專(zhuān)利名稱(chēng)：基于等效投資比的兩端直流與多端直流的經(jīng)濟(jì)性比較方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)規(guī)劃領(lǐng)域，具體涉及一種基于等效投資比的兩端直流與多端直流的經(jīng)濟(jì)性比較方法。
背景技術(shù)：
級(jí)聯(lián)多端特高壓直流技術(shù)是一個(gè)嶄新的技術(shù)領(lǐng)域，開(kāi)展兩端直流與多端直流的經(jīng)濟(jì)性比較，不僅是實(shí)施級(jí)聯(lián)多端特高壓直流技術(shù)的重要組成部分，也能夠?yàn)榧?jí)聯(lián)多端特高壓直流示范工程選點(diǎn)提供決策參考。
兩端直流與多端直流的經(jīng)濟(jì)性比較是一項(xiàng)非常詳盡的工作，通常需要在詳細(xì)確定技術(shù)方案的情況下，結(jié)合起點(diǎn)、落點(diǎn)地區(qū)的實(shí)際情況，詳細(xì)衡量各部分建設(shè)工程量和單位造價(jià)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)和不同方案的經(jīng)濟(jì)比選。實(shí)際計(jì)算中發(fā)現(xiàn)，多端直流方案中交流設(shè)備投資和直流線路投資部分相對(duì)明確，但多端直流換流站造價(jià)部分的涉及因素多，技術(shù)相關(guān)性強(qiáng)，不確定性大。在電網(wǎng)規(guī)劃階段，希望能夠給出一個(gè)更為直觀的兩端直流與多端直流的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)方法，可以先對(duì)確定性的部分進(jìn)行計(jì)算，得到等效投資的闕值；在此基礎(chǔ)上，再對(duì)不確定性的部分進(jìn)行比較。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種基于等效投資比的兩端直流與多端直流的經(jīng)濟(jì)性比較方法，針對(duì)多端直流系統(tǒng)，采用等效投資比的概念，可以為級(jí)聯(lián)多端特高壓直流示范選點(diǎn)提供評(píng)估指標(biāo)和技術(shù)依據(jù)，具有簡(jiǎn)單、實(shí)用和操作性強(qiáng)的特點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于等效投資比的兩端直流與多端直流的經(jīng)濟(jì)性比較方法，對(duì)兩端直流和多端直流方案的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比對(duì)；其特征在于，在所述方法中，定義投資比K為單端多換流站投資與單端單換流站投資之比，有K^=-S-
^ (1-1)式(1-1)中匕為單端多換流站投資，Vdt為單端單換流站投資；定義等效投資比K^1 以?xún)啥酥绷魍顿Y為基準(zhǔn)，Krai定義為多端直流新增直流設(shè)備投資與節(jié)約交流設(shè)備投資相等時(shí)對(duì)應(yīng)的K值；所述方法包括如下步驟(I).進(jìn)行消納分析和安全性分析，明確多端直流落點(diǎn)方案及配套交直流工程建設(shè)量;(2).計(jì)算多端直流新增直流設(shè)備投資AVd;(3).計(jì)算多端直流節(jié)約交流設(shè)備投資AVa;⑷.計(jì)算等效投資比Keq ；(5).計(jì)算實(shí)際投資比K ;(6).比較實(shí)際投資比K與等效投資比Keq,衡量不同方案的經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明提供的優(yōu)選技術(shù)方案中，在所述步驟2中，以?xún)啥酥绷髟靸r(jià)為基礎(chǔ)，計(jì)算多端直流新增直流設(shè)備投資AVd，有A Vd = A Vdt+ A Vdl(1-2)式中△ Vdt為直流換流站新增投資，A Vdl為直流線路新增投資；且有^Vdt=Vdt-Vdt(1_3)式中F1為單端多換流站投資，Vdt為單端單換流站投資；將式(1-1)代入，得到AVdt = (K-I)Vdt(1-4)。
本發(fā)明提供的第二優(yōu)選技術(shù)方案中，在所述步驟3中，計(jì)算多端直流節(jié)約交流設(shè)備投資A Va，有AVa= A Vat+ A Val+ A Vag+ A Vao (1-5)式中A Vat為交流變電站節(jié)約投資，AVal為交流線路節(jié)約投資，A Vag為電網(wǎng)配套節(jié)約投資，AVa。為其他節(jié)約投資。本發(fā)明提供的第三優(yōu)選技術(shù)方案中，其他節(jié)約投資A Va。包括電網(wǎng)通道推遲建設(shè)節(jié)約投資和網(wǎng)損減少節(jié)約投資。本發(fā)明提供的第四優(yōu)選技術(shù)方案中，在所述步驟4中，以投資的確定性部分為邊界條件，計(jì)算等效投資比；^ AVa= AVd,求解得到等效投資比Keq,有
AV1t+AVal +Ar7p +AVao -AVdl
T7"I ,c3iCUClQQOCUKn =1 +-Tt-
匕(16)。其中，投資的確定性部分包括多端直流新增直流線路投資和節(jié)約夂流設(shè)備投資；投資不確定性的部分，包括在多端直流新增換流站的造價(jià)。本發(fā)明提供的第五優(yōu)選技術(shù)方案中，在所述步驟5中，根據(jù)起點(diǎn)或者落點(diǎn)地區(qū)的實(shí)際情況，詳細(xì)衡量多端直流換流站各部分建設(shè)工程量，計(jì)算實(shí)際投資比K。本發(fā)明提供的第六優(yōu)選技術(shù)方案中，在所述步驟6中，當(dāng)K = Krai時(shí),有AVa= A Vd,即新增直流設(shè)備投資等于節(jié)約交流設(shè)備投資,此時(shí)兩端直流方案與多端直流方案經(jīng)濟(jì)性相當(dāng)；當(dāng)K> Krai時(shí)，有AVd > A Va，即新增直流設(shè)備投資大于節(jié)約交流設(shè)備投資，此時(shí)兩端直流方案經(jīng)濟(jì)性好；當(dāng)K < Vrai時(shí)，有AVd < AVa,即新增直流設(shè)備投資小于節(jié)約交流設(shè)備投資，此時(shí)多端直流方案經(jīng)濟(jì)性好。與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的一種基于等效投資比的兩端直流與多端直流的經(jīng)濟(jì)性比較方法，是一種綜合考慮投資確定性及不確定性因素的兩端直流與多端直流經(jīng)濟(jì)性比較方法，針對(duì)多端直流系統(tǒng)，采用等效投資比的概念，可以為級(jí)聯(lián)多端特高壓直流示范選點(diǎn)提供評(píng)估指標(biāo)和技術(shù)依據(jù)，該方法具有簡(jiǎn)單、實(shí)用、操作性強(qiáng)的特點(diǎn)。


圖I為基于等效投資比的兩端直流與多端直流的經(jīng)濟(jì)性比較方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式兩端直流是指整流側(cè)(或者逆變側(cè))考慮采用交流配套設(shè)備匯集(或者送出)功率。多端直流是指整流側(cè)或者逆變側(cè)之一為多換流站。一種基于等效投資比的兩端直流與多端直流的經(jīng)濟(jì)性比較方法，對(duì)兩端直流和多端直流方案的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比對(duì)；在所述方法中，定義投資比K為單端多換流站投資與單端單換流站投資之比，有K=Lrr 式(1-1)中匕為單端多換流站投資，Vdt為單端單換流站投資；定義等效投資比K^1 以?xún)啥酥绷魍顿Y為基準(zhǔn)，Krai定義為多端直流新增直流設(shè)備投資與節(jié)約交流設(shè)備投資相等時(shí)對(duì)應(yīng)的K值；所述方法包括如下步驟(I).進(jìn)行消納分析和安全性分析，明確多端直流落點(diǎn)方案及配套交直流工程建設(shè)量;(2).計(jì)算多端直流新增直流設(shè)備投資AVd;(3).計(jì)算多端直流節(jié)約交流設(shè)備投資AVa;⑷.計(jì)算等效投資比Keq ；(5).計(jì)算實(shí)際投資比K ;(6).比較實(shí)際投資比K與等效投資比Keq,衡量不同方案的經(jīng)濟(jì)性。在所述步驟2中，以?xún)啥酥绷髟靸r(jià)為基礎(chǔ)，計(jì)算多端直流新增直流設(shè)備投資A Vd，有A Vd = A Vdt+ A Vdl(1-2)式中△ Vdt為直流換流站新增投資，A Vdl為直流線路新增投資；且有^ydt=Vdt-Vdt(1_3)式中匕為單端多換流站投資，Vdt為單端單換流站投資；將式(1-1)代入，得到AVdt = (K-I)Vdt(1-4)。在所述步驟3中，計(jì)算多端直流節(jié)約交流設(shè)備投資A Va,有AVa= A Vat+ A Vdl+ A Vag+ A Vao(1-5)式中A Vat為交流變電站節(jié)約投資，AVal為交流線路節(jié)約投資，A Vag為電網(wǎng)配套節(jié)約投資，AVa。為其他節(jié)約投資。其他節(jié)約投資A Va。包括電網(wǎng)通道推遲建設(shè)節(jié)約投資和網(wǎng)損減少節(jié)約投資。在所述步驟4中，以投資的確定性部分為邊界條件，計(jì)算等效投資比；令A(yù) Va = AVd,求解得到等效投資比K。。，有
AVat+AVyl+AV+AV-AJ
jy -I , atatagciouiKeq =1 +-Tt-
^(1-6)c
其中，投資的確定性部分包括多端直流新增直流線路投資和節(jié)約交流設(shè)備投資；投資不確定性的部分，包括在多端直流新增換流站的造價(jià)。在所述步驟5中，根據(jù)起點(diǎn)或者落點(diǎn)地區(qū)的實(shí)際情況，詳細(xì)衡量多端直流換流站各部分建設(shè)工程量，計(jì)算實(shí)際投資比K。在所述步驟6中，當(dāng)K = Kejq時(shí),有AVa= A Vd,即新增直流設(shè)備投資等于節(jié)約交流設(shè)備投資，此時(shí)兩端直流方案與多端直流方案經(jīng)濟(jì)性相當(dāng)；當(dāng)K> Krai時(shí)，有AVd > A Va，即新增直流設(shè)備投資大于節(jié)約交流設(shè)備投資，此時(shí)兩端直流方案經(jīng)濟(jì)性好；當(dāng)K < Krai時(shí)，有AVd < A Va，即新增直流設(shè)備投資小于節(jié)約交流設(shè)備投資，此時(shí)多端直流方案經(jīng)濟(jì)性好。實(shí)施例以華東級(jí)聯(lián)多端特高壓直流示范工程為對(duì)象，驗(yàn)證所提方法的有效性。作為示范工程的備選直流之一，寧東-浙江±800kV特高壓直流采用多落點(diǎn)時(shí)，第一落點(diǎn)選擇浙北杭州西部的臨安地區(qū)，第二落點(diǎn)選擇紹興的上虞市，具體接入方案如下浙北落點(diǎn)通過(guò)4回500kV線路送至浙北電網(wǎng)，分別為寧東 瓶窯2回、寧東 富陽(yáng)2回；紹興落點(diǎn)通過(guò)4回500kV線路送至紹興電網(wǎng)，分別為寧東 古越2回、寧東 舜江2回。多落點(diǎn)同單落點(diǎn)方案相比，可以減少浙北落點(diǎn)的部分送出工程及浙北電網(wǎng)調(diào)整項(xiàng)目，但增加了紹興落點(diǎn)的交流送出工程及臨安 上虞140km的直流通道。與單落點(diǎn)方案相t匕，寧東-浙江直流多落點(diǎn)方案需要新增直流線路140km,可以節(jié)約交流送出線路100km,節(jié)約電網(wǎng)配套調(diào)整26000萬(wàn)元，節(jié)約其他項(xiàng)投資6961萬(wàn)元。根據(jù)上述條件，利用本發(fā)明所提方法，對(duì)寧東-浙江±800kV特高壓直流單落點(diǎn)方案和多落點(diǎn)方案的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行對(duì)比。各建設(shè)項(xiàng)目單位投資如下所列l(wèi))+800kV直流送出線路為290萬(wàn)元/km ;2)單回500kV交流送出線路為250萬(wàn)元/km ;3)交流500kV出線間隔為1500萬(wàn)元/個(gè)。4)直流單個(gè)換流站為550000萬(wàn)元/站。在節(jié)約交流設(shè)備投資和新增直流設(shè)備投資相等的前提條件下，根據(jù)公式(1-6)，計(jì)算得到等效投資比Keq為I. 0316。也即當(dāng)多落點(diǎn)方案換流站與單落點(diǎn)方案換流站投資之比小于Keq時(shí)，多落點(diǎn)方案更為經(jīng)濟(jì)。結(jié)合對(duì)多落點(diǎn)方案的詳細(xì)分析，分站投資較之單站投資的新增投資為18000萬(wàn)元，折算為實(shí)際投資比K為I. 0327，僅略高于Keq，說(shuō)明寧東-浙江直流多落點(diǎn)方案與單落點(diǎn)方案經(jīng)濟(jì)性基本相當(dāng)。示例給出了利用本發(fā)明所提方法對(duì)兩端直流和級(jí)聯(lián)多端特高壓直流方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較的過(guò)程。需要聲明的是，本發(fā)明內(nèi)容及具體實(shí)施方式
意在證明本發(fā)明所提供技術(shù)方案的實(shí)際應(yīng)用，不應(yīng)解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的精神和原理啟發(fā)下，可作各種修改、等同替換、或改進(jìn)。但這些變更或修改均在申請(qǐng)待批的保護(hù)范圍內(nèi)。權(quán)利要求
1.一種基于等效投資比的兩端直流與多端直流的經(jīng)濟(jì)性比較方法，對(duì)兩端直流和多端直流方案的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比對(duì)；其特征在于，在所述方法中，定義投資比K為單端多換流站投資與單端單換流站投資之比，有
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在所述步驟2中，以?xún)啥酥绷髟靸r(jià)為基礎(chǔ)，計(jì)算多端直流新增直流設(shè)備投資AVd,有
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在所述步驟3中，計(jì)算多端直流節(jié)約交流設(shè)備投資AVa，有
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，其他節(jié)約投資AVa。包括電網(wǎng)通道推遲建設(shè)節(jié)約投資和網(wǎng)損減少節(jié)約投資。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在所述步驟4中，以投資的確定性部分為邊界條件，計(jì)算等效投資比； 令
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在所述步驟5中，根據(jù)起點(diǎn)或者落點(diǎn)地區(qū)的實(shí)際情況，詳細(xì)衡量多端直流換流站各部分建設(shè)工程量，計(jì)算實(shí)際投資比K。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在所述步驟6中， 當(dāng)K = Kejq時(shí),有AVa= A Vd，g卩新增直流設(shè)備投資等于節(jié)約交流設(shè)備投資，此時(shí)兩端直流方案與多端直流方案經(jīng)濟(jì)性相當(dāng)； 當(dāng)K> Keq時(shí)，有AVd > A Va，即新增直流設(shè)備投資大于節(jié)約交流設(shè)備投資，此時(shí)兩端直流方案經(jīng)濟(jì)性好； 當(dāng)K < K^1時(shí)，有AVd < AVa,即新增直流設(shè)備投資小于節(jié)約交流設(shè)備投資，此時(shí)多端直流方案經(jīng)濟(jì)性好。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于等效投資比的兩端直流與多端直流的經(jīng)濟(jì)性比較方法，包括(1).進(jìn)行消納分析和安全性分析，明確多端直流落點(diǎn)方案及配套交直流工程建設(shè)量；(2).計(jì)算多端直流新增直流設(shè)備投資ΔVd；(3).計(jì)算多端直流節(jié)約交流設(shè)備投資ΔVa；(4).計(jì)算等效投資比Keq；(5).計(jì)算實(shí)際投資比K；(6).比較實(shí)際投資比K與等效投資比Keq，衡量不同方案的經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明提供的基于等效投資比的兩端直流與多端直流的經(jīng)濟(jì)性比較方法，針對(duì)多端直流系統(tǒng)，采用等效投資比的概念，可以為級(jí)聯(lián)多端特高壓直流示范選點(diǎn)提供評(píng)估指標(biāo)和技術(shù)依據(jù)。
文檔編號(hào)H02J1/00GK102751715SQ20121021560
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者趙珊珊, 郭小江 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院