基于狀態(tài)檢修決策的變電設(shè)備計(jì)劃檢修預(yù)安排技術(shù)

摘 ?要：狀態(tài)檢修是依據(jù)設(shè)備當(dāng)前健康狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過狀態(tài)評價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)評估，制定差異化的運(yùn)維策略，強(qiáng)調(diào)運(yùn)維工作的實(shí)時(shí)性與配電網(wǎng)絡(luò)的可靠性，是一種兼顧運(yùn)維成本與運(yùn)維效果的運(yùn)維方式。近年來，隨著配電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大、結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，基層運(yùn)維工作量和運(yùn)維成本也隨之提高，如何選擇合理的檢修方式實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，同時(shí)降低運(yùn)維工作量與運(yùn)維成本，已是配電系統(tǒng)運(yùn)維工作的重點(diǎn)之一。基于此，本文從效益角度出發(fā)，對狀態(tài)檢修決策的變電設(shè)備計(jì)劃檢修預(yù)安排技術(shù)進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：狀態(tài)檢修;效益模型;檢修決策

一、基于狀態(tài)檢修的效益模型分析

1、檢修方式效益界定

系統(tǒng)效益為通過花費(fèi)一定程度的物質(zhì)或時(shí)間而得到的結(jié)果，也能夠定義為對具體工作流程的完成狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)。效益的表現(xiàn)根據(jù)具體的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來決定，因此存在一定程度的差異，需要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行明確。較為常見的有反映系統(tǒng)綜合狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)單位，也包括具體的效益表現(xiàn)，所表現(xiàn)的內(nèi)容為對整體狀態(tài)的客觀體現(xiàn)。對于設(shè)備狀態(tài)檢修方式的安排，是一種整體性的規(guī)劃，因此采用整體狀態(tài)的客觀體現(xiàn)，如設(shè)備的總體性能指標(biāo)，因此通過具體的數(shù)值來精確表達(dá)是不現(xiàn)實(shí)的，需要通過一個(gè)數(shù)值區(qū)間來進(jìn)行表現(xiàn)。通過對多個(gè)效益因子進(jìn)行整合，能夠更加全面客觀的對效益進(jìn)行表述，效益因子具備較高的獨(dú)立性，并且相互之間也具備一定程度的聯(lián)系性，通常的效益因子有各類表現(xiàn)性質(zhì)以及各類評估系數(shù)。學(xué)術(shù)可的研究表明，在對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)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(nèi)容進(jìn)行評價(jià)。

2、效益指標(biāo)計(jì)算

對于電氣設(shè)備檢修結(jié)果的評價(jià)可以通過構(gòu)建矩陣來進(jìn)行表示，在所構(gòu)成的矩陣Q中，元素參數(shù)介于0～1，在此區(qū)間內(nèi)參數(shù)越小則表示檢修程度較好，在沒有檢修時(shí)參數(shù)為1。根據(jù)式（1）的表達(dá)，即為部件1處于檢修狀態(tài)，狀態(tài)量1的改善程度優(yōu)于狀態(tài)量2。

???????（1）

在本方案中對設(shè)備檢修的資源條件進(jìn)行假設(shè)滿足，因此在資源條件統(tǒng)一的狀態(tài)下，對檢修結(jié)果能夠造成影響的因素主要集中在所選檢修方式的實(shí)際問題處理能力G，以及設(shè)備檢修的復(fù)雜與困難系數(shù)N。通過用參數(shù)G與N來對檢修方式進(jìn)行表示的過程中，實(shí)際問題處理能力的層次分為4級，通過參數(shù)G來進(jìn)行表示為0.1，0.3，0.5，0.8的4個(gè)級別。對檢修復(fù)雜與困難系數(shù)造成影響的3個(gè)因素為技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、檢修人員能力素質(zhì)、檢修安全風(fēng)險(xiǎn)，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(guī)律是以指數(shù)級變化為參照的，通過檢修難度得到具體的設(shè)備檢修質(zhì)量得分。不同內(nèi)容的檢修方式所產(chǎn)生的檢修效果具有較大差異，對于相同的設(shè)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(jìn)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(zhì)量也具有顯著影響，其與檢修質(zhì)量是處于負(fù)增長狀態(tài)，檢修難度低的情況下，檢修的質(zhì)量則較高。

3、費(fèi)用模型

在對檢修方式進(jìn)行選擇時(shí)，也需要將檢修費(fèi)用作為考慮的因素，不同的檢修方式需要的人工費(fèi)用與物料費(fèi)用以及時(shí)間成本等都具有差異，在結(jié)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(jù)擇中原則來對檢修方式進(jìn)行合理選擇。

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

C = C1 + C2 + C3 + C4?（2）

二、基于費(fèi)用—效益分析的檢修方式選擇

在對前列章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行綜合與梳理后，能夠得出對最優(yōu)電氣設(shè)備檢修方式的選擇流程，具體分為3個(gè)步驟：①在對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)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(fèi)用進(jìn)行明確。③對實(shí)施檢修方式后的具體檢修效益進(jìn)行計(jì)算。

例如，某電氣設(shè)備的構(gòu)成部件有P個(gè)，狀態(tài)量為I個(gè)，在符合上述檢修步驟的情況下，進(jìn)行具體的費(fèi)效比計(jì)算，對檢修方式的優(yōu)劣程度E進(jìn)行確定，見式（3）。

（3）

式（3）中，Q1，Q2表示檢修方式實(shí)施完成所獲得的經(jīng)濟(jì)效益，C表示檢修過程耗費(fèi)的價(jià)值。

三、案例分析

在某變電站運(yùn)維檢測過程中發(fā)現(xiàn)一處變壓器A出現(xiàn)故障，故障表現(xiàn)為分接開關(guān)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。該現(xiàn)象的狀態(tài)量對應(yīng)的劣化程度達(dá)到4級。由于距離上一次整體性維修的時(shí)間為400d左右，通過分析得出該次故障狀態(tài)評價(jià)的分?jǐn)?shù)為30分，繼而將其數(shù)據(jù)代入到模型中進(jìn)行計(jì)算，能夠?qū)唧w的設(shè)備故障率進(jìn)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(yùn)算能夠得出結(jié)論，即變壓器需要盡快進(jìn)行維修，在明確檢修方式后，確定檢修時(shí)間。如果對故障的發(fā)現(xiàn)到對故障進(jìn)行修理中間的等待時(shí)間為10d，同時(shí)事后檢修平均修理時(shí)間為10d，則能夠?qū)υ摯螜z修方式實(shí)施后產(chǎn)生的效益進(jìn)行對比，結(jié)果見表3。

在對以上檢修方式進(jìn)行對比后發(fā)現(xiàn)，通過效率分析，可知整體維修風(fēng)險(xiǎn)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的程度較高會(huì)使得設(shè)備檢修質(zhì)量降低，但是能夠?qū)υO(shè)備問題進(jìn)行較為徹底的解決，使得往后較長一段時(shí)間內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行保持正常，能夠帶來較高的設(shè)備經(jīng)濟(jì)效益，并且使得局部修理的頻率降低。其整體維修方式的經(jīng)濟(jì)性要遠(yuǎn)高于局部維修，具備更好的設(shè)備檢測效率。

四、小結(jié)

總而言之，狀態(tài)檢修是一項(xiàng)綜合性非常強(qiáng)的系統(tǒng)工作，其對配電網(wǎng)安全運(yùn)行起到了非常重要的影響。這就需要相關(guān)的工作人員在進(jìn)行工作的過程中，認(rèn)真的分析、研究、不斷的去總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，將所總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)用于狀態(tài)檢修的創(chuàng)新當(dāng)中去。本文對狀態(tài)檢修模式下檢修方式的選擇模型進(jìn)行構(gòu)建，結(jié)合具體的影響狀態(tài)與需要耗費(fèi)的成本，從而明確了以單位成本提升為標(biāo)準(zhǔn)的最佳設(shè)備檢修方式，以期為今后的相關(guān)工作提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]史常凱，寧昕，孫智濤，等.基于設(shè)備實(shí)時(shí)健康指數(shù)的配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)量化評估[J].高電壓技術(shù)，2018，44（2）.

[2]郇嘉嘉.電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修策略的研究[D].廣州：華南理工大學(xué)電力學(xué)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(chǎn)計(jì)劃與資產(chǎn)管理相關(guān)工作。