配電設(shè)備的風(fēng)險評估與狀態(tài)檢修決策方法

吳迪

摘要：進入二十一世紀(jì)以來，我國的電力行業(yè)隨著社會的發(fā)展不斷進步。本文針對當(dāng)前配電設(shè)備采用的定期檢修方式未將可靠性與經(jīng)濟性綜合考慮的問題，提出1種基于風(fēng)險評估結(jié)果確定配電設(shè)備狀態(tài)檢修決策的方法。首先，根據(jù)配電設(shè)備健康狀態(tài)評估結(jié)果計算配電設(shè)備實時健康指數(shù)，利用指數(shù)模型對配電設(shè)備的實時故障率進行計算;然后，采用最小路法計算配網(wǎng)中所有設(shè)備的平均實時故障率，并結(jié)合停電時用戶損失嚴(yán)重度、配電設(shè)備損失嚴(yán)重度和環(huán)境損失嚴(yán)重度確定配電設(shè)備故障后果嚴(yán)重度;最后，利用風(fēng)險偏好型效用函數(shù)量化計算配電設(shè)備的經(jīng)濟運行風(fēng)險水平，計算各配電設(shè)備的相對風(fēng)險值，并以相對風(fēng)險值為指標(biāo)確定各配電設(shè)備的狀態(tài)檢修策略，結(jié)合算例對所提的方法進行驗證，結(jié)果表明該方法合理有效。

關(guān)鍵詞：配電設(shè)備;實時健康指數(shù);實時故障率;風(fēng)險評估;故障后果嚴(yán)重度;狀態(tài)檢修

引言

隨著社會的不斷進步，人們對電力資源的需求不斷提高，社會各行各業(yè)也提高了對供電質(zhì)量的要求。如今，隨著電力改革的深人，社會各領(lǐng)域都重點關(guān)注供電網(wǎng)運營的安全和穩(wěn)定，配電設(shè)備作為整個輸電部分的重要環(huán)節(jié)與供電質(zhì)量有著密切聯(lián)系，而配網(wǎng)設(shè)備作為其中重要的組成基礎(chǔ)，對其進行進一步的檢修和運維管理能夠在一定程度上提高供電的質(zhì)量。

1配電網(wǎng)檢修概念

人們對用電的需求逐漸增大，配電網(wǎng)的相關(guān)設(shè)備進行檢修的實質(zhì)性內(nèi)容也變得形式多樣。配電網(wǎng)的檢修維護是為了檢測相關(guān)用戶的用電穩(wěn)定性以及安全性，并以此去判斷現(xiàn)代新型配電技術(shù)的實效性。在這其中，配電檢修的實際內(nèi)容不僅僅包括對相關(guān)設(shè)備安裝期間的安全性檢修維護，同時還會檢測影響設(shè)備運行的安全性因素，從而高效提升設(shè)備運行的安全實際性能。依據(jù)不同的檢查對象，將相關(guān)的配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備檢修項目列為：診斷性、巡檢以及例行試驗這樣三大類。診斷性的實驗其實是在例行試驗以及巡檢這兩項實驗的理論基礎(chǔ)上進行的，其檢驗?zāi)康木褪菫榱四軌蜻M一步對相關(guān)的配電設(shè)備進行運行狀態(tài)的評價，從而有效保障配電設(shè)備的正常狀態(tài);例行試驗是在一定周期的限制下對相關(guān)配電設(shè)備進行實際檢測，尤其是在對特殊用戶進行檢修維護時，應(yīng)該結(jié)合實際縮小檢修范圍和檢驗周期，以保證相關(guān)設(shè)備的穩(wěn)定運行;巡檢的主要內(nèi)容是對相關(guān)的配電網(wǎng)絡(luò)進行狀態(tài)量的檢驗，因為其具有特殊性質(zhì)，所以在相應(yīng)的巡檢過程中，必須要嚴(yán)格的遵守政策理論規(guī)定，一定要在政策規(guī)定的范圍內(nèi)進行一定的檢測或者創(chuàng)新檢驗，以此保障配電設(shè)備的穩(wěn)定運行。

2評價指標(biāo)體系構(gòu)建

在構(gòu)建配電設(shè)備風(fēng)險評價指標(biāo)時，考慮到配電設(shè)備分析評價涉及到較多評價指標(biāo)，本文采用逐層細化法對配電設(shè)備風(fēng)險評價指標(biāo)體系進行構(gòu)建。通過逐層細化法，幫助運維人員直接找出配電設(shè)備在運行過程中存在的風(fēng)險，使運維人員能及時根據(jù)配網(wǎng)風(fēng)險評估結(jié)果，制定相應(yīng)的運維檢修策略。具體配電設(shè)備風(fēng)險評價體系如下圖。

3對配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修和運維管理現(xiàn)狀分析

3.1配網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理

在部分配電網(wǎng)中，部分輸電網(wǎng)線過長，導(dǎo)致不能形成一個良好的環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進而造成開關(guān)電源容量減小的情況，另外，部分線路的分支部分和主線路部分之間沒有利用斷路器連接，如果變壓器的容量增加的話，就會導(dǎo)致分支超載情況的出現(xiàn)，更嚴(yán)重時還可能會對電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)造成破壞。如果配電變壓器過少，分布也不均勻的話，那可能會在實際設(shè)置的時候應(yīng)用低壓線路，但是因為供電的速率在不斷增加，這些因素都會對配電網(wǎng)的管理造成影響。

3.2設(shè)備維護效率低

配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的實際修護是依靠人工進行的。所以在相關(guān)配送電網(wǎng)絡(luò)進行運行維護是在加強其他工作之間協(xié)調(diào)性的同時，要積極的考慮相關(guān)設(shè)備的實際運行情況以及電網(wǎng)的維護狀況，這在一定程度上給技術(shù)人員帶來了麻煩，使相關(guān)電網(wǎng)的設(shè)備檢修效率降低。

3.3相關(guān)人員缺乏專業(yè)素養(yǎng)

在對相關(guān)的電力輸送設(shè)備進行定期維護時，多數(shù)檢修人員的專業(yè)技術(shù)素養(yǎng)不夠高，這就使得維護的速度以及設(shè)備檢修的準(zhǔn)確性大大降低。由于對實際的配電網(wǎng)設(shè)備在進行檢修時依靠人工力量進行實際檢修操作，所以，實際進行檢修的相關(guān)維護人員的專業(yè)素養(yǎng)就決定著電力設(shè)備的實效性。但是相應(yīng)的電力維護檢修人員若是有較豐富的經(jīng)驗以及更高的專業(yè)素養(yǎng)，那么將在一定程度上實現(xiàn)檢修精確性的提升。

4關(guān)于配電設(shè)備狀態(tài)檢修及運維管理的實踐

4.1配電設(shè)備的狀態(tài)檢修及運維管理

對配電設(shè)備進行檢修以及運維管理，需要保證設(shè)備處于運行狀態(tài)，在檢修時，需要確保不影響其正常工作的同時找出出現(xiàn)問題的地方。基于以上這種情況，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該能夠熟練的掌握配電系統(tǒng)的運行情況，同時對線路運行中的薄弱部位進行檢查。如果在檢查中發(fā)現(xiàn)線路出現(xiàn)不合理的情況，或是建筑物處有配網(wǎng)設(shè)備，這時就應(yīng)該設(shè)置警告標(biāo)志和宣傳標(biāo)語，增加人們對設(shè)備維修的認識。

4.2電容的狀態(tài)檢修

在配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運行中，電容器是一個非常更重要的角色。電容器在電網(wǎng)運行中，對應(yīng)使用的頻率非常大，所以故障的產(chǎn)生率逐漸增大，相關(guān)部門應(yīng)該加強對電容設(shè)備的及時維護管理，周期性的對電容器的參數(shù)進行檢驗維護，與額定的數(shù)值做相應(yīng)對比，及時發(fā)現(xiàn)并修正電容器的隱患故障，有效降低電容的故障產(chǎn)生頻率。在相應(yīng)的電容設(shè)備檢驗時，注意電容中的對應(yīng)電阻變化，依據(jù)電容電阻的增大現(xiàn)象判斷電容器內(nèi)部所出現(xiàn)的故障以及異常，然后及時的進行電路切斷，換取匹配性良好的部件，以保證相應(yīng)電容元件的高效精準(zhǔn)運行。

4.3設(shè)備故障等級模型構(gòu)建

在對配網(wǎng)設(shè)備風(fēng)險進行評估前，對配網(wǎng)設(shè)備的故障等級進行劃分是關(guān)鍵，而劃分的前提是以設(shè)備的各種狀態(tài)參數(shù)作為基礎(chǔ)，本文則通過配電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)對設(shè)備狀態(tài)量進行獲取，包括配電設(shè)備運行溫度、設(shè)備振動等狀態(tài)信息。在掌握配電設(shè)備運行信息之后，對配電設(shè)備關(guān)鍵部件狀態(tài)量進行劃分。在此基礎(chǔ)上，利用AHP-熵權(quán)法對各部件運行指標(biāo)展開評價，得到配電設(shè)備故障危險程度，為后續(xù)配電設(shè)備故障等級模型的構(gòu)建提供數(shù)據(jù)支持。具體配電設(shè)備關(guān)鍵部件狀態(tài)量劃分關(guān)系如圖2所示。

4.4配電設(shè)備運行風(fēng)險評估

各地市、縣供電局的設(shè)備運行維護部門應(yīng)該立足于設(shè)備發(fā)生故障較易引發(fā)的事件后果，設(shè)備的價值和對主要用戶的供電情況來評價配電設(shè)備的重要度，評價結(jié)果從高至低劃分成“關(guān)鍵、重要、關(guān)注、一般”四個級別，將以上三方面評價結(jié)果中的最高級別作為此設(shè)備的重要度級別，配電設(shè)備按照配電設(shè)備供電用戶特征的重要度、配電設(shè)備故障造成的停電區(qū)域以及配電設(shè)備在互聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮的重要作用這三方面來實施評估，明確配電設(shè)備的重要程度，劃分成三個級別，分別

是“關(guān)鍵、重要、一般”，就開關(guān)間隔設(shè)備面言，確定其重要度時應(yīng)該遵循以下原則：①根據(jù)主變的重要度級別來確定主交各側(cè)開關(guān)間隔的重要度。②根據(jù)直接相連母線的最高重要度來確定各電壓等級母聯(lián)（分段）開關(guān)間隔設(shè)備的重要度。③根據(jù)相應(yīng)線路的重要度來確定出線重要度屬于關(guān)注及更高級別時，相應(yīng)出線開關(guān)間隔的重要度可以不以線路重要度的級別為參照，如果對配電設(shè)備重要度造成影響的因因素產(chǎn)生了變化，就應(yīng)讀對設(shè)備的重要度及時進行重新評價。配電設(shè)備按照設(shè)備的重要度與健康狀態(tài)，根據(jù)配電設(shè)備風(fēng)險矩陣，如圖3所示，設(shè)備的風(fēng)險等級進行確定，并且將配電設(shè)備的管控級別由高至低劃成了“Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級”。

4.5適應(yīng)性縮小停電范圍

為了提高配電網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備檢修效率，應(yīng)該制定一系列完善的檢修制度，同時對相關(guān)電路進行周期性檢修維護，及時排除配電網(wǎng)絡(luò)的安全隱患，提高配電網(wǎng)絡(luò)間的安全性和穩(wěn)定性。聯(lián)絡(luò)開關(guān)應(yīng)用是非常好的辦法，這樣的方式結(jié)構(gòu)簡單，利用率高，安裝也非常的便捷，所以非常有利于降低對相關(guān)配送設(shè)備的影響，還可以高效控制定點范圍。另外，運用開關(guān)對于提高配送效率以及相關(guān)設(shè)備的穩(wěn)定性具有至關(guān)重要的效果。

結(jié)語

1）結(jié)合在線采集的數(shù)據(jù)建立各配電設(shè)備的健康狀態(tài)評估與設(shè)備故障率的關(guān)系，避免采用歷史數(shù)據(jù)計算故障率時，出現(xiàn)時效性的問題，2）在確定設(shè)備故障后果嚴(yán)重度時綜合考慮單一設(shè)備故障對配電網(wǎng)可靠性的影響，提高了風(fēng)險評估的準(zhǔn)確性。3）以相對風(fēng)險作為狀態(tài)檢修決策指標(biāo)，并采用算例對所提的方法進行驗證，證明所提方法能有效結(jié)合狀態(tài)檢修中的可靠性和經(jīng)濟性2個方面，可以為檢修策略的制定提供一些參考依據(jù)。

參考文獻

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