一种利用EXCEL进行配电网线路选型和经济估算的方法

摘要

本发明公开了一种利用EXCEL进行配电网线路选型和经济估算的方法，在根据配电网规划确定传输介质、传输距离及线路负荷后，通过利用EXCEL查找不同截面导线的参数和投资费用并计算其经济负荷区，按配电网规划的负荷在经济负荷区内选择导线、确定规划方案，最后进行经济估算，选择在使用期内年总费用最低的导线集。本发明在选择导线过程中考虑到其经济负荷区，使其达到最佳经济性，同时在规划方案时选择截面稍大的导线，增加了系统的可靠性和安全性，对提高电网服务水平，增加电网收益有重要的意义；此外，本发明也建立了线路选型数据库，为日后定期检查线路经济性，和线路的升级提供数据支持。

主权项

一种利用EXCEL进行配电网线路选型和经济估算的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)根据配电网规划确定传输介质、传输距离及线路负荷；2)利用EXCEL查找不同截面导线的参数和投资费用并计算其经济负荷区，按配电网规划的负荷在经济负荷区内选择导线、确定规划方案，如下：2.1)用EXCEL建立不同截面导线的参数及投资费用的数据库，导线的参数应包括导线的型号、截面积、载流量、交流电阻值，投资费用包括线路及相关设备的投资费用、年固定开销；2.2)根据不同截面导线的参数及投资费用的数据库和传输的负荷，求出导线集中不同截面的负荷与费用曲线具体方程的解析式，如下：$C_0=C_P\frac{i\times {(1+i)}^n}{{(1+i)}^n-1}+C_w+C_z---1)$式中，C₀为折合到每年的投资费用，C_P为初始建设投资费用，i为贷款年利率，n为线路使用年限，C_w为维修费用，C_z为折旧费；由得到$I=\frac{P}{\sqrt{3}U\cos \phi }---3)$式中，U为导线的线电压，I为导线的传输电流，为功率因素，P为导线的负荷；C_L＝C₀+3×I²R×T_max×C_E  4)式中，C_L为线路每年的综合费用，T_max为线路的最大负荷小时数，C_E为电价；将上式1)和式3)代入式4)，即得到导线集中不同截面的负荷与费用曲线的解析式；2.3)每两个相邻截面的负荷与费用曲线的解析式组成方程组求解，得到相邻截面曲线的交点，确定该导线的经济负荷区，如下：将步骤2.1)中的数据代入步骤2.2)得到的解析式，即得到不同截面负荷与费用曲线的方程：$\left[\begin{array}{c}{C}_{L1}\\ .\\ .\\ .\\ C_{\mathrm{Ln}}\end{array}\right]=f\left[\begin{array}{c}{P}_1\\ .\\ .\\ .\\ P_n\end{array}\right]$令C_L1＝C_L2解出P_a，得到第一个截面的导线的经济负荷区为[0,P_a]；令C_L2＝C_L3解出P_b，得到第二个截面的导线的经济负荷区为[P_a,P_b]；同理可得到各截面的导线的经济负荷区；2.4)根据线路所带负荷和不同截面导体的经济负荷区，确定每一段所采用的导线，使该段线路所带负荷正好在所选导线的经济负荷区内；2.5)若步骤2.4)所选导线种类数N<规定的导线种类数M，这步骤2.4)的选择结果即为所求导线集；若N>M，则可将(M‑N)种导线改为步骤2.4)所选导线中截面大的导线，因为最大截面的导线通常不再升级，故方案数为“从M‑1种导线中升级M‑N种导线”的组合数3)进行经济估算，选择在使用期内年总费用最低的导线集，如下：3.1)根据步骤2.5)，若选择的导线无需升级，由于每段线路都在导线的经济负荷区内，此时原方案的经济性最好；若选择的导线需要升级，则应根据各截面的负荷与费用曲线方程，计算每一段导线在给定负荷P下，升级前后的年度费用C_L的差额，比较各种方案的经济性，即现方案与原方案的费用差额；3.2)确定最优方案，找出费用最低的方案为最优方案。