（工商管理专业论文）基于全寿命周期管理理论的输电线路工程设计优化研究.pdf

华北电力人学i 商管理硕十专业学位论文 摘要 本文是建立在庆云一鸡西5 0 0 k v 输电线路工程设计优化的基础上 主要是研究输电 线路工程全寿命周期管理目标的内容 设计优化的方法矛n o q 新技术成果 就基于全寿命 周期管理理论的输电线路工程设计优化提出研究结论 并将结论和创新成果进行推广 本文研究发现 在输电线路工程应用全寿命周期管理理论重点是在设计阶段对工程 项目中材料 施工 运行 维护等各个环节全盘考虑 进行综合分析优化 尤其是在创 新方面尤为重要 推行国家电网公司 两型三新 的设计理念将进一步体现全寿命周期 管理理念 节省输电线路工程建设的投资成本 关键词 全寿命周期 输电线路 设计 优化 a b s t r a c t t h i st h e s i si sb a s e do nq i n g y u n j i x i5 0 0 k vt r a n s m i s s i o nl i n ep r o j e c to nt h e b a s i so fd e s i g no p t i m i z a t i o n i ti sm a i n l yr e s e a r c ht h et r a n s m i s s i o nl i n ep r o j e c t l i f e c y c l em a n a g e m e n to b j e c t i v e s d e s i g no p t i m i z a t i o nm e t h o d sa n di n n o v a t i o no f t h et e c h n i c a la c h i e v e m e n t s t h i si sb a s e do nt h el i f e c y c l em a n a g e m e n tt h e o r y d e s i g no p t i m i z a t i o no ft h et r a n s m i s s i o nl i n ep r o j e c t a n dt of i n dt h ec o n c l u s i o n sa n d d i s s e m i n a t et h er e s e a r c hr e s u l t s t h i sr e s e a r c hf o u n dt h a tt h e a p p l i c a t i o no ft h e t r a n s m i s s i o nl i n e p r o j e c t l i f e c y c l em a n a g e m e n tt h e o r yi sf o c u s e so nt h ed e s i g np h a s eo ft h ep r o j e c t s u c ha s m a t e r i a l s c o n s t r u c t i o n o p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c ea n ds oo n a l la s p e c t st a k ei n t o c o n s i d e r a t i o nt ou n d e r t a k et h ec o m p r e h e n s i v ea n a l y s i sa n do p t i m i z a t i o n e s p e c i a l l y i ni n n o v a t i o n t h e i m p l e m e n t a t i o n o ft h es t a t eg r i d c o r p o r a t i o n f r i e n d l y e n v i r o n m e n t r e s o u r c e s s a v i n g n e wt e c h n o l o g i e s n e wp r o c e s s e sa n d n e wm a t e r i a l s d e s i g nc o n c e p tw i l lf u r t h e rr e f l e c tt h e l i f e c y c l em a n a g e m e n t c o n c e p t s a v i n gt r a n s m i s s i o nl i n ec o n s t r u c t i o ni n v e s t m e n tc o s t s l iz h i p e n g m a s t e ro fb u s i n e s sa d m i n i s t r a t o r d i r e c t e db yp r o f z h a oz h e n y u k e yw o r d s l i f ec y c l e t r a n s m i s s i o nl i n e d e s i g n o p t i m i z a t i o n 0帆6 5 6 9m 7 1洲y 华北电力大学工商管理硕十专业学位论文 目录 中文摘要 英文摘要 第一章引言 1 1 1 论文背景和意义 1 1 1 1 论文背景 1 1 1 2 关于庆云 鸡西5 0 0 k v 输电线路工程设计竞赛的简要说明 2 1 2 国内外研究动念文献综述 3 1 2 1 国内研究动态 3 1 2 2 国外研究动态 7 1 3 论文主要研究工作和基本框架 8 1 3 1 研究目标 8 1 3 2 研究内容 8 1 3 3 研究思路和研究方法 9 1 3 4 研究工作的创新点 9 第二章全寿命周期管理相关理论分析 1 0 2 1 基本概念 1 0 2 1 1 全寿命周期与经济寿命期 1 0 2 1 2 全寿命周期成本的概念 1 0 2 2 送电线路工程项目的全寿命周期管理概念 1 0 2 3 基本思想 1 2 2 3 1 全寿命周期成本管理 1 2 2 3 2 工程建设成本和运行维护成本的相互关系 1 2 2 3 3 控制工程风险降低全寿命周期成本 1 3 2 3 4 向全寿命设计转化 1 3 2 3 5 建立全寿命周期的集成管理 1 4 2 3 6 继续推行以施工图工程量为依据的施工 1 4 2 3 7 推行工程项目全寿命管理减少交易成本 1 5 2 3 8 实行新型的c m 工程项目建设管理模式 1 5 2 4 基本方法 1 6 华北电力火学工商管理硕士专业学位论文 2 4 1 费用现值 c p 比较法 1 6 2 4 2 年费用 c a 比较法 1 6 第三章庆云 鸡西5 0 0 k v 线路工程设计全寿命周期管理应用及分析 1 7 3 1 庆云一鸡西5 0 0 k v 输电线路工程概述 1 7 3 2 工程项目的全寿命周期设计管理应用 1 7 3 2 1 线路工程项目全寿命周期设计理念的确定 1 7 3 2 2 线路工程项目全寿命周期设计理念的实现 1 8 3 2 3 线路工程项目全寿命周期设计理念的应用 2 1 3 3 工程项目全寿命周期管理设计目标及处理方案 2 2 3 3 1 可靠性与安全性设计 一2 2 3 3 2 可维护性设计 2 3 3 3 3 可施工性设计 2 4 3 3 4 可扩展性设计 2 5 3 3 5 节能环保性设计与人性化设计 2 6 3 3 6 可回收性设计 2 6 3 3 7 防灾和突发事件处理设计 2 7 3 4 工程项目全寿命周期成本最优化设计分析 一2 7 3 4 1 导线选型对比分析 2 8 3 4 2 地线选型对比分析 3l 3 4 3 绝缘与金具对比分析 3 2 3 4 4 铁塔规划选型对比 3 5 3 4 5 铁塔结构优化设计 3 6 3 4 6 铁塔基础选型分析 3 6 3 5 庆云 鸡西5 0 0 k v 输电线路工程全寿命周期设计总结 3 9 第四章基于全寿命周期管理理论的设计创新成果及推广 4 0 4 1 基于全寿命周期管理理论的设计创新成果的总结 4 0 4 1 1 运用高新技术统筹优化路径方案 4 0 4 1 2 合理选择导地线提高走廊输送容量 一4 0 4 1 3 采用新技术 实现可靠的绝缘 防雷和接地 4 1 4 1 4 导线换位和地线运行方式 4 2 4 1 5 使用节能金具 降低运行维护成本 一4 2 华北电力人学i 商管理硕士专业学位论文 4 1 6 合理规划塔头布置 减小走廊宽度 4 3 4 1 7 应用新材料 降低钢材用量 4 3 4 1 8 环保型基础广泛应用 保护生念环境 4 3 4 2 基于全寿命周期管理理论的设计创新成果的推广 4 4 第五章结论和展望 4 5 参考文献 4 7 致谢 4 9 在学期间发表的学术论文和参加科研情况 5 0 i v 华北电力大学工商管理硕士专业学位论文 第一章引言 1 1 论文背景和意义 1 1 1 论文背景 全寿命周期管理 1 i f ec y c l em a n a g e m e n t 简称l c m 理论 包括决策阶段 实施 阶段和运营阶段的管理 目前l c m 理论已经广泛应用于许多不同的学科和领域 并引申出过程管理 成本分析等方面的新概念 新方向 如计算机软件开发全寿命 周期过程管理 汽车制造项目全寿命周期管理 建筑工程项目全寿命周期费用管理 等 其中全寿命周期费用 1 i f ec y c l ec o s t 简称l c c 管理早在2 0 世纪6 0 年代由美 国首先提出 在较发达的西方以及日本等国得到了较好的应用 并取得了显著的经 济效益 我国从2 0 世纪8 0 年代初开始引进这一先进的管理方法 并于1 9 9 2 年规 范了全寿命周期费用的概念和基本内容 使全寿命周期费用管理逐步走向规范化 标准化 随着我国市场经济的建立与发展 一些企业 如建筑业 制造业也陆续应 用了这一先进的管理方法 取得了一定效果 lj 自2 0 0 5 年以来 l c m 和l c c 的管 理思想也被不同程度的应用到电力行业工程项目中 但对于输电线路工程建设 因 其自身的特点和局限性 有待将这一先进的管理方法进一步推广 在电力行业的建设项目中 输电线路工程作为电网的主体工程 有着与发电厂 变电站截然不同的特点 输电线路建设项目在地域上存在范围广 设计条件差异大 不确定因素多的特点 这对设计 施工 运行都提出了较高的难度 另外 就线路 工程本身而言 因输电线路建设项目目标针对性较强 按输送容量和电压等级的要 求即可基本确定工程本体规模 导致其灵活可变性差 这对工程项目的延续性和可 回收性带来了困难 第三 对于我国电力输电线路建设项目的投资上 存在着投资 少 工期紧 数量多的情况 而且作为项目策划 实施 运行这三大方面的管理 相对独立 形成了管理的孤岛 很难统筹安排 真正做到全寿命周期管理 所以往 往会出现一些尴尬的情况 如 一条输电线路在设计 施工时 通过一些决策和方 法 可能降低了造价 减少了投资 但在运行维护中 却需要增加更多的运营成本 以维持电网的安全运行 由此可见 面对电力行业建设项目管理的现状和输电线路工程的自身特点 只 有尽可能的在项目实施阶段的第一步 即设计环节 进行全面优化研究 为项目的 后续施工 运行 延伸以及回收制定最佳方案 坚持建设成本最低 维修费用最少 使用寿命最长和环境影响最小的原则 2 最终实现全寿命成本最低目标 通过国内文献搜索 可以发现 电力行业内 在输电专业方面如何应用全寿命 周期管理理论进行项目管理的课题研究结论比较少 尤其是在设计优化方面 表现 华北电力大学工商管理硕士专业学位论文 为同时满足输电 电网 全寿命周期管理 设计优化或者类似关键词的文献几乎屈 指可数 而本文所涉及的课题就是针对输电线路建设过程中的首要环节一一设计优 化进行的研究分析 以此体现全寿命周期管理理论在电网建设中的正确性 在国家电网公司层面上为落实公司 集团化运作 集约化发展 精益化管理 标准化建设 要求 促进设计建设理念和方法创新 引领电网建设发展方向 提高 工程建设效率和效益 国家电网公司按照输电线路通用设计的总体原则 引入全寿 命周期费用管理理念 开展输变电工程全寿命周期设计建设工作 遵循 试点先行 总结完善 稳步推进 的工作步骤 开展 资源节约型 环境友好型 新技术 新 材料 新工艺 以下简称 两型三新 输电线路建设 国家电网公司推广的全寿命周期的管理理念是 1 目标定位 应用项目全寿命周期管理理念和方法 在确保输电线路功能可靠 的前提下 节约走廊资源 提高线路输送容量 降低建设和运行总体成本 2 方法创新 更加注重系统优化 全局优化 费用优化 注意工程全寿命周期 分析方法的应用 3 新技术应用 更加注重新技术 新材料 新工艺等集成应用 注重先进管理 方法的应用 4 智能化电网建设 更加注重技术上实现信息化 自动化 数字化 互动化 结合线路工程特点 注重实现勘测数字化 设计可视化 移交电子化 运行状态化 信息标准化和应用网络化 探索对大跨越 线路微气象 风速 温度 覆冰 震动 雷电等参数的实时监测 分析 预报 为智能化电网建设奠定基础 通过积极推行 两型三新 输电线路建设 通过对全寿命管理理念在线路工程 建设中的具体应用 有效的控制了工程建设成本与运行维护成本 体现了线路各构 成部分功能协调 寿命周期协调 在输电线路建设全过程进行统筹优化 全局优化 实现输电线路安全可靠和工程建设可持续发展 本论文以国家电网公司组织开展的 庆云 鸡西5 0 0 k v 输电线路工程设计竞赛 为依托 在此工程项目设计的基础上 以全寿命周期管理理论为根本理念对设计环 节进行分析研究 进行设计优化和创新 较全面的集合了设计管理中的创新点 切 实体现了国家电网公司推广的全寿命周期的管理理念 希望本文能够给输电线路建 设项目的设计管理提供一些启示 1 1 2 关于庆云 鸡西5 0 0 k v 输电线路工程设计竞赛的简要说明 本文所选择的 庆云 鸡西5 0 0 k v 输电线路工程 是由国家电网公司基建部组 织 全国网系统内共计2 9 家设计单位参加的输电线路工程设计竞赛依托工程 在 国家电网基建 2 0 0 9 1 0 4 号文 关于开展国家电网公司5 0 0 千伏输电线路工程设计 竞赛的通知 中明确指出 开展输电线路设计竞赛工作 旨在推动全寿命周期管理 2 华北电力人学 商管理硕十专业学位论文 理念和方法的应用 深化基建标准化建设 进一步提高输电线路建设效率和效益 进一步强化设计工作管理 推动设计理念创新 引领输电线路工程设计技术进步方 向 开展输电线路工程设计竞赛的目的 一是应用全寿命周期管理理念和方法 促 进设计创新和优化 二是加强工程设计管理 强化各网省公司对设计管理的意识 落实设计管理责任 三是通过设计招投标 形成集成优化的设计方案 四是通过树 立标杆 搭建推广交流的平台 提高工程设计建设整体水平 主要原则是注重提高 线路单位走廊输送容量 降低寿命周期总体费用 贯彻落实 三通一标 和 两型 三新 主要技术原则 推广应用新技术 新工艺 新材料 鼓励优化设计和创新设 计 合理控制工程造价 选择技术先进 安全可靠 经济合理的设计方案 庆云 鸡西5 0 0 k v 输电线路工程建设规模是同塔双回架线 线路长度约1 2 4 k m 导线截面4 x 4 0 0 m m 线路途经黑龙江省勃利 农垦总局 鸡东 密山等地区 通过开展 庆云 鸡西5 0 0 k v 输电线路工程设计竞赛 活动 一方面在设计过 程中全面应用全寿命周期管理理论 进行设计优化 提出创新点 做到了全寿命周 期成本最低 另一方面 通过设计竞赛的结果 较全面的总结出输电线路工程在设 计创新上的新方法 新技术 新工艺 对于输电线路工程的建设有着十分重要的借 鉴作用 1 2 国内外研究动态文献综述 关于全寿命周期管理理论的研究及应用正如本文开始所述的 近几十年问 已 经在国内外的各个领域广泛应用 有着成熟的理论基础和方法 其实对于我国而言 对项目生命论早有应用 以都江堰为例 用其有效性 成本低廉 自我养护 为我 们展示了2 0 0 0 多年前的人们对项目全寿命周期的理解和诠释 但是当今 对于电 力行业 尤其是在输电线路工程中 全寿命周期管理理论应用时间并不久 虽然也 有多篇论文从不同角度 对项目管理目标采用全寿命周期费用理论进行了分析 但 尚不全面 或不深入 为了更深入的研究全寿命周期理论在我国的应用状态 应用 深度 以及应用的广泛程度 作者阅读了数十篇国内外有关全寿命周期成本管理 全寿命周期风险管理 以及全寿命周期理论在不同领域 不同行业中的应用等方面 的文献资料 通过研读这些文献 对本论文的研究方向 研究内容 研究方法的确 定起了相当大的帮助作用 1 2 1 国内研究动态 邵长利 乔光林在2 0 0 6 年4 月第3 4 卷第2 期的 吉林电力 上发表了 5 0 0 k v 直流输电线路绝缘设计方案全寿命费用决策 文中详细介绍了全寿命周期费用 的基本概念 并通过 5 0 0 k v 蔡白线绝缘设计方案的全寿命周期费用优化决策的应 用实例 指出全寿命周期费用决策方法在电力行业 特别是在输变电工程中具有较 3 华北电力大学丁商管理硕十专业学位论文 高的应用价值和广泛的应用前景 文中通过对输电线路不同材质绝缘子的特性和维 护费用进行分析比较 用l c c 决策比较各种设计方案的经济性 使设计方案费用 计算能综合考虑全寿命周期内各种因素及全过程 从而获得费用效能最优方案 这 为进一步研究全寿命周期管理理论下的设计优化提供了思路和方法 指导我如何将 输电线路设计中的各个环节进行分析 并应用l c c 理论进行数据比较 得出最有 利的结论 茹洁 温灵长在 全寿命分析在输电线路导线选型中的应用 j j 一文中阐述的 观点 认为导线的选择是超高压输电线路的重要课题 线路的输送容量 传输性能 环境问题对输电线路的技术经济指标都有很到影响 文中主要从电气特性 机械性 能和投资分析三个方面对各种导线截面和分裂方式进行了技术经济比较 特别是在 导线选型造价分析中按全寿命周期费用分析 而不是只考虑初投资 这样可以全面 考核各导线方案的技术经济性 最后推荐出在技术和经济上最优的导线截面和分裂 方式 该文献同前一篇性质相同 均是在全寿命周期费用理论的基础上对输电线路 工程设计中的一项内容进行了细致的分析 明确了分析的方法和方向 都提出了向 节约型 环保型 新材料的思考 这类似于近几年出现的耐热导线 碳纤维导线 和扩径导线等 综合比较它们的全寿命周期费用 将更有利于输电线路工程设计中 的选择 郭青在2 0 0 7 年1 2 月 吉林电力 的增刊上发表的 输电线路建设工程全寿命 周期管理的探讨 2 一文中 从全寿命成本管理的角度 分析了现阶段输电线路设 计 建设 运行模式 提出了一些建议和看法 为全寿命成本原理应用于电网工程 建设之中提供了一定的参考价值 文中以全寿命周期成本管理为核心 分析了工程 建设成本和运行维护成本的相互关系 提出了控制工程风险 向全寿命设计转化 最终建立全寿命周期集成管理的思路 该文献积累了输电线路工程项目设计优化的 方向和经验 对线路工程分别在路径 绝缘配合 导地线 防雷接地 铁塔基础等 多方面的设计优化有了确切的目标 即最终实现全寿命周期成本最低 并明确了曙 持建设成本最低 维修费用最少和使用寿命最长的基本原则 柯尊海在 基于全寿命周期的设计成本管理 4 文中 从分析设计过程对全 寿命周期成本的影响入手 分析了论证阶段和研制阶段成本管理的内容 阐述了研 制阶段目标成本管理的过程和成本估算工作的难点 提出了开展降低成本设计技术 研制的基本思路 文中阐述的基本观点与本文的总体思路较为一致 即 产品成本 的8 5 在设计过程中确定 越是业务流程的上游 能决定的成本越大 功能和部件 变更的容易程度越高 在产品设计阶段进行前馈性成本管理具有至关重要的意义 尤其值得指出的是 工程设计阶段的成本管理不是简单的成本降低 而重在成本 避免 立足预防 由此可见 全寿命周期成本管理中的设计优化在工程项目成本 管理中的重要性和迫切性 4 华北电力大学工商管理硕士专业学位论文 在其它的国内文献中 有很多关于全寿命周期成本管理理论的分析方法和思 路 其侧重点多放在造价分析比较上 如李泓泽 郎斌在 华北电力大学学报 社 会科学版 2 0 0 8 年2 月第一期上发表的 全寿命周期造价管理在电力工程造价管 理中的应用研究 1 5 l 文 就是结合国内外先进的电力工程造价管理经验 在分析 我国目前电力工程造价管理存在的问题的基础上 将全寿命周期工程造价管理模式 引入到我国的电力工程造价管理中去 将我国电力工程造价的管理阶段划分为 决 策阶段 设计阶段 实施阶段 竣工验收阶段和运营维护阶段 等5 个阶段 并对 每个阶段的工作重点进行了一一讨论 为全寿命周期工程造价管理模式在我国电力 行业的实行打下了一定的基础 高志强在 建筑管理现代化 2 0 0 7 年第5 期上发表的 建设项目全寿命周期之 实施阶段成本管理 1 6 j 中 通过对项目实施阶段成本管理决策和技术方法 应用现 状和发展趋势进行分析 提出了实现成本控制目标 加强成本核算和成本考核的对 策 文中就 如何实现成本控制目标 提出了 采取经济措施 采取技术措施 加 强质量管理 加强合同管理来控制工程成本 四项举措 并对其进行了详细阐述 在国内文献中 有一部分是通过工程项目中的具体数据分析 强调全寿命周期 管理对项目全寿命发展过程实施持续不断 协调统一的管理 综合考虑各个阶段的 问题 保证各个阶段的活动前后衔接 各个阶段决策的一致性 通过并行设计方法 达到项目在全寿命周期内技术最优 质量最可靠 时间最短 成本最低 服务最好 环保最佳 在第八届全国现代结构工程学术研讨会上由万小莉和周学军发表的 钢 结构人居建筑全寿命周期经济性能分析 7 一文 文中通过对钢结构和钢筋混凝土 结构两种不同的结构体系进行全寿命周期经济性能分析 最终得出 钢结构人居建 筑结构体系在其全寿命周期内具有较好的综合经济效益 的结论 在论证过程中 作者运用了全寿命周期经济性能对比分析的方法 从两种结构体系的主体造价 施 工速度对造价的影响 内在价值以及全寿命周期内的维护等方面进行了对比 例举 了大量的具体数据 具有很强的说服力 由姜文瑾 陈海华 施广宇在 电力与电工 2 0 0 9 年3 月第2 9 卷第l 期上发 表的 基于全寿命周期成本的变电站主变压器选择 8 中也是以某变电站工程建设 为例 详细介绍了采用全寿命周期成本技术进行主变压器选型的全过程 文中指出 全寿命周期成本技术一般包括全寿命周期成本估算 全寿命周期成本分析 全寿 命周期成本评价 全寿命周期成本管理等内容 其中 全寿命周期成本估算是所有 工作的基础 其计算方法较多 从变电站工程建设的特点看 比较适用的方法是 全寿命周期成本工程估算法一一将工程寿命周期中各阶段所需费用细分后进行估 算 这篇文章为电力行业成本管理实现寿命周期成本最低 价值最高的目标迈进 了一步 通过精确严谨的计算 分析和对比 得出了 三相主变压器的全寿命周期 成本优于单相主变压器 这对全寿命周期管理理论应用于输电线路工程提供了更 5 华北电力大学 商管理硕士专业学位论文 有力的依据 关志坚在2 0 0 9 年5 月号的 管理探索 市场周刊 理论研究 发表的 电力 资产全寿命周期管理实践与思考 9 一文中 根据江苏省电力公司长期以来在电力 设备管理方面的实践 研究探讨了围绕资产全寿命周期的管理机制 评价体系和信 息化建设方案 提出了今后的发展思路 张亚莉 杨乃定 杨朝君于2 0 0 4 年4 月发表于 科学管理研究 第2 2 卷第2 期上的 项目的全寿命周期风险管理的研究 1 0 一文 文中首先论述了项目全寿命 周期中的风险及其关系 指出项目全寿命周期风险管理的核心在于持续的风险管 理 同时分析了基于沟通和知识共享的团队风险管理的优点 最后提出了项目全寿 命周期风险管理的系统模型 即 风险系统的内在机理与结构 风险的理论 方 法与技术 基于团队的风险管理 信息技术的支持 持续的风险管理 五个 部分 该模型建立在目前项目风险管理的各种成熟的理论 方法的基础上 它对项 目的管理 组织形式 知识管理 沟通协调 全过程的综合评价等诸多方面提出了 更高的要求 在蔡绍宽 李玉钦 宋洋合著的 基于全寿命周期的水电工程项目风险管理 1 1 l 一文中 以水电工程为例 介绍了水电工程项目在其各个阶段面临的各种各样的 风险因素 这些风险因素阻碍了水电工程顺利的开发建设 而如何系统而有效地识 别 评估 控制管理这些风险 是风险管理发展研究的热点 在分析了水电工程风 险的特点和风险管理的特点后 引入项目全寿命周期观点对水电工程风险管理进行 研究 论述了水电工程在不同建设阶段面临的主要风险因素和主要识别 评估方法 和应对措施 建立了水电工程项目的全寿命周期的风险管理组织模式 该文介绍的 模式及其优点也同样适用于电力工程 在赖佳栋 杨秀苔所写的 供电企业中电力设备全寿命周期费用模型研究 l l r 2 j 一文中 针对供电企业的实际情况 建立了电力设备全寿命周期费用定量模型 将 所有费用分为一次投资费用和运行维护费用两部分 并将两部分费用模型综合考 虑 获得总的费用模型 以计算最小费用和最佳使用寿命 这为研究全寿命周期管 理理论在建设中具体应用提供了量化思路 潘华在 时代经贸 2 0 0 8 年9 月刊上发表的 论电力企业固定资产全寿命周期 管理 t 3 一文和何清华 陈发标在 重庆建筑大学报 2 0 0 1 年8 月刊发表的 建 设项目全寿命周期集成化管理模式的研究 1 4 一文 分别对于电力企业固定资产管 理和建筑工程项目管理应用全寿命周期管理理论提出了系统的模式 无论是电力企 业的e r p 系统 还是建筑项目的l mi s 信息模型 都完全体现了全寿命周期管理 理论 在张学文 黄艳 刘青雁合著的 略论全寿命周期管理对建设项目全寿命周期 成本的影响 1 5 1 文中 详细的说明的全寿命周期成本的概念 并分析了建设项目 6 华北电力大学下商管理硕士专业学位论文 中投资管理 质量管理 进度管理 技术管理 合同管理以及健康 安全和环境管 理对建设项目全寿命周期成本的影响 指出建设项目全寿命周期管理中的各个方面 均对建设项目全寿命周期成本有影响 而且这些影响不是独立的 而是相互联系 相互制约的辩证统一关系 通过阅读此类文献 可以从不同角度为在全寿命周期管理理论基础上进行输电 线路工程设计优化研究提供更广阔的思路和十分宝贵的经验 1 2 2 国外研究动态 为了更深入的了解国外全寿命周期管理l c m 1 i f ec y c l em a n a g e m e n t 和全寿 命周期费用l c c 1 i f ec y c l ec o s t s 理论的实际应用情况 在查找和阅读众多的国外 相关文献后发现 国外对l c m 和l c c 理论应用得非常广泛 几乎涵盖了各个领域 而且与我国缺乏系统研究的现状不同 国外的相关研究无论在专业性 综合性还是 应用层面上都比较深入 由a n t t is a a k s v u o r i a n s e l m ii m m o n e n 合著的 p r o d u c tl i f ec y c l em a n a g e m e n t 一文 详尽的论述了产品的生命周期管理理论 介绍了全寿命周期体系的基本构架 对如何将其应用于实际进行了举例说明 并对其产生的效果加以分析 其最终目标 即 全寿命周期内效率的最大化和成本的最小化 1 6 j e f fb e r m a 提出了 项目的最大价值 概念 以及如何才能发挥项目的最大价 值 l 川 文中指出准确的管理模式和获得最大收益的方法是该理念的实现手段 而全 寿命周期管理则是该理念的核心内容 其最终目标都是将项目利益最大化 相较之 一般的 项目成本最低 理念其本质是相同的 但考虑的角度有所不同 a l a i nb e r n a r d 和h o n g m e ic h e n 从不同的角度介绍了全寿命周期管理的方法和 计算工具 强调全寿命周期管理中 无论将何种方法和工具应用其中 都必须要考 虑它的有效性 实用性和便于操作性 所有的理论仅仅是为这些方法和手段提供养 分而已 1 8 j 也提出了因此在实际的工程管理中 不应拘泥于传统模式的影响 应该 有所突破 敢于创新 引 结合电力设计工作来看 在起着主导位置的设计环节 在 全寿命周期管理的前提下 以有效性 实用性和便于操作性为应用准则 以全寿命 周期成本最低为最终目标 其产生的效果和价值将是巨大的 t o r uh i g u c h i r i c h a r dc u r r a n 和j o h ns t a r k 等人均在各自的文章中指出了全寿 命周期对于产品和服务的重要性 认为在产品生产和服务过程中全寿命周期的理念 是一个长期的 持续的过程 只有这样才能体现全寿命周期管理的价值所在 2 0 2 2 j 而b i n l i n gl u 却是从另一个角度对全寿命周期理论进行了论证 他提出了尽量协调 生产战略 缩短产品的全寿命周期 达到提高效率 降低成本的目的 2 引 这正说明 了全寿命周期管理理论在项目或产品的长期过程中更能产生巨大的价值 值得注意的是 m i c h a e lvr u s s o 在 e n v i r o n m e n t a lm a n a g e m e n t r e a d i n g sa n d 7 华北电力大学t 商管理硕士专业学位论文 c a s e s 一文中 运用大量的数据和实例来阐述全寿命周期管理在环境管理中的应用 以及其对环境的影响 进一步说明了全寿命周期管理在各个领域的应用中所产生的 积极作用 2 4 d a v i dh u n k e l e r k e r s t i nl i c h t e n v o r t a n dg e r a l dr e b i 在 e n v i r o n m e n t a l l i f ec y c l ec o s t i n g 一文中 则是从环境管理的全寿命周期成本方面对这一理论进行 论证 25 1 这两篇文献虽然对项目全寿命周期管理有所区别 但提示了项目工程管理 中对环境的影响也应引起注意 这也符合现在国家电网公司对电网建设提出的 两 型三新 资源节约型 环境友好型 新材料 新技术 新工艺 的要求 这也将是 本文阐述的一个方面 类似的全寿命周期管理和全寿命周期费用的实例和经验可以通过大量文献获 得 限于篇幅 这里不再赘述 国内外近期出版的文献资料均表明 全寿命周期管 理理论已经普遍应用于各行各业 其为工程建设带来的优势也越来越明显 这将是 工程项目管理所追求的永恒目标 1 3 论文主要研究工作和基本框架 本论文研究的对象是庆云 鸡西5 0 0 k v 输电线路工程应用全寿命周期管理理论 进行工程设计优化的过程 该工程是国家电网公司基建部组织的输电线路设计竞赛 的依托工程 论文作者所在项目组代表一家设计单位参加此次设计竞赛 对该工程 进行设计研究 该课题的内容界定为三个边界条件 输电线路 全寿命 设计优化 1 3 1 研究目标 本文主要研究基于全寿命周期管理理论下的输电线路工程项目设计优化问题 通过在庆云 鸡西5 0 0 k v 输电线路工程的设计过程 对该工程全寿命周期管理目标 进行分析和处理 以及在应用新技术 新材料 新工艺的基础上进行的分析比较 来研究输电线路工程项目中 在设计阶段对各个环节本身及之间的特点和联系 探 讨如何应用全寿命周期管理的理论 尽可能的延长输电线路寿命周期 提高使用效 率 从而达到节约全寿命成本 保护环境的目的 并将成果进一步推广 全面体现 国家电网公司全寿命周期管理的理念 1 3 2 研究内容 本论文将研究和解决如下问题 1 在设计阶段如何分析确定输电线路工程中全寿命周期管理目标 应该如 何理解输电线路全寿命周期管理目标的意义 2 在输电线路工程设计中 针对不同的全寿命周期管理目标 在设计的各 个环节或不同的设计专业 如何分析比选 以使全寿命周期成本最优 3 新材料 新技术 新工艺在输电线路工程中的应用 对全寿命周期管理 8 华北电力大学1 二商管理硕士专业学位论文 的成本最优有何帮助 4 论证全寿命周期管理理论应用在电力行业中输电线路工程项目的有效性 和推广前景 论文的正文为第二章到第四章 第二章主要介绍跟论文直接相关的理论和方 法 第三章为主要章节 基于介绍庆云 鸡西5 0 0 k v 输电线路工程的设计过程 对 该工程全寿命周期管理的目标进行分析 得出安全可靠性设计 可扩展性设计 可 施工性设计 可维护性设计 可回收性设计 节能坏保性设计和人性化设计等管理 目标 并依据工程特点对各项目标提出处理方案 同时详细研究了工程中各个专业 环节为达到全寿命成本最优化设计而进行的 两型三新 设计研究 第四章主要是 在前述设计优化的基础上 将创新成果汇总 向今后输电线路工程建设中推广 1 3 3 研究思路和研究方法 首先 以庆云 鸡西5 0 0 k v 输电线路工程为典型实例 根据工程特点确定全寿 命周期管理目标 其次 针对设计过程中各个具体问题进行分析研究 探讨输电线 路设计优化的具体措施 具体在线路路径 导地线 绝缘 金具 防雷 铁塔 基 础等多个方面进行具体分析 最后 将设计过程中应用的创新成果进行总结推广 得出相应结论 完成研究内容 本次研究主要采用方案比较法 造价比较分析法等具体方法将指标量化 确定 完整的输电线路工程项目设计优化体系 1 3 4 研究工作的创新点 本次论文研究工作的创新点主要体现在以下两个方面 1 论文基于对庆云 鸡西5 0 0 k v 输电线路工程全寿命周期管理目标的分析 针对输电线路工程安全可靠性 可扩展性 可施工性 可维护性 可回收性和节能 环保性等原则 进行展开论述 提出各专业全寿命周期管理目标及处理措施 并引 入多种创新成果进行分析比较 为全寿命周期管理理论下的设计优化明确了要求 2 通过将全寿命周期管理理论在实际工程中的应用分析 将该工程中设计 优化过程中的新材料 新技术 新工艺进行总结 向输电线路工程整体范围上进行 推广 9 华北电力大学工商管理硕士专业学位论文 第二章全寿命周期管理相关理论分析 2 1 基本概念 2 1 1 全寿命周期与经济寿命期 1 全寿命周期l c 1 i f ec y c l e 全寿命周期是指工程项目从规划 建设 投运直至报废的全过程 具体分为3 个 阶段 即可研决策阶段 实施 设计 施工 阶段及运营阶段 影响全寿命周期的因 素较多 一般有 物理因素 经济因素 技术因素 社会和法律因素等 l 2 经济寿命期 经济寿命期是指在分析拟建项目现金流量时应确定的项目服务年限 它包括拟 建项目的建设期和生产期2 个阶段 a 项目建设期 指项目开始施工到全部建成投产所需要的时间 其长短与投资项目规模大小 行业性质和建设方式有关 应根据实际情况予以确定 电力行业送变电工程建设期 一般按2 年考虑 b 项目生产期 指项目从建成投产到主要固定资产报废为止所经历的时间 项目生产期不等同 于该项目建成投产后的服务期 对一般工业投资项目而言 项目生产期主要是指固 定资产综合折旧寿命期 对电力行业送变电工程而言 其生产期一般按2 0 2 5 年考 虑 而项目的服务期则往往比项目生产期要长 以高压输电线路为例 其生产期通 常按2 5 年考虑 但其实际的服务期则可达4 0 5 0 年之久 2 1 2 全寿命周期成本的概念 目前国际上对于全寿命周期成本 l i f ec y c l ec o s t 简称l c c 尚未有一个统一 的定义 美国预算局的定义是 l c c 是大型系统在预定有效期内发生的直接的 间 接的 重复性的 一次性的及其他有关的费用 它是设计 开发 制造 使用 维 修 保障等过程中发生的费用和预算中所列入的必然发生的费用的总和 l c c 应理 解为全寿命周期内所发生的全部费用 它包括项目的可研决策 设计 施工 运行 维护 检修 设备更新改造等各项费用以及事故损失费用 如果比较工程项目的各 个设计方案 亦可将l c c 缩小为经济寿命期所发生的费用 以及只考虑项目施工建 设期及项目生产 运行 期所发生的费用 l c c 管理是国际上目前较为前沿的建设成 本管理理论 它的基本涵义就是在满足可靠性要求的基础上 使设备和系统在全寿 命周期内拥有成本 o w n i n gc o s t 为最低的管理 2 6 1 2 2 送电线路工程项目的全寿命周期管理概念 1 0 华北电力大学 商管理硕士专业学何论文 随着电网飞速建设 用电负荷增长将更加迅速 因此也需要加强有力的电源进 行支撑 巨大需求的带动下 电力工程建设的步伐也在不断加快 为了实现国家电 网公司提出的 转变电网发展方式 建设世界一流电网 的目标 在电力工程建设项 目管理中运用先进的管理理念和管理思想显得尤为重要 传统的工程项目管理以建设过程为对象 以质量 工期 成本三大目标为核心 由此产生了项目管理的三大控制 这种以工程建设过程为对象的目标是近视的 局 限性的 造成项目管理者的思维过于现实和视角太低 同时造成项目管理过于技术 化的倾向 全寿命周期管理理念下的设计是一种在设计阶段就考虑产品整个周期内价值 最优化的方法 其目标是所设计的产品对社会的贡献最大 对建设方 施工方 用 户和环境的成本最小 全寿命周期设计意味着在设计阶段考虑到设计成品寿命历程 的所有环节 以求全寿命周期所有相关因素在成品设计阶段就能得到综合规划和优 化 工程项目全寿命周期管理是指工程从预想 立项 到淘汰 退运拆除 的整个 过程 一般可分为方案论证 设计规划 施工建设 投运使用 维护修理和退运报 废等阶段 工程项目全寿命周期的观点就是要统筹把握装备的全寿命过程 使各个 阶段互相衔接 密切结合 相辅相成 l 翊叫甜叫肌叫翎叫鳓社 前期阶段设计阶段施一j 阶段运行阶段 图2 1 工程项目的全寿命周期划分 从图2 1 可以看出设计阶段是对项目立项后的最初贯彻 它决定着工程项目的 施工和后期各阶段的方向 设计方案决定着施工成本 进度 也影响着运行阶段的 能源消耗 运行维护的难易程度和费用高低 与环境的协调程度 运行的安全可靠 性 规模的扩展性 以及拆除回收的难易程度等方面 根据国外数据统计表明 在 整个工程项目全寿命周期中 设计阶段项目的累计费用在工程项目总投资额中的比 例不到2 0 但是对工程项目的影响程度达到7 5 以上 线路工程项目要在建设过 程中节约投资 建成后安全稳定运行并取得良好的经济 社会效益 设计环节起着 决定性的作用 因此在全寿命周期管理中必需在设计阶段就充分考虑线路全寿命历 程中的所有环节 不仅考虑到工程项目的规划 设计和建设阶段 也将竣工后的使 用维护 拆除 复原等阶段纳入造价管理范围 以求线路全寿命周期所有相关因素 在设计阶段就能得到综合规划和优化 1 华北电力人学 商管理硕七专业学位论文 同时工程项目全寿命周期管理也就是指对工程项目全寿命周期内各个阶段各 项活动进行全局 全过程的管理 从工程项目的整体出发 反映项目全寿命期的要 求 不仅包括建设期的目标 更注重项目的运行阶段 突出了项目管理的整体效率 和效益 与国网公司提出的转变公司发展方式 提高公司整体效率和效益的理念相 一致 工程项目全寿命周期管理不仅注重业主和用户的需求 而且也包括承包商 政府 投资者 项目周边群体的需求 能为各个方面接受 能使大家形成共识 共 同建设和谐电网 构造和谐企业 服务和谐社会 推行工程项目全寿命周期管理 进行 精益 管理 有助于新技术和先进管理方法的推广应用 有助于提高工程建设 质量与效率 有助于解决工程建设能力和管理水平的不平衡 有助于提高公司经济 效益和管理效率 是转变公司发展方式的有效途径 2 3 基本思想 2 3 1 全寿命周期成本管理 全寿命周期成本管理是全寿命周期管理理论的核心 建立全寿命周期成本的概 念是十分必要的 2 7 1 价值工程中的工程项目寿命周期成本 既包括工程项目研制 设计 制造 实验 销售的费用所构成的制造成本 又包括使用 保养 维修 能 耗 保险 报废的费用所构成的使用成本 工程项目的全寿命周期成本是这两种成 本的总合 任何电网项目都会产生运行成本 如污染环境需要治理费用 低肿i l l 厶匕i j 匕的 项目造成的影响如环境退化 林木减少 土壤和水体被污染均属于运行成本 现代 人们习惯上比较重视工程项目的建设费用而忽视工程项目的使用费用 而实际上有 许多工程项目的使用成本不容忽视 甚至大于制造成本 为了达到工程建设和运行的最优化的目标 下面几点非常关键 a 1 确保线路全过程中的寿命周期费用最优化 b 从技术 经济和组织等方面对线路实施综合管理 c 1 重点研究线路的可靠性 维修性设计 d 对线路全寿命周期实行全过程统一管理 e 1 重视线路工作过程中的信息反馈 采取预防维护可以大大降低线路的故障率 2 3 2 工程建设成本和运行维护成本的相互关系 采取节能措施和新技术通常会引起一次性投资的提高 通过比较 如果增加的 投资在寿命周期内能收回 且在寿命周期内所节省的运行费大于所增加的投资 多 出部分成为收益 则值得采用 本文将以庆云 鸡西5 0 0 k v 输电线路工程设计竞赛 为依托 在后续章节重点介绍输电线路新技术 新材料 新工艺在设计管理中对全 寿命周期管理的应用 1 2 华北电力大学工商管理硕十专业学位论文 2 3 3 控制工程风险降低全寿命周期成本 目前工程建设的主要风险为政策风险 市场风险 技术风险和环境风险 2 1 政策风险主要指国内外政治经济条件发生重大变化或者政府政策作出重大调 整 导致项目原定目标难以实现甚至无法实现 一般来讲 这种风险对电网工程不 构成制约因素 其他因素虽说可能出现 但概率非常低 市场风险一般来自三个方面 一是电力市场供需实际情况与预测值发生偏离 二是项目建成后 电力工程项目市场竞争力发生重大变化 三是电力工程项目和主 要原材料的实际成本与预测成本发生较大偏离 技术风险指项目采用技术的先进性 可靠性 适用性和可得性与预测方案发生 重大变化 导致生产能力利用率降低 生产成本增加 电力工程项目质量达不到预 期要求等 构成技术风险 这对于设计环节至关重要 在线路工程项目设计中 由 于线路工程项目涉及地域广泛 可变性较强 灵活性大等自身特点 对于技术要求 的优化提出了更高的要求 为了降低技术风险 作为设计部门应继续加强重大技术 问题研究和攻关 进一步完善设计 优化设计 政策风险 工程技术风险 环境风险最终也反应在投资上 这些风险的增加势 必造成投资的增加 投资风险本身也有其风险因素 工程项目越大 工期越长 工 程难度越大 投资面临的风险也越大 2 3 4 向全寿命设计转化 根据调查 电网建设项目初期投入只占项目全寿命资金