本發(fā)明涉及一種基于設(shè)備全壽命周期的配電系統(tǒng)可靠性評估方法，屬配電系統(tǒng)可靠性
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：隨著電力體制改革的不斷推進(jìn)，電網(wǎng)對電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性分析越來越重視，其中電網(wǎng)規(guī)劃是提高電網(wǎng)中長期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段。在配電系統(tǒng)的可靠性規(guī)劃和設(shè)計階段，主變、開關(guān)和線路等電氣設(shè)備的在使用年限內(nèi)的故障率對于配電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要影響。配電系統(tǒng)常用的可靠性評估方法分為解析方法與仿真方法。解析評估方法雖然具有評估耗時短的優(yōu)勢，但一旦遭遇系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大以及復(fù)雜多變的運(yùn)行工況，其建模往往會遇到比較大的困難。相比之下，仿真評估方法能夠從組成系統(tǒng)的單個元件入手，處理更加復(fù)雜的元件狀態(tài)特性和相互之間的影響，因此，可以更加方便地模擬整個復(fù)雜系統(tǒng)的隨機(jī)行為。在仿真方法中，序貫蒙特卡洛方法具備了模擬具有時間相關(guān)性的復(fù)雜系統(tǒng)行為的能力，因而對系統(tǒng)的可靠性評價也最為精確。顯然，在仿真方法中，各個電氣元件的故障率對于可靠性評估的結(jié)果具有直接的影響。傳統(tǒng)的評估方法一般以年平均故障/修復(fù)率為已知參數(shù)，這種考慮雖然簡化了分析過程，同時也忽略了元件的運(yùn)行條件、環(huán)境狀況以及自身老化等因素在其全壽命運(yùn)行周期中不斷變化的規(guī)律，由此導(dǎo)致的系統(tǒng)可靠性估計偏差不可忽略。有的文獻(xiàn)詳細(xì)分析了隨天氣變化的設(shè)備故障/修復(fù)率對系統(tǒng)可靠性的影響；考慮了元件的老化特性和修復(fù)條件對系統(tǒng)可靠性的影響，并分別用3種序貫仿真方法進(jìn)行了對比分析；提出了老化不可用率的概念，在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了一種老化不可用率的解析求解方法，并進(jìn)一步說明了電氣元件老化對系統(tǒng)可靠性的顯著影響。由此可見，處于不同運(yùn)行時期下的元件故障率對系統(tǒng)可靠性均會造成不同程度的影響，進(jìn)而影響系統(tǒng)的最終規(guī)劃決策。尤其隨著分布式電源和新型負(fù)荷的接入，配電系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，電氣設(shè)備的種類也越來越豐富，設(shè)備對系統(tǒng)的最終規(guī)劃決策的影響也越來越復(fù)雜。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于，提供一種基于設(shè)備全壽命周期的配電系統(tǒng)可靠性評估方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于設(shè)備全壽命周期的配電系統(tǒng)可靠性評估方法，所述方法建立設(shè)備全壽命周期中各運(yùn)行時期的故障率模型；考慮設(shè)備時變故障率對系統(tǒng)可靠性分析的影響，采用反變換法產(chǎn)生老化失效時間，確定在同一老化時間分布下的設(shè)備不可用率；在系統(tǒng)可靠性的序貫蒙特卡洛仿真方法中，建立設(shè)備全壽命周期故障率的仿真模型，實(shí)現(xiàn)基于設(shè)備全壽命周期故障率的配電系統(tǒng)可靠性計算。所述方法按照如下步驟實(shí)現(xiàn)：步驟1：在設(shè)備的全壽命運(yùn)行周期內(nèi)，依據(jù)故障誘發(fā)的主導(dǎo)因素，將故障劃分為典型的3種模式：早期磨合故障、偶然失效故障和老化疲勞故障。依據(jù)故障與誘因關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)分門別類的統(tǒng)計提取各故障模式故障率。步驟2：綜合考慮元件的運(yùn)行年限和修復(fù)作用的影響，建立設(shè)備全壽命周期中各運(yùn)行時期的故障率模型。步驟3：考慮元件時變故障率對系統(tǒng)可靠性分析的影響，采用序貫仿真方法(反變換法)產(chǎn)生老化失效時間，確定在同一老化時間分布下的設(shè)備不可用率。步驟4：在系統(tǒng)可靠性的序貫蒙特卡洛仿真方法中，建立設(shè)備全壽命周期故障率的仿真模型，實(shí)現(xiàn)基于設(shè)備全壽命周期故障率的配電系統(tǒng)可靠性計算。步驟5：在現(xiàn)值法的基礎(chǔ)上建立可靠性投資/回報分析模型，計算設(shè)備投資維護(hù)成本，為規(guī)劃設(shè)計提供決策。所述設(shè)備全壽命周期中各運(yùn)行時期的故障率模型包括投運(yùn)早期故障率數(shù)學(xué)模型、常態(tài)運(yùn)行期的故障率模型、老化維修期的故障率模型和加速老化期故障率模型；所述投運(yùn)早期故障率數(shù)學(xué)模型為：λel(t)＝λin(t)+λrm(t)，0≤t<Tin；其中，λin(t)為早期故障率，為指數(shù)模型；λrm(t)為偶然故障率；所述常態(tài)運(yùn)行期的故障率模型：λno(t)＝λrm(t)，Tin≤t<Tno；其中，Tno為常態(tài)運(yùn)行期的結(jié)束時刻；所述老化維修期的故障率模型：λma(t)＝λ′om(t)+λrm(t)，Trm≤t<Tom；其中，λo'm(t)為元件在t′時刻發(fā)生故障，經(jīng)過tr時間得以修復(fù)，元件在t＝t′+tr+△t時刻的故障率；所述加速老化期故障率模型：λaa(t)＝had(t)+λrm(t)Tom≤t≤TL；其中，had(t)為設(shè)備老化失效危險率。所述設(shè)備全壽命周期故障率的仿真模型為：λc(t)＝λel(t)+λno(t)+λma(t)+λaa(t)Ts-T0≤t≤Ts-T0+Φ其中，Ts為待評估時間段的起始時刻；T0為設(shè)備的投運(yùn)時刻；Φ為時間段跨度。所述偶然故障率λrm(t)與某種外部條件相依的連續(xù)模型為：λrm＝F(Ω)；式中：Ω為外部環(huán)境變量矢量，由于外部環(huán)境隨時間連續(xù)變化，偶然故障率亦可看成是時間的函數(shù)，即λrm(t)，由于偶然故障存在于設(shè)備的整個生命周期，因此，0≤t≤TL，TL為元件的壽命；所述早期故障率λin(t)為指數(shù)模型，其表達(dá)式為：λin(t)＝αe-βt，0≤t<Tin；式中：α>0為投運(yùn)早期的初始故障率；Tin為投運(yùn)早期的結(jié)束時間閾值。所述元件在t＝t′+tr+△t時刻的故障率λ′om(t)為：λ′om(t)＝λom[q(t′+tr)+△t]故障后的元件，在某一修復(fù)策略下，其故障率降低的幅度可以通過“縮減”元件的實(shí)際服役年齡得以實(shí)現(xiàn)，年齡縮減量則與修復(fù)因子q有關(guān)，0≤q≤1，q值越小修復(fù)效果越明顯。所述設(shè)備老化失效危險率had(t)為，式中，F(xiàn)ad(t)，fad(t)分別為老化故障時間的積累概率和概率密度函數(shù)；而老化危險率與故障時間的概率分布之間具有一一對應(yīng)的關(guān)系：所述老化失效時間的仿真方法采用反變換法實(shí)現(xiàn)；歷史運(yùn)行時間T的元件在[T,T+X]間隔內(nèi)發(fā)生故障的條件概率可以表達(dá)為：通過隨機(jī)產(chǎn)生服從(0，1)區(qū)間均勻分布的隨機(jī)數(shù)；借助上式即可求得以正常運(yùn)行時刻T為參考時刻的老化失效隨機(jī)故障時間x：其中，u表示隨機(jī)數(shù)。本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明提出了一種計及設(shè)備全壽命周期故障率的配電系統(tǒng)可靠性評估方法，考慮元件時變故障率對系統(tǒng)可靠性分析的影響，采用序貫仿真方法(反變換法)產(chǎn)生老化失效時間，確定在同一老化時間分布下的設(shè)備不可用率，并結(jié)合現(xiàn)值分析法討論了全壽命周期故障率對于設(shè)備投資維護(hù)成本的影響。本發(fā)明可為考慮全壽命周期故障的配電網(wǎng)可靠性評估工作提供重要的指導(dǎo)意義。附圖說明圖1為本發(fā)明實(shí)施例中RBTS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中全壽命周期故障率曲線圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中系統(tǒng)各項成本現(xiàn)值與線路9的役齡關(guān)系；圖4為本發(fā)明實(shí)施例中不同I0′值與出現(xiàn)R>0的年份之間關(guān)系；圖5為設(shè)備全壽命周期階段劃分及對應(yīng)故障模式示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行具體說明。一種基于設(shè)備全壽命周期的配電系統(tǒng)可靠性評估方法，首先對故障模式和設(shè)備全壽命周期階段劃分：在建立設(shè)備全壽命周期的故障率模型前，綜合3種故障模式(早期磨合故障、偶然失效故障和老化疲勞故障)，并將設(shè)備全壽命周期劃分為4個階段：投運(yùn)早期、常態(tài)運(yùn)行期、老化維護(hù)期、加速老化期。如圖5所示。其次，基于設(shè)備的全壽命周期理論和周期劃分，建立配電設(shè)備的全壽命周期故障率數(shù)學(xué)模型；并考慮不同運(yùn)行期的設(shè)備所經(jīng)歷的故障模式特點(diǎn)以及修復(fù)等因素，可以對每個運(yùn)行期的故障率分別建模。然后，考慮故障時間與更換時間對系統(tǒng)可靠性分析的重要性，為能夠在統(tǒng)一序貫仿真框架下完成考慮設(shè)備全壽命故障率的系統(tǒng)可靠性仿真，本發(fā)明驗(yàn)證2種可用于直接模擬系統(tǒng)老化失效時間的序貫仿真方法，借此說明本發(fā)明采用的序貫仿真方法具備老化失效時間的仿真能力；最后，系統(tǒng)可靠性的價值有不同的度量準(zhǔn)則，當(dāng)設(shè)備在不同的時間進(jìn)行更換時，電力企業(yè)投資收益將有所不同。為便于設(shè)備可靠性成本的分析比較，在現(xiàn)值法的基礎(chǔ)上建立可靠性投資/回報分析模型。下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行說明。本實(shí)施例的仿真試驗(yàn)在R-RBTS系統(tǒng)上開展，該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D1所示。假設(shè)線路9的全壽命周期故障率參數(shù)如表所示，系統(tǒng)其他元件的故障率取為常數(shù)。i＝0.08，Φ＝10a。線路發(fā)生老化失效后新設(shè)備總的更換時間為0.25a，仿真的收斂判據(jù)為EENS方差系數(shù)小于0.05。表1線路9的全壽命周期故障率參數(shù)TinTnoTomλrmαβσηΦqTL標(biāo)準(zhǔn)差21030110105.827100.5205Tin表示投運(yùn)早期結(jié)束時間的閾值；Tno表示常態(tài)運(yùn)行期結(jié)束時間的閾值；Tom表示老化維護(hù)期結(jié)束時間的閾值；λrm表示偶然故障率；α表示投運(yùn)早期的初始故障率；β表示投運(yùn)早期的偶然故障率；σ表示形狀參數(shù)；η表示范圍參數(shù)；Φ表示時間段跨度；q表示修復(fù)因子；TL表示元件壽命。根據(jù)隨機(jī)過程理論，可修復(fù)元件故障率的數(shù)學(xué)定義為：式中：分別代表可修復(fù)元件在某一種遵循泊松過程的故障模式c下，[0,t]時間段內(nèi)的故障率和故障次數(shù)，c可以是偶然故障模式或者早期故障模式，兩種故障模式分別用rm和in表示，E(·)表示數(shù)學(xué)期望值。對于偶然性故障模式，由于相鄰兩次故障時間與設(shè)備本身的歷史運(yùn)行時間和修復(fù)特性無關(guān)，該隨機(jī)過程則是較為熟悉的時齊泊松過程，其故障率為常數(shù)，可以基于式(1)在t→∞的條件下經(jīng)過推導(dǎo)得到：式中：x表示相鄰兩次故障的隨機(jī)故障時間。當(dāng)偶然故障數(shù)據(jù)信息較為完備的情況下，理想的情形是依據(jù)式(2)建立偶然故障率與某種外部條件相依的連續(xù)模型：λrm＝F(Ω)(3)式中：Ω為外部環(huán)境變量矢量。由于外部環(huán)境隨時間連續(xù)變化，偶然故障率亦可看成是時間的函數(shù)，即λrm(t)，由于偶然故障存在于設(shè)備的整個生命周期，因此，0≤t≤TL，TL為元件的壽命。若數(shù)據(jù)收集時間較短或數(shù)據(jù)缺失，則可以通過數(shù)據(jù)池歸并、模糊以及人工智能等方法將多個外部條件的故障數(shù)據(jù)合并得到偶然故障的平均值。投運(yùn)早期故障率數(shù)學(xué)模型：投運(yùn)早期故障率，投運(yùn)早期的元件故障遵循早期和偶然兩種故障模式。因而，在[0,t]內(nèi)兩種故障模式作用下的總期望故障次數(shù)可以分解為兩部分之和，即：E[Nel(t)]＝E[Nrm(t)]+E[Nin(t)](4)根據(jù)式(1)可知，元件早期故障率亦可通過疊加得到：λel(t)＝λin(t)+λrm(t)(5)對于λin(t)，一種典型的模型為指數(shù)模型。其表達(dá)式為λin(t)＝αe-βt，0≤t<Tin(6)式中：α>0為投運(yùn)早期的初始故障率；Tin為投運(yùn)早期的結(jié)束時間閾值。將式(6)代入式(5)，得到設(shè)備早期故障率模型為：λel(t)＝λin(t)+λrm(t)，0≤t<Tin(7)常態(tài)運(yùn)行期的故障率模型：常態(tài)運(yùn)行期的設(shè)備所經(jīng)歷的主要故障模式為偶然故障模式，故其故障率為λno(t)＝λrm(t)，Tin≤t<Tno(8)式中：Tno為常態(tài)運(yùn)行期的結(jié)束時刻。老化維護(hù)期的故障率模型：老化維護(hù)期的故障率，處于老化維護(hù)期的設(shè)備故障遵循偶然故障和老化故障兩種故障模式，假設(shè)該運(yùn)行期內(nèi)的元件故障模式仍然以偶然故障為主，則其故障仍然是可修復(fù)的。但與早期和常態(tài)運(yùn)行期不同，由于存在一定程度的老化磨損，其可修復(fù)故障率在修復(fù)前、后運(yùn)行特性變化較為明顯，具體建模過程如下。從元件修復(fù)效果來看，可以將修復(fù)作用由弱到強(qiáng)依次劃分為最小修復(fù)、不完全修復(fù)、完全修復(fù)。若不考慮定期維護(hù)作用或認(rèn)為僅僅采用最小修復(fù)時，修復(fù)前、后的故障率特性不變，典型的故障率模型亦可采用冪律過程進(jìn)行描述；式中：η>0，σ>1分別為范圍參數(shù)和形狀參數(shù)；Tom為老化維護(hù)期的結(jié)束時刻，λom(t<Trm)＝0。若考慮定期維護(hù)的修復(fù)作用，則可以引入役齡回退因子q來建立修復(fù)前、后元件故障率關(guān)系。設(shè)元件在t′時刻發(fā)生故障，經(jīng)過tr時間得以修復(fù)，則元件在t＝t′+tr+△t時刻的故障率可表達(dá)為：λ′om(t)＝λom[q(t′+tr)+△t](10)式(10)的物理含義為故障后的元件，在某一修復(fù)策略下，其故障率降低的幅度可以通過“縮減”元件的實(shí)際服役年齡得以實(shí)現(xiàn)，年齡縮減量則與修復(fù)因子q有關(guān)，0≤q≤1，q值越小修復(fù)效果越明顯。在數(shù)據(jù)的缺失的情況下，對于q值的估計比較困難，但可以借助專家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行給定，也有文獻(xiàn)認(rèn)為可以取為隨機(jī)量，即在每次修復(fù)之后，q為(0,1)區(qū)間均勻分布的隨機(jī)數(shù)。最終，老化維護(hù)期的故障率可以由式(3)和式(10)兩部分取和得到：λma(t)＝λ′om(t)+λrm(t)，Trm≤t<Tom(11)加速老化期故障率模型：出于維護(hù)成本以及新設(shè)備制造、運(yùn)輸、安裝時間等因素的考慮，進(jìn)入加速老化期的元件仍需要持續(xù)運(yùn)行至某一規(guī)定時間或直至發(fā)生一次故障(偶然、老化)。因此，進(jìn)入該階段的設(shè)備一旦發(fā)生故障便意味著更換，故可以看成為不可修復(fù)元件。相對式(1)可修復(fù)元件故障率的定義，不可修復(fù)元件故障率一般用危險率的概念替代，其數(shù)學(xué)定義為：式中：had(t)為設(shè)備老化失效危險率；Fad(t)，fad(t)分別為老化故障時間的積累概率和概率密度函數(shù)。根據(jù)式(12)的定義，老化危險率與故障時間的概率分布之間具有一一對應(yīng)的關(guān)系：典型地用于描述老化失效故障時間的兩種典型概率分布函數(shù)為韋布爾分布和正態(tài)分布。加速老化期的最終的故障率可以由式(3)、(12)疊加得到：λaa(t)＝had(t)+λrm(t)Tom≤t≤TL(14)全壽命周期故障率仿真模型：在上述分時期建立的故障率模型中，各個時期分界點(diǎn)的故障率依據(jù)前、后相鄰兩個運(yùn)行期統(tǒng)計的結(jié)果會有所偏差，為簡化起見，近似假設(shè)全壽命周期故障率為具有有限個第一類間斷點(diǎn)的右連續(xù)函數(shù)。于是，可形成本發(fā)明考慮設(shè)備全壽命周期故障率特性的系統(tǒng)可靠性序貫蒙特卡洛仿真模型。按照待評估時間段的起始時刻和設(shè)備投運(yùn)時刻的差值確定各個設(shè)備所處的運(yùn)行期，其故障率模型如圖2所示。設(shè)待評估時間段的起始時刻為Ts，時間段跨度為Φ，設(shè)備的投運(yùn)時刻為T0，則設(shè)備全壽命周期故障率的仿真模型可由4個時期運(yùn)行故障率式(5)、(8)、(11)、(14)疊加得到式(15)。至此，式(1)～式(15)構(gòu)成了完整的全壽命周期故障率模型。全壽命周期故障率的仿真實(shí)施：線路9的服役年齡在20～33a不同取值下，各項成本的變化情況如圖3所示，其中設(shè)備更換當(dāng)年投資總費(fèi)用假設(shè)相等，設(shè)為1×107$。從圖3中可以看出，當(dāng)考慮全壽命周期故障率時，系統(tǒng)未來10a內(nèi)總ECOST現(xiàn)值隨著線路9的役齡不同而變化顯著，當(dāng)服役年齡為20a時，評估期內(nèi)的總ECOST不包含老化更換期內(nèi)的停電損失，隨著役齡的增長，設(shè)備故障率提高且老化失效引起的停電損失亦有所增加，故總ECOST增長很快，在役齡為26a時取最大值1.4740×107$，從第30年到第33年，評估期內(nèi)的老化失效停電費(fèi)用近似相等，但當(dāng)選用的新設(shè)備早期投運(yùn)故障率參數(shù)同樣為表1數(shù)據(jù)時，未來10a內(nèi)總ECOST現(xiàn)值為2.6973×106$。老化失效時間的仿真驗(yàn)證：考慮到故障時間與更換時間對系統(tǒng)可靠性分析的重要性，為能夠在統(tǒng)一序貫仿真框架下完成考慮設(shè)備全壽命故障率的系統(tǒng)可靠性仿真，本實(shí)施例驗(yàn)證2種可用于直接模擬系統(tǒng)老化失效時間的仿真方法。反變換法歷史運(yùn)行時間T的元件在[T,T+X]間隔內(nèi)發(fā)生故障的條件概率可以表達(dá)為：根據(jù)變換法，通過隨機(jī)產(chǎn)生服從(0，1)區(qū)間均勻分布的隨機(jī)數(shù)。借助式(16)即可求得以正常運(yùn)行時刻T為參考時刻的老化失效隨機(jī)故障時間x：老化不可用率的仿真方法對比：老化不可用率定義為正常運(yùn)行T年的元件，在[T,T+Φ]內(nèi)由于老化失效造成的平均不可用時間與評估時間跨度Φ的比值，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：式中：為t時刻發(fā)生老化失效的風(fēng)險率。為能夠在統(tǒng)一序貫仿真框架下完成系統(tǒng)老化時間的仿真，根據(jù)式(18)的定義，采用2種序貫仿真方法分別直接產(chǎn)生老化失效時間，計算某線路(平均壽命為45a，標(biāo)準(zhǔn)差為10a)在同一老化時間分布(韋布爾或正態(tài))假設(shè)下的不可用率，并與解析方法對比，結(jié)果如表所示，可以看出，2種方法的仿真結(jié)果與解析方法幾乎一致，仿真數(shù)據(jù)波動性造成的誤差則可以通過增加仿真次數(shù)的方法加以控制，借此說明序貫仿真方法具備老化失效時間的仿真能力。表2不同役齡的某變壓器評估期為1a時的不可用率注：括號內(nèi)數(shù)據(jù)為正態(tài)分布對應(yīng)的值系統(tǒng)的可靠性投資價值可以通過貨幣化的收益得以體現(xiàn)。從不同的立場出發(fā)，系統(tǒng)可靠性的價值有不同的度量準(zhǔn)則，當(dāng)考慮設(shè)備在不同的時間進(jìn)行更換時，電力企業(yè)投資收益將有所不同。電力企業(yè)的投資收益：R＝LΦ+I<Φ-L′Φ-I0′(19)式中，R代表新設(shè)備投資年限不同形成的回報差值；LΦ為Φ年內(nèi)的期望停電經(jīng)濟(jì)損失；I<Φ為Φ年內(nèi)由于發(fā)生設(shè)備老化失效而產(chǎn)生設(shè)備更換投資總費(fèi)用；L′Φ為采用了新設(shè)備之后的Φ年內(nèi)期望停電經(jīng)濟(jì)損失；I0′為當(dāng)前時刻的新設(shè)備投資費(fèi)用。在設(shè)備全壽命周期的投資中，其他相關(guān)投資諸如建設(shè)用地、拆除、報廢、預(yù)防性維護(hù)等相關(guān)成本均可以表示為I<Φ或I0′的百分比。為能夠在統(tǒng)一的時間尺度比較設(shè)備投資和停電損失，需要將式(19)中除I0′之外的各項費(fèi)用折算為當(dāng)前年Ts的現(xiàn)值，當(dāng)R>0時，即可選定相應(yīng)的年份為設(shè)備更換年份。1)設(shè)備投資I<Φ的現(xiàn)值。設(shè)備投資的現(xiàn)值與設(shè)備更換時間σ有關(guān)，σ≤Φ。式中：A為設(shè)備投資現(xiàn)值；I為當(dāng)年購買安裝設(shè)備所支出的實(shí)際費(fèi)用；i為折現(xiàn)率。2)停電經(jīng)濟(jì)損失現(xiàn)值。電力企業(yè)負(fù)荷經(jīng)濟(jì)損失主要包括停電造成的營收減少以及合同賠付，為簡化分析，該文用綜合用戶期望損失來代替：式中：LCj為停電功率(kW)；M為評價周期中總的停電次數(shù)；N為總的評價周期的循環(huán)次數(shù)；LOST(D)代表綜合用戶單位損失($/kW)，Dj為停電時間(h)；αi為損失方程系數(shù)，i＝0,1,...n，可以根據(jù)用戶問卷調(diào)查數(shù)據(jù)擬合得到，如表3所示，根據(jù)用戶損失數(shù)據(jù)，通過最小二乘可以得到4階多項式的擬合系數(shù)為α0＝0.6285，α1＝2.469，α2＝1.0986，α3＝-0.3785，α4＝0.0324。未來Φ年內(nèi)總的停電經(jīng)濟(jì)損失現(xiàn)值為：表3綜合用戶單位損失停電時間/h綜合負(fù)荷損失/($/kW)1/600.6720/601.5613.85412.14829.41在圖3系統(tǒng)各項成本現(xiàn)值與線路9的役齡關(guān)系中，若不考慮更換設(shè)備投資折現(xiàn)的因素，按照首次出現(xiàn)R>0時進(jìn)行更換的要求，應(yīng)選擇線路9的役齡為22a進(jìn)行更換。當(dāng)計入線路更換費(fèi)用的現(xiàn)值時，根據(jù)式(20)可以得到I<Φ與線路9服役年齡的關(guān)系曲線，這種情況下，R>0時的役齡為23a。在實(shí)際規(guī)劃設(shè)計中，設(shè)備維護(hù)、人工等費(fèi)用為可控成本，當(dāng)考慮該部分成本對設(shè)備更換年份的影響時，可以按照一定比例折算到投資費(fèi)用I0′或I<Φ中，不同I0′值與首次出現(xiàn)R>0的年份之間的關(guān)系曲線如圖4所示，可以得出，當(dāng)總投資費(fèi)用提高時，設(shè)備更換的年份應(yīng)該相應(yīng)的滯后，但是基于設(shè)備使用壽命的限制，更換設(shè)備的年限不應(yīng)超過25a。當(dāng)前第1頁1 2 3