（技术经济及管理专业论文）基于全寿命周期成本管理的变电工程决策研究.pdf

i丫iiiiiilllllll9lilll。lllllllllllll9lllll6lllllll4llllll 重庆交通大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究 工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 丑劫 日期：二口，1 年矽月5 同 重庆交通大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中 国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并 进行信息服务( 包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等) ，同时本人 保留在其他媒体发表论文的权利。 学位论文作者签名：王拗 指导教师签名：委么笼 日期：2 口j 1 年石月，5 日 日期： 年歹月心日 本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社c n k i 系列数据库中全文发布，并按中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程 规定享受相关权益。 学位论文作者签名：土勐 同期：小f 1 年石月1 5 日 摘。要 随着全社会对电力供应的需求不断增大，我国的电网建设投资金额也在不断 增加。变电工程作为电网工程的重要环节，其投资费用在整个电力系统的投资中 占有相当大的份额。加之当前国家电网公司正在电网工程管理中大力推广全寿命 周期成本管理理念。因此，对基于全寿命周期成本管理的变电工程投资决策方法 的研究，有助于提升变电工程的精益管理和科学决策水平，具有一定的理论意义 和实用价值。 本文在研究全寿命周期成本管理理念和变电工程决策方法的发展历史及国 内外研究现状的基础上，从全寿命周期的角度，分析了我国的变电工程投资决策 中和存在的问题及其产生的原因。提出将全寿命周期成本管理理念引入变电工程 投资决策各阶段中的应用要点和基于全寿命周期成本管理理念的变电工程投资 决策方法，实现对原有变电工程投资决策的优化。本文主要的研究工作如下： 通过对我国变电工程投资决策中存在的问题的研究和分析，找出传统的基 于全过程成本管理理念的变电工程投资决策方法在决策理念和分析比选方法上 的不足。 针对传统投资决策方法中的不足，分析了将全寿命周期成本管理理念应用 到变电工程投资决策中的要点，重点研究了将全寿命周期成本管理方法应用到变 电工程投资决策中最重要的备选方案比选与决策的环节中，对备选方案寿命周期 内各阶段的费用的进行分析，建立变电工程全寿命周期费用现值计算模型。选择 体现变电工程全寿命周期综合效益的各类指标，建立指标体系，选用层次一灰色 关联度综合分析方法对变电工程备选方案进行比选和决策。并总结了基于全寿命 周期成本管理理念的变电工程投资决策流程。 用基于全寿命周期成本管理的变电工程投资决策方法对智能变电站方案 和常规变电站方案进行分析和比较。体现出全寿命周期理念在变电工程投资决策 中的应用优势。 关键词：全寿命周期成本管理；变电工程：投资决策； a bs t r a c t w i t ht h eg r o w i n gd e m a n do fo u rs o c i e t yf o re l e c t r i c i t ys u p p l y ，c h i n a sg r i d c o n s t r u c t i o nh a sa l s oi n c r e a s e dt h ea m o u n to fi n v e s t m e n t a sa ni m p o r t a n tp a r to fg r i d p r o j e c t s ，s u b s t a t i o np r o j e c t s c o s to c c u p i e sal a r g es h a r eo ft h ee n t i r ep o w e rs y s t e m s c o s t a n ds t a t ep o w e rg r i dc o r p o r a t i o ni st op r o m o t el i f ec y c l ec o s tm a n a g e m e n ti n g r i dp r o j e c t s t h e r e f o r e ，t h er e s e a r c ho fd e c i s i o nm e t h o db a s e do nl i f ec y c l ec o s t m a n a g e m e n t ，w i l li m p r o v es u b s t a t i o n sm a n a g e m e n ta n d s c i e n t i f i cd e c i s i o n m a k i n g t h i sr e s e a r c hh a sg r e a tp r a c t i c a lv a l u ea n dt h e o r e t i c a ls i g n i f i c a n c e b a s e do nt h e h i s t o r ya n dr e s e a r c hs i t u a t i o no fl i f ec y c l e c o s tm a n a g e m e n ta n dt h ed e c i s i o n m a k i n g m e t h o do fs u b s t a t i o np r o j e c t s ，t h i sp a p e ra n a l y s e st h ep r o b l e m s i nt h e d e c i s i o n m a k i n go fs u b s t a t i o np r o j e c t s ，f r o mt h ep e r s p e c t i v eo ft h ew h o l el i f ec y c l e b ys t u d y i n gt h ei m p l e m e n t a t i o no fl i f ec y c l ec o s tm a n a g e m e n ti nd e c i s i o n m a k i n go f s u b s t a t i o np r o j e c t si na l ls t a g e ，t h i sp a p e rp r o p o s e st h ed e c i s i o n - m a k i n gm e t h o d so f s u b s t a t i o nb a s e do nl i f e c y c l e c o s tm a n a g e m e n tc o n c e p t s ，a n da c h i e v et h e o p t i m i z a t i o n o ft r a d i t i o n a lt h ei n v e s t m e n td e c i s i o n - m a k i n gp r o c e s s t h em a i n r e s e a r c hw o r k si nt h i sp a p e ra r ea sf o l l o w s ： ( ) f i n d i n go u tt h ef l a w so fd e c i s i o n m a k i n gp h i l o s o p h ya n dc o m p a r i s o nm e t h o d si n t h es u b s t a t i o np r o j e c t s d e c i s i o n m a k i n gm e t h o d sb a s e do nt h ew h o l ep r o c e s s m a n a g e m e n tb yt h e r e s e a r c ha n d a n a l y s i s o ft h e p r o b l e m s i n s u b s t a t i o n s d e c i s i o n m a k i n gp r o c e s s t ob ea i m e da tt h ed e f e c t so ft h et r a d i t i o n a li n v e s t m e n td e c i s i o n - m a k i n g m e t h o d s ，t h i sp a p e rp r o p o s e st h ek e yo fa p p l i c a t i o n so fl i f ec y c l ec o s tm a n a g e m e n t p h i l o s o p h yi ns u b s t a t i o ni n v e s t m e n td e c i s i o n m a k i n g ，a n dt h e na p p l i e st h el i f ec y c l e c o s tm a n a g e m e n tt ot h ef o r m u l a t i o na n de v a l u a t i o no ft h ea l t e r n a t i v e so fs u b s t a t i o n p r o j e c t sd e c i s i o n m a k i n g ，a n a l y z e st h el i f ec y c l ec o s to ft h eo p t i o n si n d i f f e r e n t s t a g e s ，e s t a b l i s h e st h el i f ec y c l ep r e s e n tv a l u em o d e lo fs u b s t a t i o np r o j e c t ，s e l e c t st h e i n d e xt h a tr e f l e c tt h ec o m p r e h e n s i v eb e n e f i t si nl i f ec y c l e ，e s t a b l i s h e st h ee v a l u a t i o n s y s t e m ，a n ds e l e c t sa h p g r a yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nt oe v a l u a t et h ea l t e r n a t i v e s o fs u b s t a t i o np r o j e c t i nt h i sp a p e ri ts u m m a r i e st h ew o r k f l o wo fd e c i s i o n m a k i n gi n s u b s t a t i o np r o j e c tb a s e do nl c cm a n a g e m e n t t h ep a p e ra n a l y z e da n dc o m p a r e dt h ed i s t i n c t n e s sb e t w e e nt h ei n t e l l i g e n t s u b s t a t i o na n dt h ec o n v e n t i o n a ls u b s t a t i o nb yt h es u b s t a t i o np r o j e c td e c i s i o n m a k i n g m e t h o d sb a s e do nl i f ec y c l ec o s tm a n a g e m e n t ，a n dd e m o n s t r a t e st h ea d v a n t a g e so fl i f e c y c l ec o s tp h i l o s o p h yt h a tu s e di ns u b s t a t i o ni n v e s t m e n td e c i s i o n 。m a k i n g k e yw o r d s ：l i f ec y c l ec o s tm a n a g e m e n t ；t r a n s f o r m e rs u b s t a t i o np r o j e c t ； i n v e s t m e n td e c i s i o n s m a k i n g 目录 第一章绪论1 1 1 选题背景及意义1 1 1 1 选题背景1 1 1 2 选题意义2 1 2国内外研究现状3 1 2 1国外研究现状3 1 2 2国内研究现状5 1 3 本文主要内容6 1 4 研究技术路线7 第二章基于全寿命周期成本管理的变电工程投资决策理论基 础8 2 1变电工程投资决策的全寿命周期成本管理理念的形成过程8 2 2 变电工程投资决策理论1 0 2 2 1变电工程投资决策的定义1 0 2 2 2变电工程投资决策的基本原则11 2 2 3 变电工程投资决策的一般步骤1 2 2 3 全寿命周期成本管理理论1 2 2 3 1全寿命周期成本管理理念1 2 2 3 2 全寿命周期成本管理的基本方法1 3 2 3 3全寿命周期成本管理方法的特点1 6 第三章我国变电工程投资决策中存在的问题及其产生的原因17 3 1我国变电工程投资决策的现状1 7 3 1 1 我国变电工程投资决策的基本步骤1 7 3 1 2 我国变电工程投资决策的特点1 8 3 2 我国变电工程投资决策中存在的问题及分析1 9 3 2 1 一确立目标阶段存在的问题1 9 3 2 2 信息搜集阶段存在的问题2 0 3 2 3 拟定备选方案阶段存在的问题2 1 3 2 4方案比选与决策阶段存在的问题2 2 3 3 对变电工程投资决策中存在问题的总结2 3 第四章全寿命周期成本管理理论在变电工程投资决策中的应 用研究2 5 4 1全寿命周期理论在变电工程投资决策各阶段的应用要点2 5 4 1 1确立目标阶段2 5 4 1 2 搜集信息阶段2 5 4 1 3 拟定备选方案阶段2 7 4 1 4方案的比选与决策阶段2 7 4 2 备选方案方案的全寿命周期成本比选与决策2 7 4 2 1成本分析和计算中的简化处理2 8 4 2 。2 变电工程全寿命周期成本分解2 8 4 2 3 变电工程全寿命周期成本现值计算模型的建立3 l 4 2 4 全寿命周期成本计算中相关参数的确定3 2 4 3 基于全寿命周期成本管理理论的方案综合比选决策方法3 4 4 3 1变电工程方案比选指标的选择原则3 4 4 3 2 变电工程方案比选指标的确定3 5 4 3 3 变电工程方案比选指标体系的建立3 9 4 3 4变电工程方案综合比选方法的确定3 9 4 3 5 层次一灰色关联度比选方法的特点4 1 4 3 6 层次一灰色关联度比选方法的步骤4 2 4 4 基于全寿命周期成本管理的变电工程投资决策流程4 6 4 5 对在变电工程投资决策中实施全寿命周期成本管理的建议4 7 第五章基于全寿命周期成本管理的变电工程投资决策实例分 析4 9 5 1 案例概况一4 9 5 2 备选方案的全寿命周期成本比较4 9 5 3 各选方案的综合比选与决策5 4 5 4 决策结果的分析5 9 第六章结论与展望6 1 6 1 主要结论6 1 6 2 展望6 1 致谢6 3 参考文献6 4 在学期间发表的论著及取得的科研成果6 6 t 、 第一章绪论 第一章绪论 1 1 选题背景及意义 1 1 1 选题背景 电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是国民经济的第一基础 产业，是关系国计民生的基础产业，是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。 作为一种先进的生产力和基础产业，电力行业对促进国民经济的发展和社会进步 起到了重要作用。随着中国经济的发展，全社会对电力的需求量不断增大，电力 销售市场的扩大又刺激了整个电力生产的发展。2 0 1 0 年l 季度，电力行业的景 气指数为1 0 0 8 9 ( 2 0 0 1 年= 1 0 0 ) ，比去年上升了1 2 6 个点，自2 0 0 8 年第一季以 来首次返回百点。“十一五 期间，我国各等级电网都获得了较快发展。据统 计，截至2 0 0 9 年底，全国2 2 0 千伏及以上输电线路回路长度达到3 9 9 4 万千米， 比上年增长：了1 1 2 9 ；2 2 0 千伏及以上变电设备容量1 7 6 2 亿千伏安，比上年增 长了1 9 4 0 ，其中5 0 0 千伏及以上交、直流电压等级的跨区、跨省、省内骨干 电网规模增长较快，其回路长度和变电容量分别比上年增长了1 6 6 4 矛u2 5 9 7 。 目前，我困电网规模已超过美国，跃居世界首位。 在我国投入巨资进行电网建设的同时，加强电网工程投资管理，规范资金使 用，保证投资落到实处等工作也越来越受到国家电网公司的重视。其实从2 0 世 纪9 0 年代中期开始，随着欧美围家的电力市场化改革和电力企业私有化的兴起， 欧美电力企业日益重视电网资产管理的投入产出问题，尝试在电网资产管理中引 入全寿命周期管理的理念，通过创新管理方法和技术手段来提高资产管理水平和 经营效益，到如今已经取得了显著的效果1 。国家电网公司为了加快与国际接轨 的步伐，正在大力推进电网发展方式的转变和公司发展方式的转变，力求在提高 电网技术装备水平和资产经营效益方面取得双丰收。因此，国家电网公司在“十 一五 期间提出了建成一个电网举强、资产优良、服务优质、业绩优秀的现代公 司的“一强三优 目标。 变电站工程是整个电网中的至关重要的一环。它的作用是，为了把发电厂发 出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按 需要把电压降低。国家电网公司在加快实现“一强三优 心目标的过程中，提出 了建设“两型一化”d 钔变电站的新要求。“两型一化即，资源节约型、环境 友好型和工业化。其是实质是在变电工程的规划前期、政处环保、物资采购、设 计建造、运行报废的全寿命周期内，落实科学规划、优化设计、集中采购、文明 2 第一章绪论 施工、科学管理工作，彰显现代工业设施美感，充分利用现代工业制造技术，建 筑设施要顺应时代发展潮流、融入地域人文自然。同时国家电网公司也以丌展“两 型一化 变电站建设为契机，开展了提高变电站工程全寿命周期效益的研究；并 在2 0 0 8 年上半年，先后举办培训班，对系统内各网省公司的基建部门、省级设 计院技术负责人等进行了全寿命周期管理的理论和技术培训哺1 。通过丌展全寿命 周期管理，提升电力企业的精益管理和科学投资决策的水平，进一步缩小与国外 先进电力企业的差距，实现国家电网公司“建设世界一流电网、建设国际一流企 业”的目标。 1 1 2 选题意义 经验表明，变电工程的投资决策可以决定其全寿命周期成本的一半以上。在 我国对于输变电工程的投资规模越来越大，并且不断在输变电工程中引入新技 术、新设备的背景下，我国传统的变电工程投资决策方法中重视分析和比较项目 的前期建设成本，对运行、维护成本的考虑不足，割裂了变电工程项目的建设阶 段和运行、维护阶段，没有形成对项目全寿命周期的闭环控制等问题越来越凸现 出来。因此，国家电网公司正在输变电工程中进行全寿命周期成本管理的应用和 研究，这也使得本文的研究具有了必要性和现实意义。研究基于全寿命周期成本 管理的变电工程投资决策方法的理论意义和现实意义主要体现在以下几个方面： 有利于完善我国的变电工程投资决策理论体系 随着我国对变电工程投资决策理论研究的不断深入，我国的变电工程投资 决策已经从最初的只考虑现金流贴现的单目标投资决策逐步向全系统、全费用和 全过程的多目标、多属性投资决策发展。在这种新形势下，国家电网公司将全寿 命周期成本管理的思想引入到变电工程投资决策中，形成了一种新的投资决策理 论。目前国内外对于基于全寿命周期成本管理的变电工程投资决策理论的研究并 不多，因此本文对全寿命周期投资决策理论的研究有利于完善我国变电工程投资 决策的理论体系。 有利于电力企业不断挖掘管理效益 当前我国的变电工程建设面临着社会需求大、投资金额大、投资项目多的 现状，电力企业在投资决策中如何克服传统投资决策理念和方法中的不足，更加 科学合理地将有限的资金分配到各项变电工程的中，成为了当前变电工程投资决 策中急需解决的问题。本文通过分析当前我国变电工程投资决策中存在的问题及 其对投资决策效果的影响，研究了将全寿命周期成本管理方法应用到变电工程投 资决策中所带的投资决策方法上的改进和投资决策效果上的提升。为电力企业提 供提升精益管理、挖掘自身的管理效益的途径。 第一章绪论 有利于新技术、新设备的推广 近几年国家电网公司j f 在大力推广的智能变电站项目，虽然在技术上较传 统变电工程有较大突破，但是智能变电站的一次投资成本较高，不能达到传统投 资决策方法中的建设成本最小化要求。采用全寿命周期成本管理方法可以在投资 决策方案中从经济性、可靠性和先进性方面综合比选新犁智能变电站方案，从而 体现出新型方案的优势，有利于智能变电站新技术、新设备的推广。 1 2国内外研究现状 1 2 1国外研究现状 1 9 0 4 年，瑞典铁路系统最早萌生了全寿命周期成本( l i f ec y c l ec o s t ，l c c ) 管理理念。美囤1 9 4 7 年兴起的价值分析方法j 下式把全寿命周期成本的概念应用到 了产品和系统的技术经济分析上。1 9 5 0 年，根据美国固防部的调查，显示了在1 9 5 0 年之前的5 年间，军事技术装备系统维持费用的总额为该系统采购合同的1 0 多倍。 阳自此以后美国国防部就规定了其下属部门进行任何设备方面的开发研究工作 的出发点是，所研究设备的在全寿命周期内的维护费用相对最低。1 9 6 5 年，美国 国防部研究并实施l c c 技术，在其后的几年内，美国总统已颁布命令，要求困防 部必须采用i 。c c 。1 9 7 1 年，英国设备管理专家丹尼斯帕克斯提出了设备综合工程 学，其目的就是追求设备的最终寿命周期费用最低。1 9 7 3 年，瑞典设备维修协会 乌尔曼教授出版了寿命周期费用的设计与管理一书，提出了设备后勤管理学 ( p m ) ，p m 的宗旨就是降i 氐l c c 口1 。1 9 9 6 年，i e c 组织发布了l c c 国际标准一可信 性管理( 6 0 3 0 0 - 3 3 ) ，从而进一步推动了世界各国对l c c 技术的推广和应用。近 些年国外的国防、公路等行业也对全寿命周期成本管理技术的应用进行了大量的 研究。 当前固际上对电力工程中的全寿命周期成本管理技术的研究还比较少，只有 美国、瑞典等少数几个发达国家对此进行了研究。国外电力行业关于全寿命周期 成本( l c c ) 管理技术和投资决策的研究有： 自1 9 9 7 年开始，美困的电力行业中才开始证式开展对全寿命周期成本分析 方法的研究工作阳1 。当时的l c c 研究主要集中在发电站设备投资决策分析上。美 国电力科学研究院在1 9 9 7 年丌始研究以可靠性为中心的维修( r c m ) 在变电站中的 应用。其目的是着眼于在保障系统的重要功能的前提下，通过故障模式、后果及 重要性分析，寻找变电站设备的可靠性与维修成本之间的平衡。 进入2 1 世纪以来，欧美电力企业日益重视研究电网资产管理的投入与产出 的问题，研究了全寿命周期管理的理念在电网资产投资中的应用，通过创新管理 4 第一章绪论 方法和创新技术手段来提高资产管理水平和经营效益。英国囤家电网公司( n g t ) 、 法国输电网公司( r t e ) 、美国电力公司( a e p ) 、德国电网公司、瑞典电网公司等国 际先进电力企业在设备诊断评价与寿命延长、风险评价、状念监测与检测、数据 挖掘等等相关领域都进行了广泛的l c c 研究，并取得了显著的效果阳1 0 。部分制 造厂研究了产品的全寿命周期成本管理对产品的设计、制造的影响，以适应用户 的需求，增强仑业实力和产品的竞争力。 美国b a r r i n g e r a s s o c i a t e s 公司对水利发电站单设备1 c c 币u 整个体系的 l c c 一起分析，从系统和设备的可靠性、安全性之i 日j 的相互影响，设备的实效分 析和停用成本分析上进行方案比选，提高了水利发电站的l c c 决策的质量。 瑞典v a t t e n f a l l 公司在火电站、水电厂、核电站、混合气联合循环电厂和 燃料电池等工程中进行了l c c 投资分析，所设置的投资分析参数为：初期成本、 运营成本、故障成本、时问成本、静态成本、影响成本、环境成本。并对发电站 的设备进行了l c c 故障模式与影响分析、可用率分析、维护分析1 。 国外其他行业关于全寿命周期成本( l c c ) 管理理念与投资决策的研究： 0 2 0 0 8 年美国国防部研究了通过l c c 实质信息来做出成本意识投资决策，确 定资源和技术的投资策略引。为了减少航空母舰的全寿命周期成本，美国国防部 的未来航空母舰计划办公室丌发出了复杂的全寿命周期成本基准，在细节和内容 方面远远超过了以i ； 的全寿命周期评价模型。传统的l c c 结果由购置成本、运行 和支持成本、废弃处理组成。新的i 。c c 包含了传统的l c c 的各要素，再加上可变的、 问接的人力成本，用于确定新一代航母的全寿命周期成本基准。美国国防部的全 寿命周期成本项目经过研究，对航母的各部分和各系统成本有了更好的理解，在 此基础上建立了结构化的和综合的l c c 数据库和成本建模方法。该成本模型结构 集成了超过l 千万个数据项，这些数据项作为资源数据可以被检索，并根据特定 的舰船系统和成本驱动的不同方式进行排序。这个引导性项目大大提高了海军分 析航母成本细节的能力。 ( 至) 2 0 0 9 年美国联邦公路管理局资源中心人员在4 0 多个州开办了全寿命周期 成本管理专题讨论会，专门就全寿命剧期成本分析与选择最具经济效益的投资方 案的课题进行了研究，得出的结论是：全寿命周期成本分析是工程经济分析工具， 运行用来对于给定的项目进行定量分析不同投资方案的成本差异。它可用于研究 新建公路项目，以及检查现有运输资产的保养策略。它以分析和事实为基础，提 供完整的方法来确定与展示所选方案的经济价值。2 0 0 9 年，美国联邦公路管理局 丌展了示范项目1 1 5 一“在路面设计运用全寿命周期成本分析”n 副，发表了技术 公报，成立了全寿命周期成本分析的指导性专题研究组。2 0 1 0 年，美国联邦公路 管理局地资产管理办公室丌发了用于路面设计的全寿命周期成本计算的指导性 第一章绪论 5 软件包，用全寿命周期成本计算对路面设计投资决策。工作包括应用全寿命周期 成本计算对其他资产的设计、维修、保养策略进行评价。 1 2 2 国内研究现状 。 全寿命周期成本管理理念是上世纪8 0 年代被引入到我国的。最初只有海军、 空军在武器管理中使用l c c 管理。随着我国对全寿命周期成本管理理论和应用的 研究不断深入，有了更多的行业和领域通过运用l c c 技术，收到了良好的效益。 我围电力行业对于l c c 技术的研究起步比较晚，国家电网公司在2 0 0 5 年开 始了资产全寿命周期管理的前期研究，参与单位有围网北京经济技术研究院和中 南大学等，主要着重于现有制度体系下如何进行全寿命周期资产管理的研究1 。 近几年国内电力行业关于全寿命周期成本( l c c ) 管理技术与投资决策的研究 有： 河南智能电网研究中心的刘跃新等n 朝，从投资、运行、维护成本和设备寿 命等电网运营绩效，以及电力需求等两方面分析智能电网的投资建设对电网企 业的影响，并且构造了智能电网l c c 效益模型，对年均智能化投资成本和智能化 收益进行了计算。 许继电器股份有限公司的魏勇等u 引，从目前国内电网建设所倡导的全寿命 周期成本管理的视角，分析了智能变电站二次系统的全生命周期成本及综合效 益，给出了实用的成本模型和计算公式，并对各项成本因素进行了分解说明，并 且进行改造前后的效益对比。 华东电力试验研究院的杨凌辉等n7 1 ，分析了变电站智能化进程中，实施资 产全寿命周期管理的信息获耿和状态评估方面的有效需求，提出了统筹技术性、 经济性、可靠性的目标体系，探讨了在全寿命周期管理中采取质量控制、全局决 策、管理信息化、以状态检修推动成本管理的措施构想。 华东电网有限公司的蒋跃强等n 引，以变电站改造的风险评估为依据，从全 寿命周期资产管理的角度综合分析。通过建立变电站风险评估模型，分析失败风 险和系统风险，采用l c c 方法进行量化分析，多方案对比、论证、选择和优化， 最终决策改造方案。 华东电力试验研究院有限公司的韩天祥等n 引，提出一种用全寿命周期成本 ( l c c ) 分析和计算对变电站改造实行经济评价的方法，是在综合日本及法国的变 电站改造经验及通过智能变电站改造工程的经济评价实例，总结出变电站改造经 济评价程序，为电网类似的变电站改造提供一套完整的经济评价方法，其基本思 路是结合现有的财务评价方法，以l c c 为评价计算的标准，从而更科学和全面地 评价变电站改造的经济性。 6 第一章绪论 上海电力公司的滕乐天等心，把全寿命周期成本管理理念引入到变电工程 的可靠性管理中，提出在变电工程的投资决策阶段就考虑工程设备全寿命周期内 的可靠性，以及没备可靠性对整个系统寿命周期成本的影响。强调了在变电工程 的大修、技改或新方案选择中应该从全寿命周期管理的角度考虑所选方案对电网 系统的发展的适应性。在变电工程的全寿命周期分析中引入了故障停运成本的概 念，使全寿命周期成本管理理念与变电工程的可靠性管理结合起来。是变电工程 的投资决策更为科学合理。 1 3 本文主要内容 本文针对国家电网公司及其下属各单位正在积极推进全寿命周期资产管理 工作，对全寿命周期成本管理理念在变电工程的投资决策应用进行了研究。本文 主要内容如下： 第一章研究了在变电工程巾实施全寿命周期成本管理的背景和意义，分析 了国内外对全寿命周期成本管理和变电工程投资决策方法的研究现状。并指出论 文研究技术路线。 第二章详细研究了我国变电工程投资决策中的全寿命周期成本管理理念 的形成过程，分析和比较了各个发展阶段的变电工程投资决策方法的优缺点。然 后根据变电工程投资决策的定义、原则、步骤和全寿命周期成本管理的基本理念、 方法、特点，总结得出，全寿命周期成本管理方法是一种投资决策的分析工具。 第三章根据我国变电工程投资决策的基本要求和基本特点，分析的了我国 变电工程在确立目标、搜集信息、拟定备选方案、备选方案的比选与决策过程中 存在的问题及其对决策效果的影响，并总结了产生问题的原因。 第四章分析了将全寿命周期成本管理理念应用到投资决策各阶段中的要 点。重点研究了全寿命周期理念在变电工程比选和决策阶段的应用，对变电工程 的全寿命周期成本进行了分析，并在此基础上对备选方案的进行比选和决策。最 后总结出了基于全寿命周期成本管理的变电工程投资决策流程。对全寿命周期成 本管理理念和方法在变电工程投资决策中的实施提出了相应的建议。 第五章以湖北省武汉市拟建的某变电站工程中的实际数据为例，对变电工 程投资决策中的备选方案进行了比选与决策。先根据实际数据，采用全寿命周期 成本分析方法，分析和比较了两个备选方案在全寿命周期中各阶段的费用构成情 况。再用层次一狄色关联度综合分析方法，从变电工程全寿命周期的经济性、可 靠性、先进性三个方面综合地比较了各备选方案。得出了案例中的最佳方案。证 明了基于全寿命周期成本管理的变电工程投资决策方法的优越性和这种方法在 新型智能变电站的投资分析中的优势。 第一章绪论 7 第六章为结论与展望。 1 4 研究技术路线 本文的研究技术路线是，通过在电力企业的实习、在校图书馆查阅资料和网 上查阅资料，分析了国内外全寿命周期成本管理理论的发展状况和变电工程投资 决策方法的发展现状，研究了在全寿命周期视角下变电工程的投资决策步骤中存 在的问题和将全寿命周期成本管理理念引入到变电工程投资决策中的应用要点。 通过对变电工程全寿命周期成本管理的各阶段进行分解，建立变电工程全寿命周 期成本计算模型，用能够体现变电工程全寿命周期经济效益的经济性、可靠性和 先进性指标建立比选指标体系；结合变电工程投资决策的特点和现有的变电工程 投资决策方法提出了一种新的比选决策方法。总结出了基于全寿命周期成本管理 的变电 ：程投资决策的工作流程。最后结合实际案例，验证了本文提出的基于全 寿命周期成本管理理念的投资决策方法的优势。其主要技术线路如图1 1 所示： 图1 1 研究的技术路线 f i g1 1t e c h n o l o g yr o a d m a po fs t u d y 第二章基丁全寿命周期成本管理的变电犁投资决策理论基础 第二章基于全寿命周期成本管理的变电工程投资决策理 论基础 本章研究了基于寿命周期成本管理的变电工程投资决策的理论基础。其主要 内容如下： 详细研究了我国变电工程投资决策中的全寿命周期成本管理理念的形成 过程，分析和比较了各个发展阶段的变电工程投资决策方法的优点和缺点。体现 了基于全寿命周期成本管理理念的变电工程投资决策方法的先进性。 研究了变电工程投资决策的定义、原则和步骤。 阐述了全寿命周期成本管理理念、全寿命周期成本管理方法中及其特点， 最后总结出全寿命周期成本方法是一种投资决策分析的工具。 2 1 变电工程投资决策的全寿命周期成本管理理念的形成过程 全寿命周期成本管理理念在我国变电工程投资决策中的形成过程依次可以 分为现金流贴现理念阶段、全过程成本管理理念阶段和全寿命周期成本管理理念 阶段，三个阶段： 现金流贴现理念阶段 2 0 世纪5 0 年代后期，是全寿命周期成本管理理念在投资决策中的萌芽阶段。 当时我国从前苏联引进了计划经济体制下的现金流贴现方法，用于变电工程方案 的经济可行性比较和决策。现会流贴现方法( d is c o u n t e dc a s hf l o w ，d c f ) 心 中包括了：净现值法( n e tp r e s e n tv a l u e ，n p v ) 、投资回i | 5 ( 期法( p a y b a c kp e r i o d ， p b p ) 、内部收益率法( i n t e r n a lr a t eo fr e t u r n ，i r r ) 等，后来还以现金流 贴现法为基础产生了成本投资决策树和蒙特卡罗分析法等。 净现值法是将变电工程投资决策中的备选方案在其全寿命剧期内的每年的 收益、费用或净现金流按一定的折现率折现为现值的代数和，并据此来选择变电 工程方案的经济。 投资回收期法是指变电工程项目的净收益补偿投资所需要的年限。 内部收益率法是指方案在寿命周期内收入的现值总额等于支出的现值总额， 即方案的净现值等于零时的收益率。它是方案在其全寿命周期内未回收投资的收 益率，反映方案的纯经济效率，可视为方案在全寿命周期内所投入资金的“平均 盈利能力 ，即动态的投资收益率 由此可见，在我国早期采用现金流贴现投资决策方法中已经产生了在一定的 第二章基于全寿命周期成本管理的变电一i ：程投资决策理论基础 9 时i 日j 跨度内对变电工程方案进行动态的投资比选决策。这种思想在当时虽然还没 有形成一种理论，但是人们在投资决策过程中已经不知不觉地采用了全寿命周期 成本管理的思想。 全过程成本管理理念阶段 从2 0 世纪8 0 年代开始，是全寿命周期成本管理理念在投资决策中的发展阶 段。在市场经济的环境中，随着我国电力企业对于输变电成本管理研究和实践工 作的深入，研究者提出了全过程工程成本管理心2 3 思想。并且全过程成本管理方法 与传统的现会流i 贴现方法的优点相结合应用到变电工程的投资决策中。基于全过 程成本管理的变电工程投资决策方法项将变电工程从项目建议书和可行性研究 阶段到竣工验收阶段内全过程进行分解和界定，然后分解得到各阶段的工作清 单，进一步分析和确定各个阶段中所需的资源并搜集和确定这些资源的市场价 格，最终按照自上而下的方法把变电工程各阶段的费用折算到投资决策起点，实 现对变电工程成本的估算。 全过程成本管理方法相比较传统的现会贴现方法而言，对变电项目的规划、 设计、建设等各阶段的费用进行了分解和计算，而且更加注重工程项目投资效益 的最大化。因此，全过程成本管理方法被我国电力企业广泛的认可，并且我国电 力企j 一直把它作为变电工程的投资决策方法沿用至今。 由此可见，变电工程的决策者们在不断探索投资决策的新方法的同时，也推 动了全寿命周期成本管理思想的发展。全过程成本管理思想的产生是在变电工程 投资决策理论的发展上是一个很大的进步。在这个阶段的投资决策中，人们虽然 对变电工程全过程管理的各个阶段进行了划分，对各阶段的费用进行了分解和计 算，细化了投资的动态比选决策方法。但是，基于全过程成本管理理念的投资决 策中存在的重视分析和比较项目的前期建设成本，忽视运行、维护成本，割裂了 变电工程项目的建设和运行、维护，没有形成对项目全寿命周期的闭环控制 全寿命周期成本管理理念阶段 进入2 1 世纪以来，随着国内外电力企业对全寿命周期成本管理理论研究的 不断深入并取得大量的研究成果，使得我国将全寿命周期管理理念应用到变电工 程投资决策中所需要的条件门渐成熟。其具体表现为： 1 ) 近年来国外电力企业在电网工程的发电、输电、变电等环节的投资决策 方案比选、方案诊断与寿命延长、电力设备状态与检测、数据挖掘等工作中的广 泛地) i ：展了全寿命周期成本管理理念的应用研究，并取得显著的效果。使我国的 变电工程投资决策工作可以借鉴国外同行业的先进经验。 2 ) 随着我国电力企业信息化水平的提高和计算机技术的飞速发展，各地电 力公司正在进行整理、完善变电工程的运行成本、维护成本、故障成本、报废成 l o 第二章基丁全寿命周j 9 | 成本管理的变电i ：科投资决策理论基础 本的数据库工作，使得决策者在投资决策中估算变电工程方案的全寿命周期成本 时拥有了详细的历史数据支持。 3 ) 随着近年来投资决策理论的完善和计算机辅助管理技术的迅速成熟，使 得对变电工程全寿命周期内的技术性、经济性和风险性的预测与评价成为了现 实。 “十一五”期问，国家电| ) c ) 9 公司以建设“两型一化”变电站和推广智能变电 站建设为契机，丌展了对变电工程全寿命周期成本管理方法的研究和实践工作， 并从2 0 0 8 年上半年丌始，先后举办培训班，对系统内各网省公司的基建部门、 省级设计院技术负责人等进行了全寿命周期管理的理论和技术培训畸1 。从而形成 了变电工程投资决策中的全寿命周期理念，其优势在于全寿命周期成本管理理念 将一个项目实施期问的成本和项目产出物运营期的成本作综合的考虑，努力实现 项目价值最大化的决策理念。全寿命周期成本管理理念指导下的变电工程投资决 在基于全过程成本管理的变电工程投资决策的基础上，细致地分解和计算了变电 工程项目竣工后到报废为止的各阶段费用，从而突出了全系统、全费用和全过程 的特点，符合国家电网公司的可持续发展战略的要求。按照国家电网公司的发展 计划，“十二五 期间，全寿命周期成本管理理念将在包括变电工程在内的各类 电网建设项目的投资决策中推行，逐步代替原有的基于全过程成本管理理念的投 资决策方法。 当前国际上对电力工程中的全寿命周期成本管理技术的研究，主要集中在美 国、瑞典等少数几个发达国家的电力企业中。因此，我国在电力工程中引入全寿 命周期成本管理理念，在全球同行业中是具有前瞻性的。 。 由以