試分析電力設備全壽命周期成本最優的檢修策略

鄒光濤 胡曉斌 龔石磊

（國網江西省電力公司九江供電分公司）

試分析電力設備全壽命周期成本最優的檢修策略

鄒光濤 胡曉斌 龔石磊

（國網江西省電力公司九江供電分公司）

電力設備是電網系統中的重要構成，其正常運行是電網穩定運行的重要保障。隨著新型電力設備不斷出現，電網系統中的電力設備不斷更新，應用的電力設備數量也隨之增多，電力設備的檢修維護成本大大增加，對此，我國電力行業也針對這一問題，展開了深入研究，基于電力成本的全壽命周期，盡可能的降低電力設備檢修成本，提升電力行業經濟效益。本文就電力設備全壽命周期成本最優的檢修策略進行了分析。

電力設備；全壽命周期；成本；檢修策略

前言

電力設備在應用過程中，不可避免的會存在一些老化、故障問題，需要專業人員進行檢修維護。而據相關研究表明，在檢修過程中，所采用的檢修策略和檢修次數，也會對電力設備的檢修成本產生一定的影響作用。對此，電力企業還應在電力設備應用中，結合現代化先進理論和模型，從電力設備全壽命周期角度進行分析，制定出最合理的檢修策略，從而在確保電力系統運行穩定性的同時，提升系統運行的經濟性。

1 電力設備全壽命周期成本檢修管理概述

全壽命周期成本管理理論，主要是基于管理對象的長期效益，通過對其采購、運行、檢修等全過程的管理，在確保安全性的前提下，實現成本最低的一種管理理念。當前，全壽命周期成本管理理論已經在國際上各領域得到了廣泛運用，如建筑工程、交通運輸、電力行業等[1]。我國電力領域在2008年對這一理論予以引入應用，并在一段時間的實踐應用中，獲得了一定的成就，尤其是在電力設備維修方面，取得了良好的效果。基于電力設備全壽命周期的成本管理，實際上就是指從設備購買到最終回收全過程所產生費用的管理，這一成本管理主要分為初始成本管理和未來成本管理，而未來成本管理中，又包含一次性成本管理和重復發生成本管理。其中，設備檢修成本就是重復發生成本中的重要組成，結合全壽命周期成本中的維護模型和檢修模型，對這一部分成本進行有效管理，就是電力設備全壽命周期成本檢修管理。

2 電力設備檢修管理現狀

（1）電力設備檢修基礎工作水平不足[2]。當前電力設備檢修過程中，一些基礎工作的水平，難以滿足全壽命周期成本檢修管理要求，工作人員所獲取的數據缺乏及時性和準確性，導致檢修效率大大降低，無法保證電力設備檢修效果。例如當前電力企業中，電力設備采購、電力設備安裝、電力設備運維等工作，都處于相互獨立的狀態，缺乏統一協調，難以確保電力設備維修目標的實現，基于全壽命周期成本的電力設備檢修管理無法實現。基礎工作水平的不足，導致檢修成本大大增加，一定程度上限制了檢修效果和成本控制效果。

（2）電力設備檢修方法存在缺陷。當前我國電力系統檢修中，主要采用的檢修方法為定期檢修方法，這種檢修方法在應用中，要求檢修人員制定檢修周期計劃，按照計劃進行檢修。定期檢修能夠及時發現設備故障，但是也存在檢修時間消耗過多、檢修過多、影響電網正常運行等問題，一定程度上提升了電力設備故障率。而另一種電力設備狀態檢修，也是當前常用的一種檢修方法，雖然減少了不必要的檢修時間和檢修次數，但是也存在數據信息積累不足等問題，影響了檢修效果和成本控制效果。同時，基于電力設備全壽命周期成本管理理論，構建電力設備可靠性增長模型，對檢修活動在電力設備可靠性方面的影響進行分析，發現電力設備可靠性與檢修活動存在關聯性，不同的檢修方法，對電力設備可靠性也存在一定的影響。其中，在狀態檢修中，電力設備的故障率能夠保持在標準值以下[3]。但是隨著設備使用年限的增加，維修效果也會隨之降低，維修成本和頻率不斷提升。因而，要想實現電力設備全壽命周期成本最優的檢修管理，也應充分考慮檢修方法的合理選擇與優化。

3 基于電力設備全壽命周期成本最優的檢修策略

3.1 提高電力設備檢修基礎工作水平

要想實現全壽命周期成本最優的電力設備檢修，應考慮到電力設備全壽命周期的各個環節成本。基礎工作顧名思義是電力設備檢修中的最基礎部分，也是影響電力檢修效果以及成本控制的重要因素之一，電力企業需要不斷提高基礎工作水平，以滿足全壽命周期成本最優要求。因而，在電力設備檢修時，電力企業應充分考慮到電力設備檢修工作所涉及的各環節對應部門，注重各部門之間的協調合作，從而確保對電力設備全壽命周期數據的全面收集，提升信息的整合程度，提升電力設備檢修策略的有效性。例如在電力設備采購環節，要求采購人員充分考慮所采購設備的平均壽命、故障維修費用、停機成本等，從經濟性角度，優化電力設備采購環節，作出最佳的判斷，真正實現基于電力設備全壽命周期成本最優的檢修管理。

3.2 注重電力設備檢修方法的合理選擇與優化

基于全壽命周期成本最優的電力設備檢修策略制定中，應注重電力檢修方法的合理選擇與優化。例如某電力企業的變壓器檢修工作中，基于全壽命周期成本管理理論，選取成本最優情況下的檢修策略，并對檢修方法進行了對比選擇。該公司電力系統中共有五十八臺變壓器，變壓器型號為SFPSZ9-120000/220型。根據這些變壓器的年平均故障次數和運行年限數據，利用MATLAB編程，能夠獲取其故障率分布曲線函數λ（t）。隨后，基于電力設備全壽命周期成本管理，對電力設備定期檢修方法和狀態檢修方法進行對比。其中，定期檢修方案為八年一次電力設備小修，十五年一次電力設備大修。若是運行年限為三十年，則電力設備定期檢修中，第八年、第十六年以及第二十四年為電力設備小修，第十五年為電力設備大修。狀態檢修方案為，在電力設備故障率為0.05時進行狀態檢修[4]。結合電力設備檢修相關標準，根據變壓器檢修不同故障率的故障成本、年故障供電損失成本、原件修復成本等，最終計算出該公司電力系統變壓器檢修中，若是運用定期檢修方法，則檢修成本為30010.7萬元，若是采用狀態檢修方法，則檢修成本為28066.17萬元，存在明顯的成本優勢，因而，狀態檢修更加合理有效。這一結論也可以運用在其他設備基于全壽命周期成本最優的電力設備檢修策略中。

同時，在電力設備狀態檢修過程中，檢修人員應采用動態檢修的方式。構建電力設備全壽命狀態檢修成本模型，并在檢修工作中不斷予以修正和優化[5]。從而，提高數據的精確度、及時性，確保檢修人員能夠及時發現電力設備中存在的故障問題，避免過多的檢修次數。另外，在狀態檢修過程中，檢修人員也應在模型中融入電力設備不同部分的成本，對單一成本與總成本比例進行分析，以便選取重點檢修部分，盡可能的減少大修停機情況，以降低電力設備檢修成本，確保基于全壽命周期成本最優的電力設備檢修策略的切實有效。

4 結論

電力設備從采購到最終的回收，都會產生一定的費用，而設備檢修策略的合理制定，也對電力設備成本有較大影響。因而，為在確保電力系統穩定運行的前提下，降低電力設備運行成本，電力企業還應盡快制定基于電力設備全壽命周期成本最優的檢修策略，不斷提高基礎工作水平，合理選擇電力設備檢修方法，優化檢修過程，從各環節降低電力設備檢修成本，實現電力系統的經濟性運行。

[1]顧潔，杜漸，秦杰，張怡.基于全壽命周期成本的變電站設備檢修模糊規劃模型[J].電力系統自動化，2014，1（1）：44～50.

[2]陳冬青，許寶珍，張怡.基于壽命期成本的電氣設備檢修策略研究[J].電力與能源，2014，3（3）：337～340.

[3]王璟儒，李川，肖定垚，王承民.考慮風險度量與成本最優的電網資產全壽命周期管理問題[J].電網與清潔能源，2014，11（11）：26～31.

[4]劉彬，姚思宇，孫超.基于檢修效能分析的變壓器全壽命周期固定檢修優化策略[J].科技創新與應用，2015，4（4）：126～127.

[5]王佳明，劉文穎，魏帆，杜培，汪隆臻.基于壽命周期成本管理的輸變電設備狀態檢修策略研究[J].電力系統保護與控制，2011，5（5）：77～80.

TM73

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1004-7344（2016）35-0230-02

2016-12-2