保證電力設(shè)備可靠性和減少費(fèi)用的狀態(tài)檢修方案

摘要：文章在狀態(tài)檢修的總體思想基礎(chǔ)之上，對(duì)我國(guó)電力設(shè)備狀態(tài)的檢修現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并對(duì)其存在的不完善的問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)。在電力可靠性及檢修經(jīng)濟(jì)性兩方面的約束基礎(chǔ)之上，對(duì)設(shè)備檢修的周期制定了整體全面的優(yōu)化模型，制定了電力設(shè)備檢修中的最佳方案及最佳檢修方案應(yīng)用的具體流程。

關(guān)鍵詞：電力設(shè)備檢修；經(jīng)濟(jì)性；穩(wěn)定性；檢修方案

中圖分類號(hào)：F416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）32-0136-02

1 問(wèn)題的由來(lái)

1.1 問(wèn)題背景

就我國(guó)電力設(shè)備檢修情況的現(xiàn)狀來(lái)看，我國(guó)電力設(shè)備檢修主要以設(shè)備的故障檢修以及預(yù)防性的檢修兩方面為主，而這種檢修的方式存在較多不利因素，主要弊端包括檢修流程繁瑣、檢修費(fèi)用極高、無(wú)目的性檢修、檢修過(guò)剩以及檢修不足等。已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)代市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展中電力行業(yè)的發(fā)展需求了。早在1970年，美國(guó)就提出了一種condition-based maintenance的狀態(tài)檢修模式，這種模式優(yōu)勢(shì)是，所有的檢修與預(yù)防是以電力設(shè)備的實(shí)際工作情況為準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)參考分析的，例如對(duì)設(shè)備進(jìn)行高科技技術(shù)的檢測(cè)。電力設(shè)備在運(yùn)行中的實(shí)時(shí)狀態(tài)、易出現(xiàn)故障的位置、時(shí)間以及設(shè)備運(yùn)作時(shí)易出現(xiàn)故障的程度和發(fā)展趨勢(shì)等等，都可利用技術(shù)手段進(jìn)行檢測(cè)，以便能準(zhǔn)確地預(yù)知對(duì)機(jī)器檢修的時(shí)間周期和檢修部位以及保養(yǎng)方法等。近年來(lái)，傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)處理器終端技術(shù)等已經(jīng)漸漸利用在電力設(shè)備的檢修以及故障的檢測(cè)中，使電力設(shè)備狀態(tài)檢修的問(wèn)題得到了全面的發(fā)展。在美國(guó)提出這種先進(jìn)的檢修模式之后，已經(jīng)被廣發(fā)應(yīng)用于諸多發(fā)達(dá)國(guó)家的電力系統(tǒng)設(shè)備的檢修和維護(hù)運(yùn)用中。應(yīng)用此種狀態(tài)檢修的模式有諸多優(yōu)勢(shì)：（1）降低了人工成本；（2）電力的穩(wěn)定性提高；（3）電力設(shè)備的實(shí)用壽命普遍延長(zhǎng)；（4）減少了設(shè)備檢修的成本；（5）降低了電力運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生；（6）提高了設(shè)備發(fā)電的能力。

我國(guó)的電力設(shè)備狀態(tài)檢修的應(yīng)用是在1996年，該檢修模式的應(yīng)用試點(diǎn)的工作開始實(shí)施和發(fā)展，在運(yùn)作中我國(guó)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)并取得了顯著的成績(jī)。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐表明，在電力設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)的基礎(chǔ)之上的設(shè)備檢修模式，不但可以保證供電的安全和穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了設(shè)備使用實(shí)踐，降低了設(shè)備檢修成本，還推動(dòng)了整體電力設(shè)備管理體制的發(fā)展和適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的改革，依然成為了電力系統(tǒng)中項(xiàng)勢(shì)必發(fā)展的趨勢(shì)。但是，無(wú)論運(yùn)行哪種設(shè)備檢修的模式，都必須依賴于先進(jìn)的技術(shù)手段和檢修方案，因此，應(yīng)增進(jìn)這兩點(diǎn)的發(fā)展和改革。然面在我國(guó)，雖然已經(jīng)引入電力設(shè)備狀態(tài)檢修模式多年，但是在檢測(cè)的方案改革和研究上仍未能盡善盡美，導(dǎo)致我國(guó)的狀態(tài)檢修問(wèn)題一直未能正式實(shí)施運(yùn)行，發(fā)揮其特殊的優(yōu)勢(shì)。

本文就以上問(wèn)題，在保證電力可靠性及檢修經(jīng)濟(jì)性兩方面的約束基礎(chǔ)之上，對(duì)設(shè)備檢修的周期制定了整體全面的優(yōu)化模型，并且制定了電力設(shè)備檢修中的最佳方案，解決了上述所分析的問(wèn)題，使我國(guó)的電力設(shè)備檢修工作得到改革和穩(wěn)定的發(fā)展。

1.2 優(yōu)化模型的思想

電力設(shè)備在運(yùn)行中的實(shí)時(shí)情況、穩(wěn)定性、易出現(xiàn)故障的位置、易出現(xiàn)故障的程度、時(shí)間、設(shè)備的檢修周期以及設(shè)備檢修點(diǎn)的費(fèi)用估算等等以上參數(shù)指標(biāo)均可運(yùn)用設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，并把數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，將數(shù)據(jù)引入齊次柏松的隨機(jī)模型中，通過(guò)運(yùn)算計(jì)算出電力設(shè)備檢修的周期和最適合的檢修時(shí)間。若經(jīng)過(guò)計(jì)算，起檢修時(shí)間值為零，則表明電力設(shè)備此時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)良好，還不是最佳檢修時(shí)間，可繼續(xù)運(yùn)行。若經(jīng)過(guò)計(jì)算，起檢修時(shí)間值大于零，則表明此時(shí)設(shè)備具有可檢修條件，模型將運(yùn)用數(shù)據(jù)的計(jì)算提供最佳的檢修時(shí)間，并擬定檢修方案，以便使設(shè)備檢修最穩(wěn)定、最節(jié)約成本。

2 優(yōu)化模型的建立和確定優(yōu)化參數(shù)

2.1 函數(shù)模型

假設(shè)對(duì)于一臺(tái)運(yùn)行使用的設(shè)備，通過(guò)對(duì)設(shè)備前期診斷的數(shù)據(jù)以及對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)情況，結(jié)合實(shí)時(shí)的狀態(tài)，分析設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行情況，比如設(shè)備檢測(cè)發(fā)現(xiàn)可能有n個(gè)故障，那么n就是齊次柏松的隨機(jī)模型中的一個(gè)隨機(jī)過(guò)程。平均值即為：m（t）=E[N（t）]

TLc為電力設(shè)備在一個(gè)檢修周期時(shí)間，即為平均壽命，R0為是電力設(shè)備所要求檢修后要達(dá)到的穩(wěn)定性及可靠性值。所以，電力設(shè)備在[0，t]的這段時(shí)間內(nèi)關(guān)于時(shí)間上的一個(gè)函數(shù)是：C（t）=c1m（t）+c2[m（TLc）-m（t）+c3t]。若在此基礎(chǔ)之上考慮電力設(shè)備的可靠性以及檢修費(fèi)用，也就相當(dāng)于這里電力設(shè)備檢修的停止時(shí)間，應(yīng)滿足：

2.2 模型的計(jì)算求解

電力設(shè)備最賤檢修時(shí)間T是取決于要求設(shè)備可靠性以及檢修費(fèi)用最低性的兩個(gè)時(shí)間，可設(shè)為T1、T2。T=max[T1，T2]。

關(guān)于設(shè)備運(yùn)行的可靠性的時(shí)間來(lái)看，檢修的最短時(shí)間T1為：

另外關(guān)于要求設(shè)備檢修時(shí)檢修費(fèi)用最低時(shí)間來(lái)看，檢修的時(shí)間T2為：

3 檢修方案的應(yīng)用的具體流程

隨機(jī)模型在應(yīng)用于電力設(shè)備的檢修時(shí)，可以依據(jù)設(shè)備當(dāng)前的使用情況和以往的檢修數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并同過(guò)相應(yīng)的流程進(jìn)行計(jì)算，即可得出該設(shè)備最佳的檢修方案，以保證電力設(shè)備運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性，在此基礎(chǔ)之上最大限度地降低檢修費(fèi)用，延長(zhǎng)設(shè)備使用時(shí)間。檢修方案應(yīng)用的具體流程為：

（1）依據(jù)對(duì)設(shè)備的觀察數(shù)據(jù)以及預(yù)備檢修設(shè)備以往的檢修數(shù)據(jù)，確定檢修模型中的各個(gè)參數(shù)；（2）對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行觀察；（3）對(duì)當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行時(shí)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、評(píng)估和預(yù)測(cè)，評(píng)定設(shè)備是否出現(xiàn)故障，若檢測(cè)結(jié)果無(wú)故障，則重新進(jìn)入一步驟，若檢測(cè)結(jié)果有故障，則進(jìn)行下一步；（4）將檢測(cè)設(shè)備的故障情況，包括故障個(gè)數(shù)、故障時(shí)間、可導(dǎo)致的損失度等等參數(shù)帶入模型的計(jì)算中，如果T`=0，則該設(shè)備不需要檢修，如果T`>0，需要進(jìn)行下一步驟；（5）對(duì)該設(shè)備進(jìn)行檢修，并依據(jù)模型計(jì)算結(jié)果，確定設(shè)備檢修的最佳時(shí)間。

4 結(jié)語(yǔ)

本文以上內(nèi)容針對(duì)電力設(shè)備的最佳檢修時(shí)間、方案給予了明確的分析，并且在電力可靠性及檢修經(jīng)濟(jì)性兩方面的約束基礎(chǔ)之上制定了具體實(shí)施的流程，可操作行強(qiáng)并且具有實(shí)用價(jià)值，其計(jì)算的結(jié)果可為制定電力設(shè)備檢修方案和實(shí)施應(yīng)用提供理論支持。

參考文獻(xiàn)

[1] 史智萍.基于壽命周期成本的輸變電設(shè)備可靠性管理模式研究[D].華北電力大學(xué)（北京），2010.

[2] 張小鳴，趙國(guó)柱，王秋陽(yáng).繼電保護(hù)裝置最佳自檢和檢修周期仿真研究[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2012，（2）.

[3] 麻秀范，劉曉明.智能化供電設(shè)備狀態(tài)檢修決策支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A].2012（第二屆）全國(guó)發(fā)電企業(yè)設(shè)備優(yōu)化檢修技術(shù)研討會(huì)論文集[C].2012.

[4] 秦建光，劉恒，陶文偉，馮管印，習(xí)秀麗，丁堅(jiān)勇，宋斌.電力系統(tǒng)二次設(shè)備狀態(tài)檢修策略[J].廣東電力，2011，（1）.

[5] 毛光輝，彭江，吳東升，陳海明，侯俊，鄺石，劉希平.狀態(tài)檢修：生產(chǎn)管理的重大變革[N].國(guó)家電網(wǎng)報(bào)，2011.

作者簡(jiǎn)介：潘英偉（1977—），男，吉林海龍人，供職于吉林省中泰電力設(shè)備制造有限公司，研究方向：配電網(wǎng)技術(shù)。