基于风险评估的配电网状态检修策略研究

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  摘 要:随着社会经济的发展,人们对于电力企业的需求逐年增加。国内电力企业正在尝试着采用状态检修作为电气设备检修工作重点,通过对设备的实际运行状况、运行特征进行分析和总结,从而及时、有效的安排检修计划,有效避免了设备检修不足或者過度检修的问题。随着电网结构的日益复杂、设备数量的不断增多和电网规模的不断扩大,科学合理的安排配电网检修决策已成为整个企业工作重点。本文简单分析了基于风险评估理念下的配电网检修决策优化要点,仅供同行工作参考。
  关键词:状态检修;配电网;检修决策
  引言
  随着科技的不断发展进步,我国在配电网检修技术的应用上也在不断的更新完善,状态检修是保证配电网稳定运行的基础,因此在传统的方法上加以改进和创新可以更好的满足人们对于电力使用的需求,这对于促进我国社会经济的发展也有着重要的影响。所以我国电力企业对于配电网络检修决策的优化也有着至关重要的意义。
  1配电网检修决策的基本形式
  目前,我国部分电网运营公司的配电网检修工作都是通过状态检修实现,成功地克服了过去传统技术手段的弱点和缺陷,为我国实现电网智能化的道路创造了有利条件。现阶段对配电网进行检修决策时,主要是根据设备自身的情况以及运行特征选择检修方式,确定检修时间并制定检修内容。对设备的状态进行评估,需要预测设备可能发生的故障,检查设备的运行状态并作出评价。同时,根据电网的日常运行状况,从设备的具体情况出发,有目的、有计划地制定出电力设备的检修决策,合理安排电网检修工作。
  2我国配电网检修决策现状
  状态检修作为当今电网企业最为常见的电力设备检修策略,它是建设坚强、科学智能电网的关键技术之一,在很大程度上克服了传统的计划检修现象,并针对其中不足和检修过剩的缺陷做了处理,取得了良好、客观的社会经济效益。目前,国内各大供电公司正在积极的推行状态检修示范工作,但是由于状态检修对技术、经济、管理要求非常严格,一旦出现这些环节不符的现象,必然导致状态检修工作发生误差,给整个管理开展造成威胁。因此,在状态检修工作中必须要高度重视每一个工作环节,从根本上解决检修工作中存在的难题和不佳的现象,确保管理工作的科学、及时开展。目前,国内外状态检修工作的开展主要集中在设备状态评估和设备的检修决策两个方面,设备的状态评估主要涉及到设备的状态检修、设备故障预测、状态评价等方面,设备检修决策工作的出发点主要包含了三个方面,首先是从设备自身的角度出发,这个方面主要是根据设备的运行特点、运行状态来确定设备的检修方式、检修时机以及检修内容。其次,电网运行方面,确定电力设备的检修安排,有目的、有针对的进行电网检修,并对电网的检修计划、配电网计划实施处理。近年来,随着电力市场改革力度的不断深入,分布式发电推广与应用越来越普遍,输变电和供配电网的检修计划也在不断的发生着变化,到电力市场改革上已经发生了显著的变动。最后,也就是近年来我们研究的焦点,也就是综合电网和设备为一体的检查流程,是将二者通过一定的技术手段综合整理成为一个整体,然后采用具体、有针对的方法进行维护和处理。
  3我国配电网检修决策优化策略
  3.1配电网设备状态的检修
  3.1.1设备状态表达
  基于风险的状态检修是一个系统、复杂的工作内容,它不仅要考虑到电网检修、故障发生的原因,同时还要考虑故障发生的后果以及发生可能性,也就是对一切可能引发故障的问题及时、有效的进行处理和优化。经过多年的工作实践分析,虽然设备故障的发生是一个随机性、不定期的问题,但是其发生概率、发生恶劣程度和配电线路的健康状态有着密切的关系。因此,在工作中,我们要采取合理、科学的故障概率来表示设备的运行健康状态,并有针对的提出相应的处于和预防措施。在过去已经生成的研究成果中,一般都鉴定在检修周期内对所有设备的健康状态进行了普查,这些健康状态处于不断变化过程之中,这种假定忽略了设备状态的发展,使得对电网和设备的风险估计偏低,,因此合理地预测未来一个检修周期内设备健康状态的变化是十分必要的,尤其是考虑到以下几个方面。首先,电力设备的状态评估不是实时的,它有一定的评估周期,一般一年到几年不等,电力设备的状态评估是一项非常复杂的工作,需要获得大量的设备外观和内部各个部件的监测和实验数据,需要一段时间的观测积累。其次,配电网的长期检修计划时间跨度较长,例如3年滚动计划和年度检修计划,忽略较长检修周期内设备健康状态的变化使得评估误差较大电力设备的故障率变化一般为浴盆曲线,进入耗损期的设备其故障率在短时间内迅速上升,一个检修周期内的变化已经不能忽视。再次,为了更为合理地安排配电网设备的检修计划需要在进行检修决策时考虑设备的健康状态及其发展趋势,使得检修具有超前性和针对性。由于本文考虑配电网中同时存在计划检修和状态检修,2种检修方式,因此要分别计算这2种检修方式下设备的故障率及其状态变化。为了更为合理地安排配电网设备的检修计划需要在进行检修决策时考虑设备的健康状态及其发展趋势,使得检修具有超前性和针对性。由于本文考虑配电网中同时存在计划检修和状态检修2种检修方式,因此要分别计算这2种检修方式下设备的故障率及其状态变化。
  3.1.2配电网设备检修模型
  在检修计划制定前,首先要根据各设备状态,服役时间和检修决策规则等确定待修设备及相应的检修等级,不同的检修等级对设备健康状态的改善是不同的,本文针对国家电网公司采用的,5类检修等级和2种检修方式分别进行建模,合理地反映检修的作用。对于采用计划检修方式的设备,进行不同的检修之后,设备的健康状态发生改善,表现在等效役龄变小,本文采用等效役龄和役龄回退因子,来表征检修的效果。
  3.2配电网检修决策优化模型
  配电网检修决策优化模型主要是针对配电网状态检修的概念进行研究,却又有所不同,对检修自身来说,配电网运行过程中遇到的所有风险统称为电网运行风险。而电网运行风险又分为检修风险和故障风险两种截然不同的风险,两者之间存在着巨大的差异和矛盾。所以,从中找到差异的平衡点是解决矛盾的重要方法,才能有效的降低配电网经检修后的运行风险。这个平衡点就是最好的检修决策。根据上述基于风险评估的配电网设备检修时使用的方法,分门别类的建立模型,包括两种检修方式以及三类检修等级。这样建模的主要原因是检修等级不同,将会对改善设备健康状态产生不同的效果。因此,计划检修方案应在待修设备和其检修等级都以明确的前提下进行制定。而不同设备的检修等级的确定则取决于不同设备的服役时间、实际状态以及检修决策规则等相关因素。在这样情形下建立的配电网设备检修模型,更科学地表现出检修的成果,同时更加有效对风险进行评估,并明确了检修的重要作用。结合配电网设备检修模型,通过计划检修方法对配电网设备进行检修,从而改善设备的健康状态,具体的效果就是降低设备等效役龄,同时降低了电网检修与故障风险,促进电网安全运行。
  结语
  配电网检修决策是一个涉及到电网、设备多个方面的复杂优化问题,这也说明了准确的设备状态监测、状态评估以及故障预测等对于设备检修决策具有极其重要的意义。
  参考文献
  [1]李明,韩学山,杨明,郭志红.电网状态检修概念与理论基础研究[J].中国电机工程学报,2011(34).
  [2]王佳明,刘文颖,魏帆,杜培,汪隆臻.基于寿命周期成本管理的输变电设备状态检修策略研究[J].电力系统保护与控制,2011(5).
  (作者单位:国网辽宁省电力有限公司铁岭供电公司辽宁省铁岭市)
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