基于全寿命周期理论对输电线路工程的优化设计探析

引言

由于传统的输电线路在设计上只对电气和机械性能两个方面进行考虑，对其经济环保以及再利用等性能没有进行相关的综合分析。输电线路在电网的骨架上作为重要的连接变电站和用户之间的桥梁，输电线路进行相关优化设计有着重要的意义。本文在对传统输电线路设计与基于全寿命周期理论下的输电电路设计进行相关比较之后，对全寿命周期成本管理办法进行分析，提出控制工程风险降低全寿命周期成本的措施。在我国经济的迅猛发展下，电网负荷需求越来越大，国家对电网的建设力度越来越大。在用电需求的迅速增长下，电力工程项目也得到了充分的发展，摒弃传统的线路设计理论，将先进的基于全寿命周期理论的管理方式运用到电力工程的建设具体项目上来具有很大的意义，对实现我国电网建设的具有积极的推动作用。

1、传统输电线路设计

根据规范进行的传统输电线路的设计，主要在于对线路路径方案在技术和经济上进行相关比较，从而得到相关的协议，在此基础上选择最好的路径方案。而线路绝缘性安全在于对电气性能进行相关计算，以及在计算输电线的机械性能的基础上，对导线型号以及杆塔架式等进行选择，对通信进行合理的保护设计，尤其在于对特殊的大的设计，需要对其设计内容进行相关研究，提出相关的专题报告。因此，传统的输电线路仅仅在电气和机械性能上进行充分的设计，但是对于经济上的综合考虑并没有突显出其优势。但是在输电线路中采用全寿命周期管理策略，对输电线路的设计、运行以及维护和回收利用等进行有效的优化，从而对传统输电线路在设计上存在的不足得以补充。现代管理理论和建设项目的融合而产生的全寿命周期管理，它的基本思想在于可以对输电线路的可靠性得到满足的前提下，使得项目在整个寿命过程中拥有最低的成本的管理过程。如图1.1和图1.2所示，对于建设项目的全寿命周期应该包括图1.1所示的三个阶段，其时间应该从项目决策开始到再次利用为止。

圖1.1 全寿命周期管理模式

对于工程项目来说，全寿命周期成本的管理包括一般工程的建设成本管理和工程项目寿命的建设前期和后期的改造翻新以及拆除期等阶段的成本管理，是整个工程项目上的寿命周期管理。

2、全寿命周期成本管理

成本管理作为全寿命周期管理的核心，因此对于成本管理来说应该建立全寿命周期成本管理的相关概念。对于工程项目，相关人员进行价值分析时候，应该对其工程项目在研发设计以及制造成本上的价值分析，也应该在后期对其保养维护以及报废等进行价值分析，而以上两种成本之和也即是全寿命周期成本。电网建设中的任何一个子项目的进行都伴随着成本的出现，这些成本包括使用的人力物力成本也包括对环境的污染以及对土地带来的污染的成本等。一般来说，人们重视的是工程项目中的建设费用，但是对工程项目中的使用费用没有重视，而实践表明，工程的使用费用一般上是十分巨大的，甚至在某些时候会超过项目的建设费用。对于有效节约成本，全寿命周期管理应该注重以下十分重要的几点：（1）对输电线路进行全寿命周期的统一性管理措施；（2）对输电线路在整个使用过程中的周期费用是最优化的；（3）应该着重研究输电线路的可靠性以及其维修性；（4）对输电线路进行预防上的维修，以降低线路的故障率，同时对输电线路在运行维护上的反馈信息要及时收集并进行相关处理；（5）进行经济技术以及组织上对输电电路进行综合管理。

3、建立全寿命周期的集成管理

对于传统项目工程在管理方面而言，其施工管理以及运行管理是相互独立地，其相互独立带来的不利因素是很多的，主要在于在需求阶段时，无法对项目工程的需求进行十分准确的表达，项目工程在设计、建设施工以及维护上不能把各个方面的经验以及相关的知识相互联系在一起来服务整个项目，造成了对整个项目的某个阶段的任务得到十分满意的结果，但是对整个寿命周期下的项目工程来说，是无法满足最优化设计要求的。比如在项目的设计部门一般来说都掌握着很多有用的信息资源，但是无法分享或者运用其有价值资源。因此，这样的情况下，就是使得工程项目建设管理上采取全寿命周期化集成管理方式就显示出巨大的优势。首先，对项目工程全寿命周期目标进行制定，将不同时期的信息进行及时的处理和共享，在全寿命周期集成管理方式下，对管理职能进行有效的分配，这可以消除由于在不同阶段人员和任务的不同使得信息得不到及时的分享甚至损失。采用不同阶段不同的管理方式对项目的整个寿命周期进行集成管理，在项目工程全寿命周期的集成上达到全寿命管理的目的，对技术信息以及软件功能上进行有效综合。

4、控制工程风险降低全寿命周期成本

政策风险、技术以及市场风险是项目工程目前最大的风险因素。政策风险是指国内外由于发生了某些重大政策的改变使得项目工程无法实现其目标或者使得其目标发生改变，但是这种风险的影响是十分小的。但是对于项目工程来说，市场风险其主要来源在于第一，由于市场预测和供需实际发生变化或者市场预测不准确；第二，项目工程完期以后的电力市场的竞争出现了极大的变化；第三，原材料市场的变化使得电力工程项目在原材料上成本的增加。技术风险在于技术的可靠性以及适用项目条件上与实际项目发生了严重的偏离，使得项目的生产和运行的可靠性严重降低，质量不能达到标准要求等。技术上的风险可以加强对技术设计环节上的要求，相关设计部门对质量应该严格把关，对设计进一步完善和优化，避免出现技术风险造成的不必要损失。

5、结束语

输电线路采取全寿命周期理论进行相关优化设计，在先进的全寿命周期管理的思想下，把各个阶段下的成本控制有效的联系成一个整体，在实现最优化设计上，最大程度上减小风险和损失的管理办法，这种方法对于输电线路项目中实际应用已经取得良好效果。

（作者单位：国网宜昌供电公司电网建设中心）

作者简介

王子铭1988.09.16，男，汉族，湖北黄冈人，工学学位，现任国网宜昌供电公司电网建设中心助理工程师.