輸變電設備狀態評價及可靠性分析

劉金永

摘 要：隨著社會的不斷發展，我國國民經濟的不斷增強，國家電網的發展也有了很大的進步。而隨著用戶對電力的需求量的不斷增大，如何保證電力系統安全、穩定的運行成為電力管理部門當務之急需要解決的問題。輸變電設備在電力系統中起著傳輸電力的作用，對輸變電設備的運行狀態進行檢修和保證電力系統正常運行有著直接的關系。

關鍵詞：輸變電設備；設備檢修；檢修策略

輸變電設備的可靠、安全、高效運行對于提升現代電力系統的運行質量具有重要意義。隨著電力行業和科學技術的日益發展，各種先進的輸變電技術和設備被應用到實際的電網運行中來，顯著的提升了電力系統功能和管理的水平，同時也增加了系統設備復雜性及設備狀態評價、可靠性分析的難度。這就要求現代電力企業重視基于各種設備狀態評價和可靠性分析系統風險評估工作，提升電網穩定、高效運行的能力。

1 輸變電設備狀態評價分析

1.1 輸變電設備狀態評價的基本內涵。隨著我國電力行業的日益發展，現代輸變電設備的狀態評價不再采用過去的、狀態監測參數較少的、評價過程及結果簡單的評價模式，而多信息狀態綜合評價方法憑借其應對復雜系統狀態的能力逐步得到應用。該模式通過一般的狀態監測以及試驗等方式得到輸變電設備的狀態特性指標參數，借助相應的量化數學模型進行計算，最后以定性或者定量的方式對輸變電設備的運行狀態進行區別性的表征。輸變電設備的狀態評價，通常涉及設備設計、選型、安裝、運行和維護等各個環節，根據設備投運時間不同，可以分為投運前評價、運行中評價和后期評價。實現對設備狀態的準確掌握，對于提升電力系統運行的效率至關重要。

1.2 狀態評價方法和模型分析。隨著現代電力系統狀態監測技術的不斷發展，狀態評價方法也日益進步。一般的輸變電設備狀態評價方法涉及概率統計、專家系統、神經網絡以及模糊評價等方面。上述方法憑借各自的特點，在不同的場合發揮著重要作用。在現代輸變電設備的狀態評價中，權重是一個反映不同指標屬性的重要參數，對實現狀態評價的差異性具有重要作用。實際中，按照評價信息以及各指標權重的不同處理方法，輸變電設備的狀態評價模型通常包括常權評價、變權評價、模糊綜合評價、變權模糊綜合評價以及考慮信息融合的評價等眾多模型。

輸變電設備的常權評價模型 1）模型涉及的各參數權重指標不隨樣本參數以及動態評價時間的變動而出現差異；2）對于某重要狀態參數出現嚴重偏離正常范圍、某些重要部件出現明顯故障的情況，該模型不能得到合理的評價結果。

輸變電設備的變權評價模型 1）該模型充分考慮了不同評價因素的均衡性問題；2）該模型結果不能實現對實際輸變電設備運行狀態的直觀反映。

輸變電設備的模糊綜合評價 1）通過該模型能夠獲得輸變電設備狀態的直觀反映結果；

輸變電設備的變權模糊綜合評價 1）同時具備變權評價模型和模糊評價模型的特點；

考慮信息融合的評價模型 1）該模型能夠有效應對隨機性、模糊性引發的不確定性；

1.3 輸變電設備狀態評價要點。在實際的輸變電設備狀態評價過程中，應該把握以下要點：1）突出評價工作重點。根據相關輸變電設備狀態評價要求，對于新投運的設備，應當預先進行設備狀態評價，及時發現和處理安全隱患，在此過程中，相關人員應當考慮實際的設備運行需求、有針對性對評價方法和對象進行選擇；2）將信息化手段運入狀態評價過程。信息化技術對于現代輸變電設備狀態評價具有重要作用，除了能夠利于管理人員提升工作效率，還利于設備維護人員對輸變電設備現狀的及時掌握；3）強化輸變電設備狀態評價的基礎和人員管理。這就要求在實際的狀態評價過程中，高度重視相關資料的搜集和積累工作，為后期的狀態評價提供參考和依據。另外，應當加強設備狀態評價人員專業技能的考核和培訓工作，確保狀態評價工作的有效落實，提升評價工作的水平[2]。

2 輸變電設備的可靠性分析

2.1 輸變電設備可靠性分析的基本內涵。通過對輸變電設備可靠性的準確、全面分析，能夠幫助設備管理人員發現設備故障以及生產過程中的問題，對設備運行狀態的變化趨勢進行掌握，及時發現設備管理過程中的薄弱環節。現代輸變電設備的可靠性分析充分結合電力生產實際，一定程度上代表了電力系統網絡結構、電力設備等的管理水平，是體現輸變電設備運行質量的重要量化指標[3]。

2.2 輸變電設備可靠性分析的方法分析。鑒于不同系統和設備間的差異，輸變電設備可靠性分析的方法種類繁多。常見的輸變電設備可靠性分析方法涉及解析分析法、模擬分析法和混合分析法。其中：1）解析法包括網絡法、故障樹法以及狀態空間法。以網絡解析法為例，該分析方法以實際的復雜輸變電設備的邏輯框圖為基礎，具有分析過程簡單便捷、物理概念清晰明確等特點；2）模擬法包含蒙特卡羅模擬以及人工神經網絡方法。以人工神經網絡方法為例，該方法旨在提高解析法的運算速度，為此，借助神經網絡的自適應算法對故障篩選過程進行改進而實現，然而，雖然該方法能夠獲得較高的計算精度，但其計算的規模有一定的限制；3）混合分析方法。混合法結合了上述兩種分析方法的優勢，為此，對于適宜采用解析法的應用場合，應當充分發揮解析法模型、概念明確的優勢，而對于較大規模的求解場合，采用模擬法進行。

2.3 輸變電設備可靠性指標分析。輸變電設備的可靠性指標一般包括設備的可用系數、計劃和非計劃停運率等。對此，可以從以下幾個方面進行考慮；1）關于設備的可用系數指標。該指標反映了輸變電設備正常運行的時間比例。為了切實提高設備的可用系數，降低檢修等非正常工作狀態的時間，一方面，應當做好設備日常檢修及維護的前期準備，最大限度的減小前期準備不當引發的檢修延誤。這就要求相關單位根據實際的檢修任務和操作設備、物料、人員等的情況，制定高效的準備工作流程；另一方面，應當做好施工天氣等客觀因素的預先調查工作，制定科學的檢修計劃。對于設備大修等對天氣因素要求較高的場合，相關人員應當做好和施工區域氣象部門的溝通工作，降低天氣因素對檢修工作的不良影響；2）關于輸變電設備的計劃停運率。為了優化該指標，一方面，應當做好輸變電設備的綜合停電計劃，這就要求電力調度、檢修調試等各個單位加強溝通和協調，最大限度的避免同一設備重復停電現象的發生，另一方面，應當合理的安排設備預試。這就要求相關單位積極的引進先進的輸變電設備狀態監測技術和設備，由此，可以在一定程度上延長性能穩定輸變電設備的預試時間，進而顯著提升設備的計劃停運指標。

3 總結

通過科學的輸變電設備狀態評價，能夠幫助設備管理人員對輸變電設備的運行風險進行分析和預測，為設備的日常檢修維護以及風險防范工作提供支持。而通過有效的輸變電設備可靠性分析，能夠實現對設備運行和技術狀況的掌握，為設備的制造調試以及生產管理等提供參考。為此，相關單位應當充分把握現代輸變電設備狀態評價和可靠性分析的發展情況，掌握各種不同評價和分析方法的差異，切實有效的提升現代輸變電設備的運行水平。

參考文獻

[1]柯春俊，彭發東.輸變電設備狀態評價與風險評估在廣東電網的應用.廣東電力，2012（11）.

[2]武學亮.基于輸變電設備狀態評價及可靠性研究.科技創新與應用，2013（18）.