獲得第二電力變壓器，采用所述第二電力變壓器使其在折舊期的第一最小限度內(nèi)在接近最大負(fù)荷的極根下工作，并提高熱點(diǎn)極限處的溫度；(iv)獲得優(yōu)化的年度回報(bào)的第二期限；(v)修理所述第一電力變壓器，采用所述修理過的第一電力變壓器使其在第二最小折舊期的限度內(nèi)在最大負(fù)荷下工作，并提高熱點(diǎn)極限處的溫度；(vi)獲得最大年度回報(bào)的第三期限；(vii)修理所述第二電力變壓器，采用所述修理過的第二電力變壓器使其在第二最小折舊期的限度內(nèi)在最大負(fù)荷下工作，并提高熱點(diǎn)極限處的溫度；(viii)獲得最大年度回報(bào)的第四期限；以及(ix)出售所述第一和第二電力變壓器。
全文摘要
公開了一種用于計(jì)算電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的方法，該方法通過標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)、經(jīng)濟(jì)參數(shù)、電力變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)以及初始投資數(shù)據(jù)來進(jìn)行，所述用于計(jì)算電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的方法包括a)計(jì)算作為折舊期限(40)的函數(shù)的電力變壓器的總體占用成本(TOC)；b)計(jì)算在滿足特定需求的總體投資內(nèi)的電力變壓器的收益；以及c)采用電力變壓器的收益和電力變壓器的總體占用成本(TOC)來確定電力變壓器的總體經(jīng)濟(jì)效益。還公開了一種用于優(yōu)化電力變壓器的經(jīng)濟(jì)效益的方法。
文檔編號G06Q50/00GK1932861SQ20051010969
公開日2007年3月21日 申請日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月16日
發(fā)明者L·A·V·徹伊姆, J·G·G·斯維拉 申請人:巴西西門子公司