基于風險評估的配電網檢修決策優化

劉 源 韓 琳

（東寧縣電業局，黑龍江 東寧 157200）

針對當今狀態檢修決策中存在的各種問題和電網運行不符情況，國內電網公司和電力企業提出了一種設備故障風險、電網運行風險以及輸變電設備檢修決策優化模型，是一個以綜合風險費用最小為目標，以狀態檢修、同時檢修、互斥檢修、資源檢修為依托的工作流程。這一工作的開展，是充分考慮設備狀態檢修前后狀況的風險評估，從而得到最佳、最省、最優的檢修方案，對電網工作的安全、可靠提供了良好的指導依據。

1 我國配電網檢修決策現狀

狀態檢修作為當今電網企業最為常見的電力設備檢修策略，它是建設堅強、科學智能電網的關鍵技術之一，在很大程度上克服了傳統的計劃檢修現象，并針對其中不足和檢修過剩的缺陷做了處理，取得了良好、客觀的社會經濟效益。目前，國內各大供電公司正在積極的推行狀態檢修示范工作，但是由于狀態檢修對技術、經濟、管理要求非常嚴格，一旦出現這些環節不符的現象，必然導致狀態檢修工作發生誤差，給整個管理開展造成威脅。因此，在狀態檢修工作中必須要高度重視每一個工作環節，從根本上解決檢修工作中存在的難題和不佳的現象，確保管理工作的科學、及時開展。

目前，國內外狀態檢修工作的開展主要集中在設備狀態評估和設備的檢修決策兩個方面，設備的狀態評估主要涉及到設備的狀態檢修、設備故障預測、狀態評價等方面，設備檢修決策工作的出發點主要包含了三個方面，首先是從設備自身的角度出發，這個方面主要是根據設備的運行特點、運行狀態來確定設備的檢修方式、檢修時機以及檢修內容。其次，電網運行方面，確定電力設備的檢修安排，有目的、有針對的進行電網檢修，并對電網的檢修計劃、配電網計劃實施處理。近年來，隨著電力市場改革力度的不斷深入，分布式發電推廣與應用越來越普遍，輸變電和供配電網的檢修計劃也在不斷的發生著變化，到電力市場改革上已經發生了顯著的變動。最后，也就是近年來我們研究的焦點，也就是綜合電網和設備為一體的檢查流程，是將二者通過一定的技術手段綜合整理成為一個整體，然后采用具體、有針對的方法進行維護和處理。

2 我國配電網檢修決策優化策略

基于風險的檢修是目前常見的檢修策略之一，它是并列于設備全壽命周期管理和可靠性管理的另一種策略和方法，它在應用中能有效的評估出設備的運行情況和面臨風險，及時、科學的提出相應的預防和處理意見，以保證供電安全、可靠。在目前的配電網設備狀態決策工作中，常見的檢修決策方法包含了以下幾個方面。

2.1 配電網設備狀態的檢修

2.1.1 設備狀態表達

基于風險的狀態檢修是一個系統、復雜的工作內容，它不僅要考慮到電網檢修、故障發生的原因，同時還要考慮故障發生的后果以及發生可能性，也就是對一切可能引發故障的問題及時、有效的進行處理和優化。經過多年的工作實踐分析，雖然設備故障的發生是一個隨機性、不定期的問題，但是其發生概率、發生惡劣程度和配電線路的健康狀態有著密切的關系。因此，在工作中，我們要采取合理、科學的故障概率來表示設備的運行健康狀態，并有針對的提出相應的處于和預防措施。

在過去已經生成的研究成果中，一般都鑒定在檢修周期內對所有設備的健康狀態進行了普查，這些健康狀態處于不斷變化過程之中，這種假定忽略了設備狀態的發展，使得對電網和設備的風險估計偏低，，因此合理地預測未來一個檢修周期內設備健康狀態的變化是十分必要的，尤其是考慮到以下幾個方面。

首先，電力設備的狀態評估不是實時的，它有一定的評估周期，一般一年到幾年不等，電力設備的狀態評估是一項非常復雜的工作，需要獲得大量的設備外觀和內部各個部件的監測和實驗數據，需要一段時間的觀測積累。

其次，配電網的長期檢修計劃時間跨度較長，例如3年滾動計劃和年度檢修計劃，忽略較長檢修周期內設備健康狀態的變化使得評估誤差較大電力設備的故障率變化一般為浴盆曲線，進入耗損期的設備其故障率在短時間內迅速上升，一個檢修周期內的變化已經不能忽視。

再次，為了更為合理地安排配電網設備的檢修計劃需要在進行檢修決策時考慮設備的健康狀態及其發展趨勢，使得檢修具有超前性和針對性。由于本文考慮配電網中同時存在計劃檢修和狀態檢修，2 種檢修方式，因此要分別計算這2 種檢修方式下設備的故障率及其狀態變化。

為了更為合理地安排配電網設備的檢修計劃需要在進行檢修決策時考慮設備的健康狀態及其發展趨勢，使得檢修具有超前性和針對性。由于本文考慮配電網中同時存在計劃檢修和狀態檢修2 種檢修方式，因此要分別計算這2 種檢修方式下設備的故障率及其狀態變化。

2.1.2 配電網設備檢修模型

在檢修計劃制定前，首先要根據各設備狀態，服役時間和檢修決策規則等確定待修設備及相應的檢修等級，不同的檢修等級對設備健康狀態的改善是不同的，本文針對國家電網公司采用的，5 類檢修等級和2 種檢修方式分別進行建模，合理地反映檢修的作用。

對于采用計劃檢修方式的設備，進行不同的檢修之后，設備的健康狀態發生改善，表現在等效役齡變小，本文采用等效役齡和役齡回退因子，來表征檢修的效果。

2.2 配電網檢修決策優化模型

關于電網狀態檢修的概念分析，但所包含的具體內容略有不同，從檢修角度而言電網在運行時面臨的總風險稱為電網運行風險，主要包含電網檢修風險和電網故障風險2 個部分，這2 個部分是相互矛盾的，解決這一矛盾的方法就是協調二者的關系找到一個平衡點，使得檢修后電網的運行風險最小，這個時候的檢修方案就可以認為是最恰當的，既沒有因為檢修過度使得電網檢修風險太大，也沒有因為檢修不足使得電網故障風險過高。

3 結束語

配電網檢修決策是一個涉及到電網、設備多個方面的復雜優化問題，這也說明了準確的設備狀態監測、狀態評估以及故障預測等對于設備檢修決策具有極其重要的意義。

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