CN104778635A - 全寿命周期框架下的配电变压器更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种全寿命周期框架下的配电变压器更换方法：从地方供电企业获取变压器基本参数、历史负荷数据、历史供电可靠率数据；计算待更换变压器的全寿命周期成本；对待更换变压器进行成本-收益评估，根据变压器全寿命周期成本增量与节约投资费用计算更新系数；根据更新系数制定配电变压器推荐更换方案。本发明能有效解决现有配电变压器更换方案中变压器更换时间不合理、经济效益低、无法适应配网改造需求的弊端。

Description

全寿命周期框架下的配电变压器更换方法

技术领域

本发明涉及电力***资产管理与配网规划技术领域，尤其涉及一种全寿命周期框架下的配电变压器更换方法。

背景技术

在配电***中，变压器直接与用户相连，其运行可靠性将直接影响当地居民的用电质量。我国现有的配电变压器大多数是长时间服役的老旧变压器，已经难以满足电力用户逐年增长的负荷需求，对供电质量造成了不良影响。因此，变压器更换已成为现阶段配网改造中亟待解决的重要问题。但实际上，配网改造中较多关注初始投资成本的同时却容易忽略变压器在全寿命周期中产生的其它费用，降低了投资方案的经济效益。

传统的配电变压器更换方法通常以服役时间作为变压器更换的主要依据，优先更换服役时间较长的变压器。但实际上变压器的经济寿命除了与服役时间有关外，还受到外部供电可靠率、台区负荷水平、用户负荷特性等诸多因素的影响。相关调研结果表明，单纯考虑服役时间的传统更换方法容易得到高能耗变压器超龄运行、经济寿命较长的变压器提前退役等不合理的设备更换方案，导致资金投入无法得到预期的改造效果。因此需要综合考虑服役时间、供电可靠率、重载负荷等因素对变压器经济寿命的影响，提出一种更具经济性的配电变压器更换方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全寿命周期框架下的配电变压器更换方法，该方法经济合理、适应于配网改造实际情况。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

1)针对M台待更换的变压器，M≥2，计算其中每一台待更换的变压器从投运至预退役期开始的全寿命周期成本以及从投运至今的全寿命周期成本，根据全寿命周期成本的计算结果计算每一台待更换的变压器从预退役期开始至今产生的全寿命周期成本增量ΔC_LCC，所述全寿命周期成本的计算将台区负荷水平、用户负荷特性、外部供电可靠率以及重载负荷纳入影响成本构成的因素；

2)经过步骤1)后，针对所述每一台待更换的变压器进行成本-收益评估，并计算所述每一台待更换的变压器的更新系数：

${\mathrm{\ξ}}^i=\frac{\mathrm{\Δ}{C_{\mathrm{LCC}}}^i-\mathrm{\Δ}{I_C}^i}{{S_N}^i}$

其中，ξⁱ为第i台待更换的变压器的更新系数，ΔC_LCC ⁱ为第i台待更换的变压器从预退役期开始至今产生的全寿命周期成本增量，ΔI_C ⁱ为第i台待更换的变压器从预退役期开始至今因为不更换该变压器而节约的投资费用，S_N ⁱ为第i台待更换的变压器的额定容量，i＝1,2,3,…,M；

3)制定配电变压器推荐更换方案：以年度为单位进行变压器更换，根据步骤2)中得到的所述待更换的变压器的更新系数对所述M台待更换的变压器进行排序，每个年度优先更换更新系数较大的K台变压器，1≤K≤M。

所述全寿命周期成本的计算方法如下：

$C_{\mathrm{LCC}}^k=C_{\mathrm{cap}}+{\mathrm{\Σ}}_{y=1}^k[(C_{\mathrm{om}}^y+C_{\mathrm{out}}^y)\·{\left(\frac{1+r}{1+R}\right)}^{y-1}]+C_{\mathrm{rt}}\·{\left(\frac{1+r}{1+R}\right)}^{k-1}$

其中，为第k年的单台变压器全寿命周期成本，当k对应当前年时，计算得到的是该变压器从投运至今的全寿命周期成本，当k对应预退役期起始年时，计算得到的是该变压器从投运至预退役期开始的全寿命周期成本，r为通货膨胀率，R为折现率，C_cap为该变压器的初始投资成本，为该变压器第y年的运行维护成本，为该变压器第y年的用户停电成本，C_rt为该变压器的退役处理成本。

所述初始投资成本为对应变压器的购置费、安装调试费和投资阶段的其它费用的加和。

所述运行维护成本的计算方法为：

$C_{\mathrm{om}}^y={\mathrm{\Σ}}_{t=1}^{12}{C}_{\mathrm{ec}}^t+C_{\mathrm{op}}^t{+C}_{\mathrm{mt}}^y$

其中，为对应变压器第t个月的能耗费用，为对应变压器第y年的运行人员费用，为对应变压器第y年的检修费用，的计算方法为：

$C_{\mathrm{ec}}^t=(P_0+{{\mathrm{\β}}_t}^2\·P_k)\×{\mathrm{\η}}_t\×T_t\×p_r$

其中，P₀为对应变压器空载损耗，P_k为对应变压器负载损耗，β_t为对应变压器第t个月的平均负载率，η_t为对应变压器第t个月的负荷损耗率，T_t为对应变压器第t个月的运行时间，p_r为能耗成本系数，β_t的计算方法为：

其中，P_d,t为第t个月的台区有功负荷，为变压器功率因数。

根据等效运行可靠性模型计算所述用户停电成本：

$C_{\mathrm{out}}^y={\mathrm{\Σ}}_{t=1}^{12}(V^t\·E_{\mathrm{out}}^t)$

其中，V^t为第t个月的失负荷价值系数，为第t个月的期望停电量：

$E_{\mathrm{out}}^t=P_{d,t}\·T_m^t$

其中，P_d,t为第t个月的台区有功负荷，为第t个月的停电时间：

$T_m^t=T_{\mathrm{vpp}}^t+{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{trans}}^t\·T_{\mathrm{ave}}$

其中，为外部等效供电网络的月停运时间，为变压器平均故障率，T_ave为变压器平均停运时间。

所述退役处理成本为对应变压器的报废成本和设备残值的差值。

所述变压器从预退役期开始至今产生的全寿命周期成本增量为变压器从投运至今的全寿命周期成本与该变压器从投运至预退役期开始的全寿命周期成本的差值。

按照确定的折现率和通货膨胀率将所述每一台待更换的变压器的初始投资成本、运行维护成本、用户停电成本以及退役处理成本折算为变压器购置初期的现值，并进行加和，从而得到全寿命周期成本。

所述变压器从预退役期开始至今因为不更换该变压器而节约的投资费用的计算方法为：

$\mathrm{\Δ}{I}_C={\mathrm{\Σ}}_{y=\mathrm{ye}}^{\mathrm{yp}}[{(1+r_I)}^{y-\mathrm{ye}}\×r_I\×C_{\mathrm{cap}}\×{\left(\frac{1+r}{1+R}\right)}^{y-\mathrm{ye}}]$

其中，r_I为储蓄利率，C_cap为该变压器的初始投资成本，r为通货膨胀率，R为折现率，ye为预退役期起始年，yp为当前年。

所述预退役期为从变压器老化的平稳阶段结束至退役前的时间段，预退役期起始年取变压器额定寿命的60～80％。

本发明的有益效果在于：

本发明在全寿命周期成本计算与成本-收益评估的基础上制定配电变压器更换方案。在变压器全寿命周期成本计算过程中，不仅考虑了传统成本构成，而且在计算运行维护成本时考虑了台区负荷水平与用户负荷特性的影响；在计算用户停电成本时引入了等效运行可靠性模型，能够考虑外部供电可靠率、重载负荷的影响，从时间、空间、负荷特性等多个维度对变压器经济寿命进行了全面评估；在成本-收益评估过程中，提出更新系数作为变压器更换的定性依据，可以得到更加科学合理的变压器更换方案，有助于提高配网改造资金的利用率，弥补传统方法的片面性与局限性。

附图说明

图1为本发明实现流程示意图；

图2为计算用户停电损失时采用的等效运行可靠性模型示意图；

图中：1为外部等效网络，2为变压器，3为用电负荷。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参见图1，一种全寿命周期框架下的配电变压器更换方法，包括以下基本步骤：

步骤1：从地方供电企业获取配电变压器基本参数、台区历史负荷数据、台区历史供电可靠率数据。

步骤2：针对每一台待更换的配电变压器分别计算其从投运至预退役期、从投运至今的全寿命周期成本，包括以下步骤：

第2.1步：计算变压器的初始投资成本，包括购置费、安装调试费和其它费用；

第2.2步：计算变压器每年度的运行维护成本，包括能耗费用、运行人员费用、检修人员费用和设备检修费用；

第2.3步：根据等效运行可靠性模型计算变压器每年度的用户停电成本，以衡量变压器故障、检修停运对用户造成的停电损失；

第2.4步：计算变压器的退役处理成本，包括报废成本和设备残值；

第2.5步：计算变压器全寿命周期成本：按照确定的折现率和通货膨胀率将第2.1步至第2.4步所述的各项成本折算为变压器购置初期的现值，并进行加和。

步骤3：针对每一台待更换的配电变压器进行成本-收益评估，并计算更新系数，包括以下步骤：

第3.1步：根据步骤2中的结果计算变压器从预退役期至今产生的全寿命周期成本增量；

第3.2步：根据变压器初始投资成本的复利公式计算从预退役期至今因为不更换变压器而节约的投资费用；

第3.3步：根据第3.1步与第3.2步的结果计算变压器更新系数。为了消除容量因素对变压器更换决策的干扰，需要对计算结果作单位容量化处理。

步骤4：制定配电变压器推荐更换方案：以年为单位进行老化变压器更换，根据步骤3中得到的变压器更新系数对待更换的变压器进行排序，每个年度优先更换更新系数较大的若干台变压器。

本发明步骤具体说明如下：

应用本发明所述全寿命周期框架下的配电变压器更换方法时，需要首先从地方供电企业获取相关数据。从地方供电企业获取的配电变压器更换决策输入数据包括：

配电变压器基本参数：设备型号；购置价格；投运日期；额定容量；空载损耗；短路损耗；每台变压器每年度的故障次数；每台变压器每年度的运行费用与检修费用等。

台区历史负荷数据：每台变压器从投运至今每个月的台区负荷峰值。

台区历史供电可靠率数据：每台变压器从投运至今每个月的台区供电可靠率指标(RS-1)发布值。

从地方供电企业获取上述信息后，按以下步骤制定配电变压器更换方案：

第1步：针对每一台待更换的配电变压器分别计算其从投运至预退役期、从投运至今的全寿命周期成本，具体包括以下步骤(所述预退役期是指从变压器老化的平稳阶段结束至退役前的时间段，预退役期起始年视实际情况而定，一般取变压器额定寿命的60％～80％)：

1)计算变压器的初始投资成本，包括购置费、安装调试费和其它费用，由公式(1)获得：

C_cap＝C_pc+C_id+C_el         (1)

式中：C_cap为初始投资成本，C_pc为购置费，C_id为安装调试费，C_el为其它费用(如验收费用、可能产生的附加设备购置费等)，单位：元。

2)计算变压器每年度的运行维护成本，包括能耗费用、运行人员费用、检修人员费用和设备检修费用(合称检修费用)，由公式(2)获得：

$C_{\mathrm{om}}^y={\mathrm{\Σ}}_{t=1}^{12}{C}_{\mathrm{ec}}^t+C_{\mathrm{op}}^t{+C}_{\mathrm{mt}}^y---\left(2\right)$

式中：为第y年的运行维护成本，为第t个月的能耗费用，为第y年的运行人员费用，为第y年的检修费用，单位：元。其中，能耗费用由公式(3)获得：

$C_{\mathrm{ec}}^t=(P_0+{{\mathrm{\β}}_t}^2\·P_k)\×{\mathrm{\η}}_t\×T_t\×p_r---\left(3\right)$

式中：P₀为空载损耗，P_k为负载损耗，单位：kW；β_t为第t个月的平均负载率；η_t为第t个月的负荷损耗率；T_t为第t个月的运行时间，单位：h；p_r为能耗成本系数(当地电价)，单位：元/kWh。平均负载率β_t由公式(4)获得：

式中：P_d,t为第t个月的台区有功负荷，单位：kW；S_N为变压器额定容量，单位：kWh；为变压器功率因数。

3)根据等效运行可靠性模型(在计算负荷点的停电量时，可以将外部供电网络等效为一个可靠性水平已知的虚拟电源，因此采用外部等效网络、变压器及负荷构成的串联***进行可靠性评估，如图2所示)计算变压器每年度的用户停电成本，由公式(5)获得：

$C_{\mathrm{out}}^y={\mathrm{\Σ}}_{t=1}^{12}(V^t\·E_{\mathrm{out}}^t)---\left(5\right)$

式中：为第y年的用户停电成本，单位：元；V^t为第t个月的失负荷价值系数，单位：元/kWh；为第t个月的期望停电量，单位：kWh，由公式(6)获得：

$E_{\mathrm{out}}^t=P_{d,t}\·T_m^t---\left(6\right)$

式中，为第t个月的停电时间，单位：h，可以根据等效模型的串联公式(7)计算得到：

$T_m^t=T_{\mathrm{vpp}}^t+{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{trans}}^t\·T_{\mathrm{ave}}---\left(7\right)$

式中：为外部等效供电网络的月停运时间，单位：h，可以根据台区供电可靠率数据直接导出；为变压器平均故障率，单位：次/月，其在变压器寿命周期中的变化规律采用老化失效曲线进行模拟，并考虑重载负荷的影响(设备老化失效经历下降、平稳与上升三个阶段，对应老化失效曲线可以采用5参数Weibull函数进行模拟；当出现重载负荷时将导致额外寿命损失，使得变压器故障率在原有变化趋势的基础上额外增加Δλ_loss，即整个老化失效曲线向上平移Δλ_loss)；T_ave为变压器平均停运时间，单位：h。其中，外部等效供电网络的月停运时间由公式(8)获得：

$T_{\mathrm{vpp}}^t=T_t\·(1-{\mathrm{RS}}_t)---\left(8\right)$

式中，RS_t为第t个月的台区供电可靠率。每个月的变压器平均故障率由公式(9)获得：

${\mathrm{\λ}}_{\mathrm{trans}}^t=h\·[\frac{{\mathrm{\β}}_1}{{\mathrm{\α}}_1}{\left(\frac{t}{{\mathrm{\α}}_1}\right)}^{{\mathrm{\β}}_1-1}+\frac{{\mathrm{\β}}_2}{{\mathrm{\α}}_2}{\left(\frac{t}{{\mathrm{\α}}_2}\right)}^{{\mathrm{\β}}_2-1}]---\left(9\right)$

式中，h为平稳阶段的相关参数；α₁、β₁分别为下降阶段的尺度参数与形状参数；α₂、β₂分别为上升阶段的尺度参数与形状参数。

4)计算变压器的退役处理成本，包括报废成本和设备残值，由公式(10)获得：

C_rt＝C_sc-C_res           (10)

式中：C_rt为退役处理成本，C_sc为报废成本，C_res为设备残值，单位：元。

5)计算变压器全寿命周期成本：按照确定的折现率和通货膨胀率将上述各项成本(初始投资成本、运行维护成本、用户停电成本以及退役处理成本)折算为变压器购置初期的现值，并进行加和，由公式(11)获得：

$C_{\mathrm{LCC}}^k=C_{\mathrm{cap}}+{\mathrm{\Σ}}_{y=1}^k[(C_{\mathrm{om}}^y+C_{\mathrm{out}}^y)\·{\left(\frac{1+r}{1+R}\right)}^{y-1}]+C_{\mathrm{rt}}\·{\left(\frac{1+r}{1+R}\right)}^{k-1}---\left(11\right)$

式中：为第k年的变压器全寿命周期成本，单位：元；r为通货膨胀率，R为折现率，折现率主要与当前利率水平有关，可以近似取为银行储蓄利率。当k对应当前年时，计算得到的是该变压器从投运至今的全寿命周期成本，当k对应预退役期起始年时，计算得到的是该变压器从投运至预退役期开始的全寿命周期成本。

第2步：针对每一台待更换的配电变压器进行成本-收益评估，并计算更新系数，包括以下步骤：

1)根据第1步中的结果计算变压器从预退役期开始至今产生的全寿命周期成本增量，由公式(12)获得：

$\mathrm{\Δ}{C}_{\mathrm{LCC}}=C_{\mathrm{LCC}}^{\mathrm{yp}}-C_{\mathrm{LCC}}^{\mathrm{ye}}---\left(12\right)$

式中：ye为变压器预退役期的起始年，yp为当前年；ΔC_LCC为变压器从预退役期开始至今产生的全寿命周期成本增量，单位：元；分别表示变压器投运至预退役期开始与投运至今的全寿命周期成本，单位：元。

2)根据变压器初始投资成本的复利公式计算从预退役期开始至今因为不更换变压器而节约的投资费用，由公式(13)获得：

$\mathrm{\Δ}{I}_C={\mathrm{\Σ}}_{y=\mathrm{ye}}^{\mathrm{yp}}[{(1+r_I)}^{y-\mathrm{ye}}\×r_I\×C_{\mathrm{cap}}\×{\left(\frac{1+r}{1+R}\right)}^{y-\mathrm{ye}}]---\left(13\right)$

式中：ΔI_C为从预退役期开始至今因为不更换变压器而节约的投资费用，单位：元；r_I为储蓄利率。

3)根据1)和2)中的结果计算变压器更新系数，为了消除容量因素对变压器更换决策的干扰，需要作单位容量化处理，由公式(14)获得：

$\mathrm{\ξ}=\frac{\mathrm{\Δ}{C}_{\mathrm{LCC}}-\mathrm{\Δ}{I}_C}{S_N}---\left(14\right)$

式中：ξ为变压器更新系数。

第3步：制定配电变压器推荐更换方案：以年为单位进行老化变压器更换，根据第2步中得到的变压器更新系数对待更换的变压器进行排序，每个年度优先更换更新系数较大的若干台变压器。

第4步：将第3步中得到的推荐更换方案通过计算机反馈至配网规划管理部门，配网规划管理部门参照上述结果得到最终的老化变压器更换方案。

典型算例：

以陕西南部地区某农村10kV配网中9台老化变压器的更换方案为例，对比本发明所述变压器更换方法与传统更换方法(以变压器服役时间作为主要更换依据)。其中，配电变压器基本参数见表1；变压器供电区域的负荷与可靠性情况见表2。变压器初始投资中的安装调试费、其它费用分别取购置费的6.2％与11.8％；运行过程中的功率因数近似取为0.9，变压器平均停运时间为6小时/次，当地能耗成本系数、失负荷价值系数分别为0.5元/kWh与24元/kWh；退役处理时的报废成本取安装调试费用的32％，残值则按购置费用的5％计算；通货膨胀率取4％，折现率取8％。

表1配电变压器基本参数

表2各台区的负荷与可靠性情况

根据厂家提供的信息，S9-M型配电变压器的正常预期寿命为30年，一般运行20年后进入预退役期。为了保证该地区的供电服务质量，计划从2015年开始逐步更换这批变压器。为了便于分析与比较，假设每年只更换一台变压器。在上述前提与假设下，得到传统方法下的变压器更换方案(见表3)与本发明更换方法下的变压器更换方案(见表4)。

表3传统方法下的变压器更换方案

表4本发明所述方法下的变压器更换方案

可以看出，两种方法得到的变压器更换方案存在明显差异。总体而言，本发明更换方法仍遵循了优先更换高龄变压器的原则，如运行时间较长的T1、T4、T9号变压器的更换时间早于其它变压器。但与传统方法不同，在这种方法中综合考虑了区域供电可靠率、重载负荷等因素的影响。比如，T2号变压器比T3号变压器晚投运5年，但由于T2号变压器所在台区的供电可靠率水平低于T3号变压器所在台区，且其运行过程中受到了重载负荷的影响，因此产生的单位容量LCC大于T3号变压器，应优先予以更换。经进一步计算，得到两种变压器更换方案的总成本分别为4553.98万元与4420.70万元，本发明所述方法比传统方法节约成本总计133.28万元，节约比例达到2.93％，提高了变压器更换投资的经济效益。

总之，本发明所提方法将变压器全寿命周期成本理论与成本-收益评估有机结合。该方法在变压器全寿命周期成本计算过程中，不仅考虑了传统成本构成，而且在计算运行维护成本时考虑了台区负荷水平与用户负荷特性的影响；在计算用户停电成本时引入了等效运行可靠性模型，能够考虑外部供电可靠率、重载负荷的影响，从时间、空间、负荷特性等多个维度对变压器经济寿命进行了全面评估。同时，本发明在成本-收益评估的基础上制定配电变压器更换方案。在成本-收益评估过程中，根据全寿命周期成本增量与节约投资费用计算更新系数，并以更新系数作为老化变压器更换的直接依据。随着我国经济发展与人民生活水平提高，用电负荷呈持续快速增长趋势，本发明所提方法能够在变压器更换决策中考虑包括节假日负荷激增在内的多种负荷波动情况的影响，通过更换高故障率老旧变压器提高配网供电可靠性水平；另一方面，由于配电***规模庞大，改造资金相对有限，采用成本-收益评估方法可以得到更加经济合理的变压器更换次序，有助于提高配网改造资金的利用率。本发明能有效解决现有配电变压器更换方案中变压器更换时间不合理、经济效益低、无法适应配网改造需求的弊端，因此，本发明所提方法符合我国配网改造的实际需求，可为配电变压器的投资规划提供指导。

Claims (10)

1.一种全寿命周期框架下的配电变压器更换方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)针对M台待更换的变压器，M≥2，计算其中每一台待更换的变压器从投运至预退役期开始的全寿命周期成本以及从投运至今的全寿命周期成本，根据全寿命周期成本的计算结果计算每一台待更换的变压器从预退役期开始至今产生的全寿命周期成本增量ΔC_LCC，所述全寿命周期成本的计算将台区负荷水平、用户负荷特性、外部供电可靠率以及重载负荷纳入影响成本构成的因素；

2)经过步骤1)后，针对所述每一台待更换的变压器进行成本-收益评估，并计算所述每一台待更换的变压器的更新系数：

${\mathrm{\ξ}}^i=\frac{{{\mathrm{\ΔC}}_{\mathrm{LCC}}}^i-{{\mathrm{\ΔI}}_C}^i}{{S_N}^i}$

其中，ξⁱ为第i台待更换的变压器的更新系数，ΔC_LCC ⁱ为第i台待更换的变压器从预退役期开始至今产生的全寿命周期成本增量，ΔI_C ⁱ为第i台待更换的变压器从预退役期开始至今因为不更换该变压器而节约的投资费用，S_N ⁱ为第i台待更换的变压器的额定容量，i＝1,2,3,…,M；

3)制定配电变压器推荐更换方案：以年度为单位进行变压器更换，根据步骤2)中得到的所述待更换的变压器的更新系数对所述M台待更换的变压器进行排序，每个年度优先更换更新系数较大的K台变压器，1≤K≤M。

2.根据权利要求1所述一种全寿命周期框架下的配电变压器更换方法，其特征在于：所述全寿命周期成本的计算方法如下：

$C_{\mathrm{LCC}}^k=C_{\mathrm{cap}}+{\mathrm{\Σ}}_{y=1}^k[(C_{\mathrm{om}}^y+C_{\mathrm{out}}^y)\·{\left(\frac{1+r}{1+R}\right)}^{y-1}]+C_{\mathrm{rt}}\·{\left(\frac{1+r}{1+R}\right)}^{k-1}$

其中，为第k年的单台变压器全寿命周期成本，当k对应当前年时，计算得到的是该变压器从投运至今的全寿命周期成本，当k对应预退役期起始年时，计算得到的是该变压器从投运至预退役期开始的全寿命周期成本，r为通货膨胀率，R为折现率，C_cap为该变压器的初始投资成本，为该变压器第y年的运行维护成本，为该变压器第y年的用户停电成本，C_rt为该变压器的退役处理成本。

3.根据权利要求2所述一种全寿命周期框架下的配电变压器更换方法，其特征在于：所述初始投资成本为对应变压器的购置费、安装调试费和投资阶段的其它费用的加和。

4.根据权利要求2所述一种全寿命周期框架下的配电变压器更换方法，其特征在于：所述运行维护成本的计算方法为：

$c_{\mathrm{om}}^y={\mathrm{\Σ}}_{t=1}^{12}{C}_{\mathrm{ec}}^t+C_{\mathrm{op}}^y+c_{\mathrm{mt}}^y$

其中，为对应变压器第t个月的能耗费用，为对应变压器第y年的运行人员费用，为对应变压器第y年的检修费用，的计算方法为：

$C_{\mathrm{ec}}^t=(P_0+{{\mathrm{\β}}_t}^2\·P_k)\×{\mathrm{\η}}_t\×T_t\×p_r$

其中，P₀为对应变压器空载损耗，P_k为对应变压器负载损耗，β_t为对应变压器第t个月的平均负载率，η_t为对应变压器第t个月的负荷损耗率，T_t为对应变压器第t个月的运行时间，p_r为能耗成本系数，β_t的计算方法为：

其中，P_d,t为第t个月的台区有功负荷，为变压器功率因数。

5.根据权利要求2所述一种全寿命周期框架下的配电变压器更换方法，其特征在于：根据等效运行可靠性模型计算所述用户停电成本：

$C_{\mathrm{out}}^y={\mathrm{\Σ}}_{t=1}^{12}(V^t\·E_{\mathrm{out}}^t)$

其中，V^t为第t个月的失负荷价值系数，为第t个月的期望停电量：

$E_{\mathrm{out}}^t=P_{d,t}\·T_m^t$

其中，P_d,t为第t个月的台区有功负荷，为第t个月的停电时间：

$T_m^t=T_{\mathrm{vpp}}^t+{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{trans}}^t\·T_{\mathrm{ave}}$

其中，为外部等效供电网络的月停运时间，为变压器平均故障率，T_ave为变压器平均停运时间。

6.根据权利要求2所述一种全寿命周期框架下的配电变压器更换方法，其特征在于：所述退役处理成本为对应变压器的报废成本和设备残值的差值。

7.根据权利要求1所述一种全寿命周期框架下的配电变压器更换方法，其特征在于：所述变压器从预退役期开始至今产生的全寿命周期成本增量为变压器从投运至今的全寿命周期成本与该变压器从投运至预退役期开始的全寿命周期成本的差值。

8.根据权利要求1所述一种全寿命周期框架下的配电变压器更换方法，其特征在于：按照确定的折现率和通货膨胀率将所述每一台待更换的变压器的初始投资成本、运行维护成本、用户停电成本以及退役处理成本折算为变压器购置初期的现值，并进行加和，从而得到全寿命周期成本。

9.根据权利要求1所述一种全寿命周期框架下的配电变压器更换方法，其特征在于：所述变压器从预退役期开始至今因为不更换该变压器而节约的投资费用的计算方法为：

${\mathrm{\ΔI}}_C={\mathrm{\Σ}}_{y=\mathrm{ye}}^{\mathrm{yp}}[{(1+r_I)}^{y-\mathrm{ye}}\×r_I\×C_{\mathrm{cap}}\×{\left(\frac{1+r}{1+R}\right)}^{y-\mathrm{ye}}]$

其中，r_I为储蓄利率，C_cap为该变压器的初始投资成本，r为通货膨胀率，R为折现率，ye为预退役期起始年，yp为当前年。

10.根据权利要求1所述一种全寿命周期框架下的配电变压器更换方法，其特征在于：所述预退役期为从变压器老化的平稳阶段结束至退役前的时间段，预退役期起始年取变压器额定寿命的60～80％。