本發(fā)明涉及配變選擇領(lǐng)域，尤其涉及一種基于設(shè)備全生命周期最低費(fèi)用的配變選擇方法及裝置。

背景技術(shù)：

在供電臺(tái)區(qū)終期負(fù)荷預(yù)測(cè)完成的情況下，現(xiàn)有的配變選擇方法：變壓器容量按預(yù)測(cè)負(fù)荷值選擇，一般要求避免配變發(fā)生重、過(guò)載，通常將負(fù)載率控制在60％-80％，即變壓器容量為預(yù)測(cè)負(fù)荷的125％-167％；變壓器型號(hào)選擇時(shí)，傾向選擇節(jié)能產(chǎn)品的多選擇sh15型或s13型，傾向選擇低成本的多選擇同容量中價(jià)格最低的變壓器型號(hào)。

現(xiàn)有的配變選擇方法較為粗放，在科學(xué)性、合理性方面深度不足。1、容量選擇范圍過(guò)寬，通常有兩種選擇，如負(fù)荷預(yù)測(cè)值為400kw，按現(xiàn)在計(jì)算方法選擇的變壓器容量范圍是500kva-667kva，這意味著部分人會(huì)選擇500kva變壓器，部分人會(huì)選擇630kva變壓器，但哪種更合理卻無(wú)依據(jù)。2、變壓器型號(hào)選擇無(wú)明確依據(jù)，傾向選擇節(jié)能產(chǎn)品的多選擇sh15或s13，傾向選擇低成本的多選擇同容量中價(jià)格最低的變壓器型號(hào)，但哪種更合理卻無(wú)依據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于設(shè)備全生命周期最低費(fèi)用的配變選擇方法及裝置，解決了現(xiàn)有的配變選擇方法較為粗放，在科學(xué)性、合理性方面深度不足的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于設(shè)備全生命周期最低費(fèi)用的配變選擇方法，包括：

s1：獲取預(yù)置的配變每小時(shí)記錄的電量數(shù)據(jù)，通過(guò)第一公式和第二公式計(jì)算所述配變的波動(dòng)系數(shù)，獲得不同供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)；

s2：獲取所述配變的最高負(fù)載率和平均負(fù)載率數(shù)據(jù)，獲得所述配變的最高負(fù)載率等于所述配變平均負(fù)載率的2倍的信息；

s3：通過(guò)不同供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)和所述配變的最高負(fù)載率等于所述平均負(fù)載率2倍的信息，通過(guò)配變的總擁有費(fèi)用的計(jì)算模型公式，獲取總擁有費(fèi)用的簡(jiǎn)化計(jì)算模型公式，獲取所述總擁有費(fèi)用最小值，獲取所述最小值對(duì)應(yīng)的配變。

優(yōu)選地，所述第一公式為：kt＝kf²；

所述第二公式為：

其中ai為配變每小時(shí)記錄的電量，t為配變每小時(shí)記錄的電量的統(tǒng)計(jì)期時(shí)間，kf為配變的形狀系數(shù)，kt為配變的波動(dòng)系數(shù)。

優(yōu)選地，所述配變的總擁有費(fèi)用的計(jì)算模型公式為：

toc＝ci+kpv×e×hpy×{p0+kt×(ph/s/2/cosφ)²×pk}

其中toc為配變的總擁有費(fèi)用，ci為配變的初始費(fèi)用，kpv為配變的貼現(xiàn)率為i的連續(xù)n年費(fèi)用現(xiàn)值系數(shù)，e為配變用戶的平均購(gòu)電價(jià)，hpy為配變的年帶電小時(shí)數(shù)，p0為配變空載功率損耗，kt為配變的波動(dòng)系數(shù)，pk為配變額定負(fù)載功率損耗，ph為配變預(yù)定的最高有功功率，s為配變?nèi)萘浚琧osφ為配變功率因數(shù)，配變的最高負(fù)載率βh＝ph/s/2/cosφ，kpv＝{1-1/(1+i)n}/i。

優(yōu)選地，所述步驟s3具體包括：

通過(guò)不同供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)kt和所述配變的最高負(fù)載率βh等于所述平均負(fù)載率β的2倍的信息，接收配變的初始費(fèi)用ci、配變的貼現(xiàn)率為i的連續(xù)n年費(fèi)用現(xiàn)值系數(shù)kpv、配變用戶的平均購(gòu)電價(jià)e、配變的年帶電小時(shí)數(shù)hpy、配變空載功率損耗p0、配變額定負(fù)載功率損耗pk、配變預(yù)定的最高有功功率ph、配變?nèi)萘縮、配變功率因數(shù)cosφ的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)配變的總擁有費(fèi)用toc的計(jì)算模型公式，獲取總擁有費(fèi)用的簡(jiǎn)化計(jì)算模型公式，獲取所述總擁有費(fèi)用最小值，獲取并輸出所述最小值對(duì)應(yīng)的配變，所述配變的總擁有費(fèi)用toc的計(jì)算模型公式為：

toc＝ci+kpv×e×hpy×{p0+kt×(ph/s/2/cosφ)²×pk}

其中toc為配變的總擁有費(fèi)用，ci為配變的初始費(fèi)用，kpv為配變的貼現(xiàn)率為i的連續(xù)n年費(fèi)用現(xiàn)值系數(shù)，e為配變用戶的平均購(gòu)電價(jià)，hpy為配變的年帶電小時(shí)數(shù)，p0為配變空載功率損耗，kt為配變的波動(dòng)系數(shù)，pk為配變額定負(fù)載功率損耗，ph為配變預(yù)定的最高有功功率，s為配變?nèi)萘?，cosφ為配變功率因數(shù)，配變的最高負(fù)載率βh＝ph/s/2/cosφ，kpv＝{1-1/(1+i)n}/i。

優(yōu)選地，所述步驟s1具體包括：

獲取預(yù)置的配變每小時(shí)記錄的電量數(shù)據(jù)，通過(guò)第一公式和第二公式計(jì)算所述配變的波動(dòng)系數(shù)，通過(guò)對(duì)所述電量數(shù)據(jù)和所述波動(dòng)系數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，獲得i類、ii類、iii類、iv類供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)，所述第一公式為：kt＝kf²；所述第二公式為：

其中ai為配變每小時(shí)記錄的電量，t為配變每小時(shí)記錄的電量的統(tǒng)計(jì)期時(shí)間，kf為配變的形狀系數(shù)，kt為配變的波動(dòng)系數(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于設(shè)備全生命周期最低費(fèi)用的配變選擇裝置，包括：

第一獲取單元，用于獲取預(yù)置的配變每小時(shí)記錄的電量數(shù)據(jù)，通過(guò)第一公式和第二公式計(jì)算所述配變的波動(dòng)系數(shù)，獲得不同供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)；

第二獲取單元，用于獲取所述配變的最高負(fù)載率和平均負(fù)載率數(shù)據(jù)，獲得所述配變的最高負(fù)載率等于所述配變平均負(fù)載率的2倍的信息；

第三獲取單元，用于通過(guò)不同供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)和所述配變的最高負(fù)載率等于所述平均負(fù)載率2倍的信息，通過(guò)配變的總擁有費(fèi)用的計(jì)算模型公式，獲取總擁有費(fèi)用的簡(jiǎn)化計(jì)算模型公式，獲取所述總擁有費(fèi)用最小值，獲取所述最小值對(duì)應(yīng)的配變。

優(yōu)選地，所述第一公式為：kt＝kf²；

所述第二公式為：

其中ai為配變每小時(shí)記錄的電量，t為配變每小時(shí)記錄的電量的統(tǒng)計(jì)期時(shí)間，kf為配變的形狀系數(shù)，kt為配變的波動(dòng)系數(shù)。

優(yōu)選地，所述配變的總擁有費(fèi)用的計(jì)算模型公式為：

toc＝ci+kpv×e×hpy×{p0+kt×(ph/s/2/cosφ)²×pk}

其中toc為配變的總擁有費(fèi)用，ci為配變的初始費(fèi)用，kpv為配變的貼現(xiàn)率為i的連續(xù)n年費(fèi)用現(xiàn)值系數(shù)，e為配變用戶的平均購(gòu)電價(jià)，hpy為配變的年帶電小時(shí)數(shù)，p0為配變空載功率損耗，kt為配變的波動(dòng)系數(shù)，pk為配變額定負(fù)載功率損耗，ph為配變預(yù)定的最高有功功率，s為配變?nèi)萘?，cosφ為配變功率因數(shù)，配變的最高負(fù)載率βh＝ph/s/2/cosφ，kpv＝{1-1/(1+i)n}/i。

優(yōu)選地，所述第三獲取單元具體包括：

接收子單元，具體用于通過(guò)不同供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)kt和所述配變的最高負(fù)載率βh等于所述平均負(fù)載率β的2倍的信息，接收配變的初始費(fèi)用ci、配變的貼現(xiàn)率為i的連續(xù)n年費(fèi)用現(xiàn)值系數(shù)kpv、配變用戶的平均購(gòu)電價(jià)e、配變的年帶電小時(shí)數(shù)hpy、配變空載功率損耗p0、配變額定負(fù)載功率損耗pk、配變預(yù)定的最高有功功率ph、配變?nèi)萘縮、配變功率因數(shù)cosφ的數(shù)據(jù)信息；

第一獲取子單元，具體用于通過(guò)配變的總擁有費(fèi)用toc的計(jì)算模型公式，獲取總擁有費(fèi)用的簡(jiǎn)化計(jì)算模型公式，獲取所述總擁有費(fèi)用最小值，獲取所述最小值對(duì)應(yīng)的配變；

輸出子單元，具體用于輸出所述最小值對(duì)應(yīng)的配變，所述配變的總擁有費(fèi)用toc的計(jì)算模型公式為：

toc＝ci+kpv×e×hpy×{p0+kt×(ph/s/2/cosφ)²×pk}

其中toc為配變的總擁有費(fèi)用，ci為配變的初始費(fèi)用，kpv為配變的貼現(xiàn)率為i的連續(xù)n年費(fèi)用現(xiàn)值系數(shù)，e為配變用戶的平均購(gòu)電價(jià)，hpy為配變的年帶電小時(shí)數(shù)，p0為配變空載功率損耗，kt為配變的波動(dòng)系數(shù)，pk為配變額定負(fù)載功率損耗，ph為配變預(yù)定的最高有功功率，s為配變?nèi)萘浚琧osφ為配變功率因數(shù)，配變的最高負(fù)載率βh＝ph/s/2/cosφ，kpv＝{1-1/(1+i)n}/i。

優(yōu)選地，所述第一獲取單元包括：

第二獲取子單元，具體用于獲取預(yù)置的配變每小時(shí)記錄的電量數(shù)據(jù)；

計(jì)算子單元，具體用于通過(guò)第一公式和第二公式計(jì)算所述配變的波動(dòng)系數(shù)；

第三獲取子單元，具體用于通過(guò)對(duì)所述電量數(shù)據(jù)和所述波動(dòng)系數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，獲得i類、ii類、iii類、iv類供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)，所述第一公式為：kt＝kf²；所述第二公式為：

其中ai為配變每小時(shí)記錄的電量，t為配變每小時(shí)記錄的電量的統(tǒng)計(jì)期時(shí)間，kf為配變的形狀系數(shù)，kt為配變的波動(dòng)系數(shù)。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于設(shè)備全生命周期最低費(fèi)用的配變選擇方法及裝置，其中，一種基于設(shè)備全生命周期最低費(fèi)用的配變選擇方法包括：s1：獲取預(yù)置的配變每小時(shí)記錄的電量數(shù)據(jù)，通過(guò)第一公式和第二公式計(jì)算所述配變的波動(dòng)系數(shù)，獲得不同供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)；s2：獲取所述配變的最高負(fù)載率和平均負(fù)載率數(shù)據(jù)，獲得所述配變的最高負(fù)載率等于所述配變平均負(fù)載率的2倍的信息；s3：通過(guò)不同供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)和所述配變的最高負(fù)載率等于所述平均負(fù)載率2倍的信息，通過(guò)配變的總擁有費(fèi)用的計(jì)算模型公式，獲取總擁有費(fèi)用的簡(jiǎn)化計(jì)算模型公式，獲取所述總擁有費(fèi)用最小值，獲取所述最小值對(duì)應(yīng)的配變。本實(shí)施例中，通過(guò)s1：獲取預(yù)置的配變每小時(shí)記錄的電量數(shù)據(jù)，通過(guò)第一公式和第二公式計(jì)算配變的波動(dòng)系數(shù)，獲得不同供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)；s2：獲取配變的最高負(fù)載率和平均負(fù)載率數(shù)據(jù)，獲得所述配變的最高負(fù)載率等于所述配變平均負(fù)載率的2倍的信息；s3：通過(guò)不同供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)和配變的最高負(fù)載率等于平均負(fù)載率2倍的信息，通過(guò)配變的總擁有費(fèi)用的計(jì)算模型公式，獲取總擁有費(fèi)用最小值，獲取最小值對(duì)應(yīng)的配變，解決了現(xiàn)有的配變選擇方法較為粗放，在科學(xué)性、合理性方面深度不足的技術(shù)問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于設(shè)備全生命周期最低費(fèi)用的配變選擇方法的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；

圖2本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于設(shè)備全生命周期最低費(fèi)用的配變選擇裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于設(shè)備全生命周期最低費(fèi)用的配變選擇裝置的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于設(shè)備全生命周期最低費(fèi)用的配變選擇方法的使用界面示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于設(shè)備全生命周期最低費(fèi)用的配變選擇方法及裝置，用于解決現(xiàn)有的配變選擇方法較為粗放，在科學(xué)性、合理性方面深度不足的技術(shù)問(wèn)題。

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于設(shè)備全生命周期最低費(fèi)用的配變選擇方法的一個(gè)實(shí)施例包括：

101、獲取預(yù)置的配變每小時(shí)記錄的電量數(shù)據(jù)，通過(guò)第一公式和第二公式計(jì)算所述配變的波動(dòng)系數(shù)，獲得不同供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)；

102、獲取所述配變的最高負(fù)載率和平均負(fù)載率數(shù)據(jù)，獲得所述配變的最高負(fù)載率等于所述配變平均負(fù)載率的2倍的信息；

103、通過(guò)不同供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)和所述配變的最高負(fù)載率等于所述平均負(fù)載率2倍的信息，通過(guò)配變的總擁有費(fèi)用的計(jì)算模型公式，獲取總擁有費(fèi)用的簡(jiǎn)化計(jì)算模型公式，獲取所述總擁有費(fèi)用最小值，獲取所述最小值對(duì)應(yīng)的配變。

上面是對(duì)一種基于設(shè)備全生命周期最低費(fèi)用的配變選擇方法進(jìn)行詳細(xì)的描述，下面將對(duì)一種基于設(shè)備全生命周期最低費(fèi)用的配變選擇方法的過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的描述，請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于設(shè)備全生命周期最低費(fèi)用的配變選擇方法的另一個(gè)實(shí)施例包括：

201、獲取預(yù)置的配變每小時(shí)記錄的電量數(shù)據(jù)，通過(guò)第一公式和第二公式計(jì)算所述配變的波動(dòng)系數(shù)，通過(guò)對(duì)所述電量數(shù)據(jù)和所述波動(dòng)系數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，獲得i類、ii類、iii類、iv類供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)，所述第一公式為：kt＝kf²；所述第二公式為：

其中ai為配變每小時(shí)記錄的電量，t為配變每小時(shí)記錄的電量的統(tǒng)計(jì)期時(shí)間，kf為配變的形狀系數(shù)，kt為配變的波動(dòng)系數(shù)；

獲取預(yù)置的配變每小時(shí)記錄的電量數(shù)據(jù)，負(fù)載波動(dòng)損耗系數(shù)kt與形狀系數(shù)kf的關(guān)系式kt＝kf²，其中

式中t為統(tǒng)計(jì)期(工作代表日、月工作日或年工作日)時(shí)間，單位為小時(shí)(h)；ai為每小時(shí)記錄的電量，單位為千瓦時(shí)(kwh)。

本實(shí)施例中，采集汕頭市金平區(qū)1400臺(tái)配變?cè)?016年9月1日每小時(shí)記錄的電量樣本，根據(jù)以上公式計(jì)算每臺(tái)配變的波動(dòng)系數(shù)kt，經(jīng)對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)不同供電負(fù)荷性質(zhì)的變壓器波動(dòng)系數(shù)kt也不相同。一般情況下，純粹供少數(shù)電大工業(yè)用戶的變壓器波動(dòng)系數(shù)最高，約為1.7，供多個(gè)小工業(yè)用戶的變壓器波動(dòng)系數(shù)次之，約為1.4，純粹供住宅的變壓器波動(dòng)系數(shù)約為1.2，供住宅與小工業(yè)混合區(qū)域的變壓器波動(dòng)系數(shù)最低，約為1.1。如下表所示：

表1

注：i類(特殊小工業(yè))是指負(fù)荷特性一致性很強(qiáng)、負(fù)荷集中的小工業(yè)。

202、獲取所述配變的最高負(fù)載率和平均負(fù)載率數(shù)據(jù)，獲得所述配變的最高負(fù)載率等于所述配變平均負(fù)載率的2倍的信息；

采集汕頭市金平區(qū)1400臺(tái)配變?cè)?016年9月的最高負(fù)載率及平均負(fù)載率樣本，根據(jù)取得的數(shù)據(jù)樣本分析得出結(jié)論：配變最高負(fù)載率約等于平均負(fù)載率2倍。

203、通過(guò)不同供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)kt和所述配變的最高負(fù)載率βh等于所述平均負(fù)載率β的2倍的信息，接收配變的初始費(fèi)用ci、配變的貼現(xiàn)率為i的連續(xù)n年費(fèi)用現(xiàn)值系數(shù)kpv、配變用戶的平均購(gòu)電價(jià)e、配變的年帶電小時(shí)數(shù)hpy、配變空載功率損耗p0、配變額定負(fù)載功率損耗pk、配變預(yù)定的最高有功功率ph、配變?nèi)萘縮、配變功率因數(shù)cosφ的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)配變的總擁有費(fèi)用toc的計(jì)算模型公式，獲取總擁有費(fèi)用的簡(jiǎn)化計(jì)算模型公式，獲取所述總擁有費(fèi)用最小值，獲取并輸出所述最小值對(duì)應(yīng)的配變，配變的總擁有費(fèi)用toc的計(jì)算模型公式為：

toc＝ci+kpv×e×hpy×{p0+kt×(ph/s/2/cosφ)²×pk}

其中toc為配變的總擁有費(fèi)用，ci為配變的初始費(fèi)用，kpv為配變的貼現(xiàn)率為i的連續(xù)n年費(fèi)用現(xiàn)值系數(shù)，e為配變用戶的平均購(gòu)電價(jià)，hpy為配變的年帶電小時(shí)數(shù)，p0為配變空載功率損耗，kt為配變的波動(dòng)系數(shù)，pk為配變額定負(fù)載功率損耗，ph為配變預(yù)定的最高有功功率，s為配變?nèi)萘浚琧osφ為配變功率因數(shù)，配變的最高負(fù)載率βh＝ph/s/2/cosφ，kpv＝{1-1/(1+i)n}/i。

總擁有費(fèi)用(toc)指變壓器在其整個(gè)使用期內(nèi)的所有投資及運(yùn)行費(fèi)用總和。其費(fèi)用構(gòu)成包括變壓器的初始投資(僅考慮設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用)和在其整個(gè)經(jīng)濟(jì)使用期內(nèi)將要支付的電氣損耗費(fèi)用(包括變壓器空載損耗和負(fù)載損耗所引起的運(yùn)行費(fèi)用)的等效初始費(fèi)用。

在不考慮供電網(wǎng)的附加損耗費(fèi)用和平均年增量費(fèi)用，以及假定變壓器在使用期內(nèi)負(fù)載均達(dá)到目標(biāo)負(fù)荷不變的情況下，變壓器總擁有費(fèi)用最小則所選變壓器為最優(yōu)，變壓器總擁有費(fèi)用計(jì)算表達(dá)式為：

toc＝ci+kpv×e×hpy×pz(公式1)

其中toc—變壓器的總擁有費(fèi)用，元；ci—變壓器設(shè)備的初始費(fèi)用，僅考慮設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用,元；本實(shí)施例，按照近幾年中國(guó)南方電網(wǎng)公司的物資設(shè)備材料采購(gòu)價(jià)格收集和整理，ci為各類變壓器；kpv—貼現(xiàn)率為i的連續(xù)n年費(fèi)用現(xiàn)值系數(shù)，kpv＝{1-1/(1+i)ⁿ}/i，本實(shí)施例，以汕頭為例，一般i選擇7％，n為20；e—該變壓器用戶的平均購(gòu)電價(jià)，元/kwh；由于對(duì)于供電公司來(lái)說(shuō)，實(shí)際上能夠取得的只有全市各類負(fù)荷的平均購(gòu)電單價(jià)，因此本實(shí)施例對(duì)于各類負(fù)荷性質(zhì)的配變購(gòu)電價(jià)均取統(tǒng)一購(gòu)電價(jià)0.5元/kwh；但該toc最小算法同樣適用于不同負(fù)荷性質(zhì)的專用變壓器的優(yōu)選，因此保留該參數(shù)，以方便專用變壓器選型時(shí)利用本文的研究模型，根據(jù)不同的購(gòu)電單價(jià)計(jì)算最優(yōu)的toc；hpy—變壓器的年帶電小時(shí)數(shù)，通常取8760h；pz——變壓器綜合功率損耗，kw。根據(jù)以上公式可看出，要獲得最小toc難度在于如何獲得變壓器綜合功率損耗pz。

根據(jù)《電力變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》(gb/t13462-2008)，可知

pz＝p0z+kt×β²×pkz(公式2)

p0z＝p0+kqq0(公式3)

pkz＝pk+kqqk(公式4)

由公式2、3、4，可知

pz＝p0+kqq0+kt×β²×(pk+kqqk)

＝p0+kqq0+kt×β²×pk+kt×β²×kqqk

當(dāng)功率因數(shù)已補(bǔ)償?shù)?.9及以上時(shí)，kq等于0.04，kqq0、kqqk值可忽略不計(jì)。則上式可簡(jiǎn)化為

pz＝p0+kt×β²×pk(公式5)

其中，

p0z——變壓器綜合功率的空載損耗，kw；

kt—負(fù)載波動(dòng)損耗系數(shù)，指一定時(shí)間內(nèi)，負(fù)載波動(dòng)條件下的變壓器負(fù)載損耗與平均負(fù)載條件下的負(fù)載損耗之比；

β—一定時(shí)間內(nèi)，變壓器平均輸出的視在功率與變壓器額定容量之比；

pkz——變壓器綜合功率的額定負(fù)載功率損耗，kw；

p0——變壓器空載功率損耗，kw；

pk——變壓器額定負(fù)載功率損耗，kw；

各類型變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗由變壓器的出廠屬性確定，經(jīng)過(guò)資料收集和整理。

kq——無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，kw/kvar；

q0——變壓器空載勵(lì)磁損耗，kvar；

qk——變壓器額定負(fù)載漏磁功率，kvar。

并且，負(fù)載波動(dòng)損耗系數(shù)kt與形狀系數(shù)kf的關(guān)系式：

kt＝kf²(公式6)

其中

式中：

t——統(tǒng)計(jì)期(工作代表日、月工作日或年工作日)時(shí)間，單位為小時(shí)(h)；

ai——每小時(shí)記錄的電量，單位為千瓦時(shí)(kwh)。

則公式1、公式5可合并為

toc＝ci+kpv×e×hpy×(p0+kt×β²×pk)(公式8)

本實(shí)施例采集汕頭市金平區(qū)1400臺(tái)配變?cè)?016年9月的最高負(fù)載率及平均負(fù)載率樣本，根據(jù)取得的數(shù)據(jù)樣本可知，配變最高負(fù)載率約等于平均負(fù)載率2倍。即

β＝βh/2(公式9)

由于

βh＝ph/s/2/cosφ(公式10)

則公式8、9、10可合并為

toc＝ci+kpv×e×hpy×{p0+kt×(ph/s/2/cosφ)²×pk}(公式11)

其中

βh—變壓器使用期內(nèi)預(yù)計(jì)會(huì)達(dá)到的最高負(fù)載率，對(duì)應(yīng)配電變壓器擬供電區(qū)域內(nèi)的最高負(fù)載率預(yù)測(cè)值；

ph—變壓器使用期內(nèi)預(yù)計(jì)會(huì)達(dá)到的最高有功功率，對(duì)應(yīng)配電變壓器擬供電區(qū)域內(nèi)的最高負(fù)荷預(yù)測(cè)值；

s—變壓器容量，kva；

cosφ——功率因數(shù)，一般取0.9；

經(jīng)過(guò)以上對(duì)總擁有費(fèi)用(toc)的計(jì)算模型的推演和優(yōu)化，就得出了全部參數(shù)均可量化并可從日常配電網(wǎng)運(yùn)行中直觀取得的簡(jiǎn)化toc計(jì)算模型：

toc＝ci+kpv×e×hpy×{p0+kt×(ph/s/2/cosφ)²×pk}(公式11)

本簡(jiǎn)化toc計(jì)算模型應(yīng)用于配變優(yōu)選的典型算例展示及分析：

如有一片區(qū)計(jì)劃新建住宅，預(yù)測(cè)未來(lái)5年負(fù)荷500kva，功率因數(shù)取0.9，負(fù)載波動(dòng)系數(shù)取1.2。采用本成果計(jì)算，得到第一推薦結(jié)果為s13-800kva變壓器，計(jì)算結(jié)果toc值為135740.4元，如采用現(xiàn)有選擇方法，可能采用的是630kva變壓器，假設(shè)采用的也是s13型變壓器，toc值為137254.31?？梢?jiàn)，根據(jù)選擇的變壓器全生命周期內(nèi)可節(jié)約投資1513.91元，年均損耗電量節(jié)約2026.41kwh，按20年生命周期計(jì)算，可減少損耗電量40528kwh。

toc＝ci+kpv×e×hpy×{p0+kt×(ph/s/2/cosφ)²×pk}

＝ci+{1-1/(1+i)ⁿ}/i×e×hpy×{p0+kt×(ph/s/2/cosφ)²×pk}

其中軟件目標(biāo)變量為s，輸入變量為ph，選擇變量為kt；過(guò)程變量為ci，p0，pk；定量參數(shù)e(默認(rèn)取0.5元)，運(yùn)行年限n(默認(rèn)取20年)，貼現(xiàn)率i(默認(rèn)取7％),功率因數(shù)cosφ(默認(rèn)取0.9),年運(yùn)行小時(shí)數(shù)hpy(默認(rèn)取8760)。軟件功能允許修改選擇變量kt，允許修改定量參數(shù)e，n，i，cosφ，hpy，允許修改過(guò)程變量ci，p0，pk。軟件實(shí)現(xiàn)功能(1)主要功能：輸入變量為ph，根據(jù)存儲(chǔ)在軟件內(nèi)不同的過(guò)程變量ci，p0，pk與定量參數(shù)及目標(biāo)變量s的組合，得到多組的toc，經(jīng)比較多組toc值，選取最小toc值下的目標(biāo)變量s推薦給用戶。(2)輸入輸出功能：兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入點(diǎn)：1、預(yù)期最大供電負(fù)荷ph(kw，填入整數(shù))；2、選擇負(fù)荷性質(zhì)對(duì)應(yīng)的波動(dòng)系數(shù)kt(i類(特殊小工業(yè))1.7、ii類(小工業(yè))1.4、iiii類(住宅區(qū))1.2、iv類(小動(dòng)力與居民混合)1.1)一個(gè)輸出點(diǎn)：推薦采用xx型號(hào)xx容量變壓器。一個(gè)詳細(xì)數(shù)據(jù)輸出excel表格：軟件輸出表格。系統(tǒng)支持記憶修改的參數(shù)，提供默認(rèn)參數(shù)1套，記憶參數(shù)3套。使用界面如圖4所示。

本實(shí)施例中，通過(guò)采集汕頭市金平區(qū)1400臺(tái)配變?cè)?016年9月1日每小時(shí)記錄的電量樣本，根據(jù)以上公式計(jì)算每臺(tái)配變的波動(dòng)系數(shù)kt，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析及歸納，得出不同供電負(fù)荷性質(zhì)的變壓器波動(dòng)系數(shù)kt值，采集汕頭市金平區(qū)1400臺(tái)配變?cè)?016年9月的最高負(fù)載率及平均負(fù)載率樣本，根據(jù)取得的數(shù)據(jù)樣本分析得出結(jié)論：配變最高負(fù)載率約等于平均負(fù)載率2倍，根據(jù)以上結(jié)論，代入簡(jiǎn)化的toc計(jì)算模型公式：toc＝ci+kpv×e×hpy×{p0+kt×(ph/s/2/cosφ)²×pk}，得出每臺(tái)變壓器的toc值，根據(jù)簡(jiǎn)化的toc計(jì)算模型編制的應(yīng)用軟件，根據(jù)簡(jiǎn)化的toc計(jì)算公式，代入所有常用配變，可得到每臺(tái)配變的toc值，對(duì)每一個(gè)toc值進(jìn)行比較，可得到最小值，將該計(jì)算過(guò)程及比較過(guò)程固化在編制的應(yīng)用軟件里，在供電臺(tái)區(qū)終期負(fù)荷預(yù)測(cè)完成的情況下，提供了變壓器運(yùn)行全生命周期內(nèi)，選用多大容量、何種變壓器型號(hào)，運(yùn)行期限內(nèi)總費(fèi)用(toc)最小的配變優(yōu)選方法，為配變選擇提出更科學(xué)、合理的選擇依據(jù)，可以有效減少投資成本，并且可以根據(jù)自己的選擇傾向性去選擇適合的變壓器，使用者可直接通過(guò)簡(jiǎn)單的軟件應(yīng)用得到配變優(yōu)選結(jié)果，提高決策效率。

請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于設(shè)備全生命周期最低費(fèi)用的配變選擇裝置的一個(gè)實(shí)施例包括：

第一獲取單元301，用于獲取預(yù)置的配變每小時(shí)記錄的電量數(shù)據(jù)，通過(guò)第一公式和第二公式計(jì)算所述配變的波動(dòng)系數(shù)，獲得不同供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)；

第二獲取單元302，用于獲取所述配變的最高負(fù)載率和平均負(fù)載率數(shù)據(jù)，獲得所述配變的最高負(fù)載率等于所述配變平均負(fù)載率的2倍的信息；

第三獲取單元303，用于通過(guò)不同供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)和所述配變的最高負(fù)載率等于所述平均負(fù)載率2倍的信息，通過(guò)配變的總擁有費(fèi)用的計(jì)算模型公式，獲取總擁有費(fèi)用的簡(jiǎn)化計(jì)算模型公式，獲取所述總擁有費(fèi)用最小值，獲取所述最小值對(duì)應(yīng)的配變。

上面是對(duì)一種基于設(shè)備全生命周期最低費(fèi)用的配變選擇裝置的各單元進(jìn)行詳細(xì)的描述，下面將對(duì)一種基于設(shè)備全生命周期最低費(fèi)用的配變選擇裝置的各附加單元進(jìn)行詳細(xì)的描述，請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種基于設(shè)備全生命周期最低費(fèi)用的配變選擇裝置的另一個(gè)實(shí)施例包括：

第一獲取單元401，用于獲取預(yù)置的配變每小時(shí)記錄的電量數(shù)據(jù)，通過(guò)第一公式和第二公式計(jì)算所述配變的波動(dòng)系數(shù)，獲得不同供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)；

所述第一獲取單元401具體包括：

第二獲取子單元4011，具體用于獲取預(yù)置的配變每小時(shí)記錄的電量數(shù)據(jù)；

計(jì)算子單元4012，具體用于通過(guò)第一公式和第二公式計(jì)算所述配變的波動(dòng)系數(shù)；

第三獲取子單元4013，具體用于通過(guò)對(duì)所述電量數(shù)據(jù)和所述波動(dòng)系數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，獲得i類、ii類、iii類、iv類供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)，所述第一公式為：kt＝kf²；所述第二公式為：

其中ai為配變每小時(shí)記錄的電量，t為配變每小時(shí)記錄的電量的統(tǒng)計(jì)期時(shí)間，kf為配變的形狀系數(shù)，kt為配變的波動(dòng)系數(shù)。

第二獲取單元402，用于獲取所述配變的最高負(fù)載率和平均負(fù)載率數(shù)據(jù)，獲得所述配變的最高負(fù)載率等于所述配變平均負(fù)載率的2倍的信息；

第三獲取單元403，用于通過(guò)不同供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)和所述配變的最高負(fù)載率等于所述平均負(fù)載率2倍的信息，通過(guò)配變的總擁有費(fèi)用的計(jì)算模型公式，獲取總擁有費(fèi)用的簡(jiǎn)化計(jì)算模型公式，獲取所述總擁有費(fèi)用最小值，獲取所述最小值對(duì)應(yīng)的配變。

所述第三獲取單元403具體包括：

接收子單元4031，具體用于通過(guò)不同供電負(fù)荷性質(zhì)下配變的波動(dòng)系數(shù)kt和所述配變的最高負(fù)載率βh等于所述平均負(fù)載率β的2倍的信息，接收配變的初始費(fèi)用ci、配變的貼現(xiàn)率為i的連續(xù)n年費(fèi)用現(xiàn)值系數(shù)kpv、配變用戶的平均購(gòu)電價(jià)e、配變的年帶電小時(shí)數(shù)hpy、配變空載功率損耗p0、配變額定負(fù)載功率損耗pk、配變預(yù)定的最高有功功率ph、配變?nèi)萘縮、配變功率因數(shù)cosφ的數(shù)據(jù)信息；

第一獲取子單元4032，具體用于通過(guò)配變的總擁有費(fèi)用toc的計(jì)算模型公式，獲取總擁有費(fèi)用的簡(jiǎn)化計(jì)算模型公式，獲取所述總擁有費(fèi)用最小值，獲取所述最小值對(duì)應(yīng)的配變；

輸出子單元4033，具體用于輸出所述最小值對(duì)應(yīng)的配變，所述配變的總擁有費(fèi)用toc的計(jì)算模型公式為：

toc＝ci+kpv×e×hpy×{p0+kt×(ph/s/2/cosφ)²×pk}

其中toc為配變的總擁有費(fèi)用，ci為配變的初始費(fèi)用，kpv為配變的貼現(xiàn)率為i的連續(xù)n年費(fèi)用現(xiàn)值系數(shù)，e為配變用戶的平均購(gòu)電價(jià)，hpy為配變的年帶電小時(shí)數(shù)，p0為配變空載功率損耗，kt為配變的波動(dòng)系數(shù)，pk為配變額定負(fù)載功率損耗，ph為配變預(yù)定的最高有功功率，s為配變?nèi)萘?，cosφ為配變功率因數(shù)，配變的最高負(fù)載率βh＝ph/s/2/cosφ，kpv＝{1-1/(1+i)n}/i。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：u盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)、只讀存儲(chǔ)器(rom，read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤(pán)等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。