淺析繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估方法

摘 要：對(duì)繼電保護(hù)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，科學(xué)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修。本文介紹繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估基本原則依據(jù)，介紹繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，概述繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估的幾類典型評(píng)估方法，闡述繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)建設(shè)原則和性能指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)設(shè)備；狀態(tài)評(píng)估；狀態(tài)檢修

智能電網(wǎng)通過(guò)融合信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和電力系統(tǒng)技術(shù)，形成新型的發(fā)電、輸電和配電電網(wǎng)，包含海量的發(fā)電、輸電、配電一次設(shè)備和二次設(shè)備，設(shè)備故障等問(wèn)題嚴(yán)重影響智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。繼電保護(hù)設(shè)備的安全運(yùn)行直接影響一次設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量，過(guò)去對(duì)一次設(shè)備狀態(tài)評(píng)估和狀態(tài)檢修進(jìn)行了卓有成效的研究和應(yīng)用。但是，原來(lái)越多的研究表明繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)估和檢修有著重要的作用。如何提高繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行可靠性，保證繼電保護(hù)設(shè)備的安全運(yùn)行成為亟待解決的問(wèn)題。電力繼電保護(hù)設(shè)備的檢修主要采取定期檢修方式進(jìn)行，沒(méi)有綜合考慮設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行條件狀況、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等情況。設(shè)備故障或頻繁停役檢修費(fèi)用和損失相當(dāng)嚴(yán)重，采用傳統(tǒng)的檢修方式問(wèn)題日益突出。繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修得到越來(lái)越多的研究和應(yīng)用。通過(guò)對(duì)設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)設(shè)備的狀態(tài)情況的綜合評(píng)估，按照設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果，自動(dòng)調(diào)整設(shè)備檢修策略，制定科學(xué)檢修計(jì)劃，提高運(yùn)行質(zhì)量和檢修效率。本文介紹繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修基本導(dǎo)則，和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的制定，闡述建立繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)的基本原則，實(shí)現(xiàn)性能指標(biāo)，對(duì)目前主要的狀態(tài)評(píng)估方法進(jìn)行綜述分析。

1 繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)需要參照規(guī)范性文件制定，常用的規(guī)范文件有：《GB/T14285-2006繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》、《DL/T995-2006繼電保護(hù)和電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)規(guī)程》、《GB/T14285-2006繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》、《DL/T623-2009電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)規(guī)程》、《DL/T587-2007微機(jī)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行管理規(guī)程》、《國(guó)家電網(wǎng)公司設(shè)備狀態(tài)檢修管理規(guī)定》、《國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》等等。

在探索采用計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)價(jià)過(guò)程中，根據(jù)行業(yè)規(guī)范性文件，制定繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)條款。建議由專家和專業(yè)人員組成標(biāo)準(zhǔn)的制定團(tuán)隊(duì)，首先參照相關(guān)規(guī)范性文件，由繼電保護(hù)技術(shù)和維護(hù)部門、生產(chǎn)部和項(xiàng)目承擔(dān)單位技術(shù)和工程人員組成標(biāo)準(zhǔn)起草小組，負(fù)責(zé)起草標(biāo)準(zhǔn)草案；由繼電保護(hù)設(shè)備生產(chǎn)廠家、電力設(shè)計(jì)院、高校科研所和電力公司的專家、工程人員組成專家組，對(duì)提交的草案進(jìn)行討論，并形成專家反饋意見(jiàn)；由省調(diào)度部門、省公司生產(chǎn)部和科技部等權(quán)威人員及領(lǐng)導(dǎo)組成評(píng)審組，對(duì)提交修訂草案進(jìn)行評(píng)審，最后通過(guò)評(píng)審組的批準(zhǔn)形成最終的標(biāo)準(zhǔn)。

2 繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)建設(shè)

繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估，通過(guò)分析表征設(shè)備狀況的各種技術(shù)、性能指標(biāo)和運(yùn)行情況等狀態(tài)量參數(shù)，參數(shù)包括繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)量，繼電保護(hù)設(shè)備缺陷和故障數(shù)據(jù)，以及巡檢、停役檢測(cè)記錄數(shù)據(jù)，還有各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)定，評(píng)估繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)等級(jí)，確定設(shè)備是否處在影響其完成預(yù)定功能的狀態(tài)。

繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)的建立應(yīng)該遵循一些基本原則：

⑴安全與可靠性原則：系統(tǒng)應(yīng)滿足電網(wǎng)信息安全管理要求，系統(tǒng)必須具有很高的可靠性和安全性，考慮網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等安全性，系統(tǒng)可靠安全地與外部系統(tǒng)互聯(lián)。⑵科學(xué)與合理性原則：繼電保護(hù)設(shè)備實(shí)施狀態(tài)評(píng)價(jià)必須準(zhǔn)確可信地估計(jì)當(dāng)前設(shè)備的狀況，生成優(yōu)化檢修策略，并制定設(shè)備維修計(jì)劃，給出具體檢修決策建議，提高繼電保護(hù)系統(tǒng)可用率，降低檢修成本并提高維修效率。⑶開(kāi)放與可擴(kuò)展性原則：在系統(tǒng)建設(shè)中保證具有與外界進(jìn)行信息交換與處理的能力，系統(tǒng)方便從外部系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)，其分析結(jié)果可方便地被其它外部系統(tǒng)調(diào)用，并可實(shí)現(xiàn)二次開(kāi)發(fā)。

繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)的建立應(yīng)該滿足性能指標(biāo)：⑴須準(zhǔn)確可信地估計(jì)設(shè)備狀況。⑵具有高可用率：系統(tǒng)全天24小時(shí)持續(xù)可用，系統(tǒng)的正常維護(hù)不影響系統(tǒng)運(yùn)行。⑶具有高可靠率：系統(tǒng)設(shè)備平均無(wú)故障時(shí)間為數(shù)千數(shù)量級(jí)。⑷具有高響應(yīng)速度和并發(fā)性：數(shù)據(jù)訪問(wèn)和系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間數(shù)秒數(shù)量級(jí)，并發(fā)處理數(shù)十用戶。

3 繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)估方法

目前繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)估方法主要有評(píng)分方式方法，采用模糊理論的方法，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，以及采用灰色關(guān)聯(lián)度和理想解法的方法。

文獻(xiàn)[1]研發(fā)輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修理系統(tǒng)，依據(jù)高壓電氣設(shè)備狀態(tài)維修試驗(yàn)規(guī)程，設(shè)計(jì)了百分制量化的狀態(tài)評(píng)分方法，根據(jù)試驗(yàn)評(píng)分、油試驗(yàn)評(píng)分、質(zhì)量事件評(píng)分和家族缺陷評(píng)分實(shí)現(xiàn)狀態(tài)綜合評(píng)分，并且依據(jù)評(píng)分結(jié)果對(duì)維修策略進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)保證設(shè)備可靠性的條件下，提高設(shè)備可用率、降低檢修成本的目的。引入模糊數(shù)學(xué)理論，文獻(xiàn)[2]提出參量信息和描述語(yǔ)言的關(guān)聯(lián)關(guān)系的模糊正態(tài)分布隸屬函數(shù)進(jìn)行狀態(tài)參量信息表示，采用模糊綜合評(píng)判方法實(shí)施繼電保護(hù)裝置狀態(tài)量化評(píng)估。文獻(xiàn)[3]應(yīng)用模糊C均值聚類FCM算法對(duì)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊聚類分析，結(jié)合專家評(píng)判法，對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。考慮各種影響電氣設(shè)備狀態(tài)的因素，文獻(xiàn)[4]采用教師模塊對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督，通過(guò)調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)情況的評(píng)估。基于灰色關(guān)聯(lián)度和理想解法，文獻(xiàn)[5]提出了電力設(shè)備狀態(tài)維修策略決策方法，并綜合考慮多個(gè)決策指標(biāo)分析了電力變壓器狀態(tài)維修方案的決策過(guò)程。

4 總結(jié)

根據(jù)本文介紹和說(shuō)明，依據(jù)繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估基本原則，制定科學(xué)的繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，選用有效的繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估方法，建立繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)，才能科學(xué)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估，合理進(jìn)行檢修工作。

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