配電設備的風險評估與狀態檢修決策方法

吳迪

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

關鍵詞：配電設備;實時健康指數;實時故障率;風險評估;故障后果嚴重度;狀態檢修

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，社會各行各業也提高了對供電質量的要求。如今，隨著電力改革的深人，社會各領域都重點關注供電網運營的安全和穩定，配電設備作為整個輸電部分的重要環節與供電質量有著密切聯系，而配網設備作為其中重要的組成基礎，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量。

1配電網檢修概念

人們對用電的需求逐漸增大，配電網的相關設備進行檢修的實質性內容也變得形式多樣。配電網的檢修維護是為了檢測相關用戶的用電穩定性以及安全性，并以此去判斷現代新型配電技術的實效性。在這其中，配電檢修的實際內容不僅僅包括對相關設備安裝期間的安全性檢修維護，同時還會檢測影響設備運行的安全性因素，從而高效提升設備運行的安全實際性能。依據不同的檢查對象，將相關的配電網絡設備檢修項目列為：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上進行的，其檢驗目的就是為了能夠進一步對相關的配電設備進行運行狀態的評價，從而有效保障配電設備的正常狀態;例行試驗是在一定周期的限制下對相關配電設備進行實際檢測，尤其是在對特殊用戶進行檢修維護時，應該結合實際縮小檢修范圍和檢驗周期，以保證相關設備的穩定運行;巡檢的主要內容是對相關的配電網絡進行狀態量的檢驗，因為其具有特殊性質，所以在相應的巡檢過程中，必須要嚴格的遵守政策理論規定，一定要在政策規定的范圍內進行一定的檢測或者創新檢驗，以此保障配電設備的穩定運行。

2評價指標體系構建

在構建配電設備風險評價指標時，考慮到配電設備分析評價涉及到較多評價指標，本文采用逐層細化法對配電設備風險評價指標體系進行構建。通過逐層細化法，幫助運維人員直接找出配電設備在運行過程中存在的風險，使運維人員能及時根據配網風險評估結果，制定相應的運維檢修策略。具體配電設備風險評價體系如下圖。

3對配網設備狀態檢修和運維管理現狀分析

3.1配網結構不合理

在部分配電網中，部分輸電網線過長，導致不能形成一個良好的環狀網絡結構，進而造成開關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，就會導致分支超載情況的出現，更嚴重時還可能會對電網的結構造成破壞。如果配電變壓器過少，分布也不均勻的話，那可能會在實際設置的時候應用低壓線路，但是因為供電的速率在不斷增加，這些因素都會對配電網的管理造成影響。

3.2設備維護效率低

配電網絡設備的實際修護是依靠人工進行的。所以在相關配送電網絡進行運行維護是在加強其他工作之間協調性的同時，要積極的考慮相關設備的實際運行情況以及電網的維護狀況，這在一定程度上給技術人員帶來了麻煩，使相關電網的設備檢修效率降低。

3.3相關人員缺乏專業素養

在對相關的電力輸送設備進行定期維護時，多數檢修人員的專業技術素養不夠高，這就使得維護的速度以及設備檢修的準確性大大降低。由于對實際的配電網設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維護人員的專業素養就決定著電力設備的實效性。但是相應的電力維護檢修人員若是有較豐富的經驗以及更高的專業素養，那么將在一定程度上實現檢修精確性的提升。

4關于配電設備狀態檢修及運維管理的實踐

4.1配電設備的狀態檢修及運維管理

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

4.2電容的狀態檢修

在配電網絡系統運行中，電容器是一個非常更重要的角色。電容器在電網運行中，對應使用的頻率非常大，所以故障的產生率逐漸增大，相關部門應該加強對電容設備的及時維護管理，周期性的對電容器的參數進行檢驗維護，與額定的數值做相應對比，及時發現并修正電容器的隱患故障，有效降低電容的故障產生頻率。在相應的電容設備檢驗時，注意電容中的對應電阻變化，依據電容電阻的增大現象判斷電容器內部所出現的故障以及異常，然后及時的進行電路切斷，換取匹配性良好的部件，以保證相應電容元件的高效精準運行。

4.3設備故障等級模型構建

在對配網設備風險進行評估前，對配網設備的故障等級進行劃分是關鍵，而劃分的前提是以設備的各種狀態參數作為基礎，本文則通過配電設備狀態監測技術對設備狀態量進行獲取，包括配電設備運行溫度、設備振動等狀態信息。在掌握配電設備運行信息之后，對配電設備關鍵部件狀態量進行劃分。在此基礎上，利用AHP-熵權法對各部件運行指標展開評價，得到配電設備故障危險程度，為后續配電設備故障等級模型的構建提供數據支持。具體配電設備關鍵部件狀態量劃分關系如圖2所示。

4.4配電設備運行風險評估

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

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

4.5適應性縮小停電范圍

為了提高配電網絡中的設備檢修效率，應該制定一系列完善的檢修制度，同時對相關電路進行周期性檢修維護，及時排除配電網絡的安全隱患，提高配電網絡間的安全性和穩定性。聯絡開關應用是非常好的辦法，這樣的方式結構簡單，利用率高，安裝也非常的便捷，所以非常有利于降低對相關配送設備的影響，還可以高效控制定點范圍。另外，運用開關對于提高配送效率以及相關設備的穩定性具有至關重要的效果。

結語

1）結合在線采集的數據建立各配電設備的健康狀態評估與設備故障率的關系，避免采用歷史數據計算故障率時，出現時效性的問題，2）在確定設備故障后果嚴重度時綜合考慮單一設備故障對配電網可靠性的影響，提高了風險評估的準確性。3）以相對風險作為狀態檢修決策指標，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合狀態檢修中的可靠性和經濟性2個方面，可以為檢修策略的制定提供一些參考依據。

參考文獻

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