基于狀態檢修決策的變電設備計劃檢修預安排技術

摘 ?要：狀態檢修是依據設備當前健康狀態監測數據，通過狀態評價與風險評估，制定差異化的運維策略，強調運維工作的實時性與配電網絡的可靠性，是一種兼顧運維成本與運維效果的運維方式。近年來，隨著配電網規模不斷擴大、結構日趨復雜，基層運維工作量和運維成本也隨之提高，如何選擇合理的檢修方式實現配電系統安全可靠運行，同時降低運維工作量與運維成本，已是配電系統運維工作的重點之一。基于此，本文從效益角度出發，對狀態檢修決策的變電設備計劃檢修預安排技術進行討論。

關鍵詞：狀態檢修;效益模型;檢修決策

一、基于狀態檢修的效益模型分析

1、檢修方式效益界定

系統效益為通過花費一定程度的物質或時間而得到的結果，也能夠定義為對具體工作流程的完成狀態標準。效益的表現根據具體的設備運轉狀態來決定，因此存在一定程度的差異，需要根據實際情況來進行明確。較為常見的有反映系統綜合狀態的標準單位，也包括具體的效益表現，所表現的內容為對整體狀態的客觀體現。對于設備狀態檢修方式的安排，是一種整體性的規劃，因此采用整體狀態的客觀體現，如設備的總體性能指標，因此通過具體的數值來精確表達是不現實的，需要通過一個數值區間來進行表現。通過對多個效益因子進行整合，能夠更加全面客觀的對效益進行表述，效益因子具備較高的獨立性，并且相互之間也具備一定程度的聯系性，通常的效益因子有各類表現性質以及各類評估系數。學術可的研究表明，在對設備進行狀態檢修的過程中，采用“可靠性”、“可用性”、“可維修性”作為效益因子能夠較為客觀合理的對維修內容進行評價。

2、效益指標計算

對于電氣設備檢修結果的評價可以通過構建矩陣來進行表示，在所構成的矩陣Q中，元素參數介于0～1，在此區間內參數越小則表示檢修程度較好，在沒有檢修時參數為1。根據式（1）的表達，即為部件1處于檢修狀態，狀態量1的改善程度優于狀態量2。

???????（1）

在本方案中對設備檢修的資源條件進行假設滿足，因此在資源條件統一的狀態下，對檢修結果能夠造成影響的因素主要集中在所選檢修方式的實際問題處理能力G，以及設備檢修的復雜與困難系數N。通過用參數G與N來對檢修方式進行表示的過程中，實際問題處理能力的層次分為4級，通過參數G來進行表示為0.1，0.3，0.5，0.8的4個級別。對檢修復雜與困難系數造成影響的3個因素為技術規范標準、檢修人員能力素質、檢修安全風險，分別用N1，N2，N3來表示。具體檢修因素得分情況見表1。

在檢修過程中，檢修難度對檢修過程所造成的影響變化規律是以指數級變化為參照的，通過檢修難度得到具體的設備檢修質量得分。不同內容的檢修方式所產生的檢修效果具有較大差異，對于相同的設備問題，不同的解決方式所造成的檢修難度與檢修效果都存在差異，能否對問題進行徹底解決取決于對正確完善檢修方式的選擇。檢修難度與檢修質量也具有顯著影響，其與檢修質量是處于負增長狀態，檢修難度低的情況下，檢修的質量則較高。

3、費用模型

在對檢修方式進行選擇時，也需要將檢修費用作為考慮的因素，不同的檢修方式需要的人工費用與物料費用以及時間成本等都具有差異，在結合檢修過程中不同檢修方式所造成的斷電成本來看，需要根據擇中原則來對檢修方式進行合理選擇。

檢修過程中的人工費用分為主要檢修人員費用與次要檢修人員費用，通過C1對人工費用進行表示;檢修過程中的材料費用通過C2進行表示;檢修過程中的機械費用分為機械使用費用、安裝運輸費用等，通過C3對機械費用進行表示;斷電費用是檢修停電過程中造成的直接經濟損失，通過C4對斷電費用進行表示。另外，在一些情況下還需要對二次設備的協同檢修費用進行綜合考慮。對以上因素綜合以后，能夠得出檢修過程耗費的價值C，見式（2）。

C = C1 + C2 + C3 + C4?（2）

二、基于費用—效益分析的檢修方式選擇

在對前列章節內容進行綜合與梳理后，能夠得出對最優電氣設備檢修方式的選擇流程，具體分為3個步驟：①在對設備的運行狀態進行檢測與分析后，選擇與之最具匹配性的檢修方式。②在選擇檢修方式過程中，通過式（2）來對檢修方案中涉及的檢修費用進行明確。③對實施檢修方式后的具體檢修效益進行計算。

例如，某電氣設備的構成部件有P個，狀態量為I個，在符合上述檢修步驟的情況下，進行具體的費效比計算，對檢修方式的優劣程度E進行確定，見式（3）。

（3）

式（3）中，Q1，Q2表示檢修方式實施完成所獲得的經濟效益，C表示檢修過程耗費的價值。

三、案例分析

在某變電站運維檢測過程中發現一處變壓器A出現故障，故障表現為分接開關出現滲漏現象。該現象的狀態量對應的劣化程度達到4級。由于距離上一次整體性維修的時間為400d左右，通過分析得出該次故障狀態評價的分數為30分，繼而將其數據代入到模型中進行計算，能夠對具體的設備故障率進行明確，即為0.0155次/d，表2展示案例的部分已知信息。

通過具體運算能夠得出結論，即變壓器需要盡快進行維修，在明確檢修方式后，確定檢修時間。如果對故障的發現到對故障進行修理中間的等待時間為10d，同時事后檢修平均修理時間為10d，則能夠對該次檢修方式實施后產生的效益進行對比，結果見表3。

在對以上檢修方式進行對比后發現，通過效率分析，可知整體維修風險與技術標準的程度較高會使得設備檢修質量降低，但是能夠對設備問題進行較為徹底的解決，使得往后較長一段時間內設備的運行保持正常，能夠帶來較高的設備經濟效益，并且使得局部修理的頻率降低。其整體維修方式的經濟性要遠高于局部維修，具備更好的設備檢測效率。

四、小結

總而言之，狀態檢修是一項綜合性非常強的系統工作，其對配電網安全運行起到了非常重要的影響。這就需要相關的工作人員在進行工作的過程中，認真的分析、研究、不斷的去總結工作經驗，將所總結的經驗用于狀態檢修的創新當中去。本文對狀態檢修模式下檢修方式的選擇模型進行構建，結合具體的影響狀態與需要耗費的成本，從而明確了以單位成本提升為標準的最佳設備檢修方式，以期為今后的相關工作提供參考。

參考文獻

[1]史常凱，寧昕，孫智濤，等.基于設備實時健康指數的配電網風險量化評估[J].高電壓技術，2018，44（2）.

[2]郇嘉嘉.電網設備狀態檢修策略的研究[D].廣州：華南理工大學電力學院，2012.

作者簡介：鄧雅琳（1974-4 ?—— ?），女，助理工程師，從事電力工程生產計劃與資產管理相關工作。