面向等風險度的輸電系統檢修計劃研究

鄭杰華

摘要：因為電網的飛速發展，人們的生活更加便利。而隨著電網的逐漸普及，輸電系統的檢修工作越來越重要，已經受到多方面的關注。由此，促進了檢修技術的發展。且隨著電網規模的不斷擴大，有關輸電系統檢修方法的研究越來越多。本文主要對輸電系統檢修計劃中的等風險度法進行分析，并提出一些短期檢修策略，為相關研究人員提供參考。

關鍵詞：等風險度；檢修策略；輸電系統檢修

0.引言

因為電網規模的不斷擴大，電網安裝設計的研究越來越多，尤其是在電力系統各元件組裝方面，有關短期檢修策略的研究正在逐漸增多。因為電力系統元件的質量對電力系統的安全運行具有一定的影響，若是電力系統各元件間的組成出現狀況，則可能會影響到電力系統的正常運行。而在電力系用檢修中，比較側重對機組的檢修。為了設備的正常運行，對檢修設備進行檢修工作是很有必要的。基于此，對輸電系統檢修中的等風險度進行研究是很有必要的。

1.分析輸電系統檢修中的等風險度法

在輸電系統檢修中，不用的檢修計劃產生的系統運行的風險也不一樣，且在不同的時間段內，檢修設備退出運行之后都會對系統的傳輸功率和網絡拓撲位置等產生變化。若是維修的實施程度不一樣，設備故障風險程度降低的概率也會發生變化，對后期檢修系統周期內的總運行風險會產生一定的影響。而在進行輸電系統檢修過程中，需要對各種約束進行分析。由此可見，輸電系統檢修結果對輸電系統安全性及可靠性都有直接或者間接的影響。因為輸電系統檢修的復雜性，需要選擇一個相對簡單、有效的檢測方法。等風險度法在眾多檢修方法中雖然不是最優方法，得到的解也不是真正的最優解，但這種方法操作相對簡單，檢修人員可以在工作中靈活運用，發揮自己的特長。因此，等風險度法比其他檢修方法更加容易被檢修人員接受。檢修人員可以通過等風險度法對輸電系統短期檢修策略進行研究，快速將檢修策略制定出來。隨著人們對電網的要求不斷提高，電網行業想要得到發展，就需要滿足用戶的需求。而將等風險度法應用于輸電系統檢修計劃中，能夠應對一些突發狀況，在短時間內恢復電力系統的正常運行，對電網企業的發展具有一定的促進作用。

將等風險度法應用于輸電系統檢修計劃中，主要是對設備時段的安排和設備檢修序列的安排進行分析。因為單個設備停止運行之后不會對輸電系統的正常運行產生太大的影響，而人們對電網的需求越來越高，針對這種情況，可以通過斷線分析對輸電設備可靠性進行分析。而在輸電系統中對于輸電設備的評價需要通過切負荷風險進行重點考慮，所以可以將各設備的切負荷量進行累計疊加，由此出現影響電量的概念。當輸電系統出現故障時，可以對設備能夠產生的風險進行側面分析，將各設備的重要性量化，從而對如何安排設備檢修提供參考，對設備檢修時段的安排具有一定的指導意義。在進行設備檢修序列選擇時，可以通過對比各設備對系統影響力的大小來優化選擇，即對設備重要度進行研究。因為輸電系統是由眾多的元件組成的，若是每個元件都需要進行可靠性檢修，那需要評估的量將會是一個很大的數據，需要經過一定時間的精準計算才能得出較為精確的元件可靠性，這會對電網企業的發展造成阻礙。而對設備切負荷量進行累計疊加，將其作為影響電量的評估指標，可以縮短工作量，還能對設備可靠性程度進行分析，對計算效率的提升具有一定的促進作用[1]。

2.等風險度在輸電系統檢修計劃中的具體策略分析

2.1分析數學模型

因為電量不足期望值在輸電系統運行風險中的變化比較突出，而且有較高的幾率會轉化為經濟效益，所以在進行數學模型建立時可以以電量不足期望值為基礎。首先，優化目標函數應該表示輸電系統中短期內且符合風險水平最大削減量。

（2-1）

其中t1時間段輸電系統電量不足期望值用EEENS，t1表示，t2時間段輸電系統電量不足期望值用EEENS，t1表示。

該目標能夠使各時段設備切負荷量相等，然后將對系統電量影響最大的舍爾比安排在切負荷風險最低的時段中，由此實現優化檢修計劃的目標。因為是短期內輸電系統檢修計劃，所以在只能進行一次檢修。輸電系統檢修中包含了一些常見的約束條件，比如檢修費用、潮流越限約束、檢修人力、檢修時間、連續檢修等。

因為電力系統在進行檢修時依然處于運行狀態，所以系統設備依然會出現變化，即使對系統設備進行可靠性計算，得出的設備故障概率也會和統計結果得到的平均值產生誤差。且系統檢修之后的設備可能會因為檢修程度的不同而出現故障隱患降低程度的不同，設備本身的狀態也會得到一定的修復與改善，此時設備的強迫停運概率與故障概率會被削減。因此，可以通過假設法，即假設設備在檢修之前故障概率值就已經確定，然后對輸電系統設備故障進行不同檢修程度的檢修工作，設備故障概率就會隨著降低。

（2-2）

其中檢修之后設備故障概率用λnew表示，檢修之前設備故障概率用λold表示，檢修k相應的故障率削減ωk用表示。在進行計算時，需要對設備動態變化進行考慮。對動態監測的數據進行分析可知，若是設備的維修檢修工作不及時，則設備的故障概率會在很短的一段時間內出現明顯的提升；若對設備故障進行檢修維修工作，那故障概率就會被削減。不同的檢修程度產生的故障概率削減量是不一樣的，其產生的檢修維修成本與持續時間也是不均等的。因此在進行輸電系統檢修計劃策略安排時，可以通過故障概率削減量的計算得出可能產生的影響收益。在進行檢修方案評估選擇時，可以將檢修后產生的總系統收益減去系統檢修過程中產生的費用，將其結果作為評價指標[2]。

2.2分析流程

在進行輸電系統檢修計劃制定時，可以將可靠性作為判斷依據，對系統各設備的可靠性進行分析。首先對設備狀態進行檢測，并對設備狀態結果進行分析，將需要檢修的輸電設備篩選出來。然后將以檢修計劃為準，對各元件時段故障概率進行參數評估。接著將得到的各設備對系統產生的可靠性影響進行量化，在進行設備可靠性評估時，需要對蒙特卡洛法進行反復應用，對根據電量影響大小進行設備時段排列，從而對設備系統風險進行優化處理，降低設備對電量的影響力。對滿足檢修約束的涉筆進行檢修，并對該設備的故障概率進行定時更新。對不滿足時段設備進行刪除。依照上述流程，對系統其他設備進行檢修工作。該檢修流程涉及到的計算量很龐大，需要花費很多的時間和精力去完成。

2.3分析檢測結果

根據計算結果分析可知，等風險度檢修計算的優化主要是將對影響電力較大電力設備的檢修時段進行優化處理，將其安排在負荷較低時段內進行檢修工作，從而避免在重負荷時段下對電力設備進行檢修。而且電力設備檢修的工程量十分龐大，人力資源需要進行優化處理。隨著故障時間的不斷延長，設備故障概率會不斷上升。在進行電力系統檢修維修工作時，需要將人力資源安排在重要地段，防止設備故障對系統穩定運行產生更大影響力。將等風險度法應用于輸電系統檢修計劃中，符合電力企業發展的需求，能夠滿足人們對電力的要求[3]。

3.結語

綜上可知，輸電系統檢修工作是電網安全可靠運行的重要保障。而隨著電網規模的不斷擴大和人們對電網的高質量追求，輸電系統檢修工作越來越重要。等風險度法因為操作簡單、效率高等優點逐漸在輸電系統檢修中得到應用。因此，相關部門應該加強等風險度法在輸電系統檢修計劃中的應用研究。

參考文獻：

[1]于朝輝.電力系統繼電保護隱性故障中的相關問題[J].黑龍江科學.2015（08）

[2]汲國強，張伯明，吳文傳，孫宏斌，寧遼逸.一種適用于可靠性評估的電網設備時變停運模型[J].中國電機工程學報.2013（01）

[3]杜江，郭瑞鵬，李傳棟，黃道姍，胡洪濤，張磊.電力系統可靠性評估中的重要控制法[J].電力系統自動化.2015（05）