試分析電力設(shè)備全壽命周期成本最優(yōu)的檢修策略

鄒光濤 胡曉斌 龔石磊

（國(guó)網(wǎng)江西省電力公司九江供電分公司）

試分析電力設(shè)備全壽命周期成本最優(yōu)的檢修策略

鄒光濤 胡曉斌 龔石磊

（國(guó)網(wǎng)江西省電力公司九江供電分公司）

電力設(shè)備是電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要構(gòu)成，其正常運(yùn)行是電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。隨著新型電力設(shè)備不斷出現(xiàn)，電網(wǎng)系統(tǒng)中的電力設(shè)備不斷更新，應(yīng)用的電力設(shè)備數(shù)量也隨之增多，電力設(shè)備的檢修維護(hù)成本大大增加，對(duì)此，我國(guó)電力行業(yè)也針對(duì)這一問題，展開了深入研究，基于電力成本的全壽命周期，盡可能的降低電力設(shè)備檢修成本，提升電力行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。本文就電力設(shè)備全壽命周期成本最優(yōu)的檢修策略進(jìn)行了分析。

電力設(shè)備；全壽命周期；成本；檢修策略

前言

電力設(shè)備在應(yīng)用過程中，不可避免的會(huì)存在一些老化、故障問題，需要專業(yè)人員進(jìn)行檢修維護(hù)。而據(jù)相關(guān)研究表明，在檢修過程中，所采用的檢修策略和檢修次數(shù)，也會(huì)對(duì)電力設(shè)備的檢修成本產(chǎn)生一定的影響作用。對(duì)此，電力企業(yè)還應(yīng)在電力設(shè)備應(yīng)用中，結(jié)合現(xiàn)代化先進(jìn)理論和模型，從電力設(shè)備全壽命周期角度進(jìn)行分析，制定出最合理的檢修策略，從而在確保電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的同時(shí)，提升系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

1 電力設(shè)備全壽命周期成本檢修管理概述

全壽命周期成本管理理論，主要是基于管理對(duì)象的長(zhǎng)期效益，通過對(duì)其采購(gòu)、運(yùn)行、檢修等全過程的管理，在確保安全性的前提下，實(shí)現(xiàn)成本最低的一種管理理念。當(dāng)前，全壽命周期成本管理理論已經(jīng)在國(guó)際上各領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用，如建筑工程、交通運(yùn)輸、電力行業(yè)等[1]。我國(guó)電力領(lǐng)域在2008年對(duì)這一理論予以引入應(yīng)用，并在一段時(shí)間的實(shí)踐應(yīng)用中，獲得了一定的成就，尤其是在電力設(shè)備維修方面，取得了良好的效果?；陔娏υO(shè)備全壽命周期的成本管理，實(shí)際上就是指從設(shè)備購(gòu)買到最終回收全過程所產(chǎn)生費(fèi)用的管理，這一成本管理主要分為初始成本管理和未來成本管理，而未來成本管理中，又包含一次性成本管理和重復(fù)發(fā)生成本管理。其中，設(shè)備檢修成本就是重復(fù)發(fā)生成本中的重要組成，結(jié)合全壽命周期成本中的維護(hù)模型和檢修模型，對(duì)這一部分成本進(jìn)行有效管理，就是電力設(shè)備全壽命周期成本檢修管理。

2 電力設(shè)備檢修管理現(xiàn)狀

（1）電力設(shè)備檢修基礎(chǔ)工作水平不足[2]。當(dāng)前電力設(shè)備檢修過程中，一些基礎(chǔ)工作的水平，難以滿足全壽命周期成本檢修管理要求，工作人員所獲取的數(shù)據(jù)缺乏及時(shí)性和準(zhǔn)確性，導(dǎo)致檢修效率大大降低，無法保證電力設(shè)備檢修效果。例如當(dāng)前電力企業(yè)中，電力設(shè)備采購(gòu)、電力設(shè)備安裝、電力設(shè)備運(yùn)維等工作，都處于相互獨(dú)立的狀態(tài)，缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào)，難以確保電力設(shè)備維修目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，基于全壽命周期成本的電力設(shè)備檢修管理無法實(shí)現(xiàn)。基礎(chǔ)工作水平的不足，導(dǎo)致檢修成本大大增加，一定程度上限制了檢修效果和成本控制效果。

（2）電力設(shè)備檢修方法存在缺陷。當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)檢修中，主要采用的檢修方法為定期檢修方法，這種檢修方法在應(yīng)用中，要求檢修人員制定檢修周期計(jì)劃，按照計(jì)劃進(jìn)行檢修。定期檢修能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，但是也存在檢修時(shí)間消耗過多、檢修過多、影響電網(wǎng)正常運(yùn)行等問題，一定程度上提升了電力設(shè)備故障率。而另一種電力設(shè)備狀態(tài)檢修，也是當(dāng)前常用的一種檢修方法，雖然減少了不必要的檢修時(shí)間和檢修次數(shù)，但是也存在數(shù)據(jù)信息積累不足等問題，影響了檢修效果和成本控制效果。同時(shí)，基于電力設(shè)備全壽命周期成本管理理論，構(gòu)建電力設(shè)備可靠性增長(zhǎng)模型，對(duì)檢修活動(dòng)在電力設(shè)備可靠性方面的影響進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備可靠性與檢修活動(dòng)存在關(guān)聯(lián)性，不同的檢修方法，對(duì)電力設(shè)備可靠性也存在一定的影響。其中，在狀態(tài)檢修中，電力設(shè)備的故障率能夠保持在標(biāo)準(zhǔn)值以下[3]。但是隨著設(shè)備使用年限的增加，維修效果也會(huì)隨之降低，維修成本和頻率不斷提升。因而，要想實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備全壽命周期成本最優(yōu)的檢修管理，也應(yīng)充分考慮檢修方法的合理選擇與優(yōu)化。

3 基于電力設(shè)備全壽命周期成本最優(yōu)的檢修策略

3.1 提高電力設(shè)備檢修基礎(chǔ)工作水平

要想實(shí)現(xiàn)全壽命周期成本最優(yōu)的電力設(shè)備檢修，應(yīng)考慮到電力設(shè)備全壽命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)成本?；A(chǔ)工作顧名思義是電力設(shè)備檢修中的最基礎(chǔ)部分，也是影響電力檢修效果以及成本控制的重要因素之一，電力企業(yè)需要不斷提高基礎(chǔ)工作水平，以滿足全壽命周期成本最優(yōu)要求。因而，在電力設(shè)備檢修時(shí)，電力企業(yè)應(yīng)充分考慮到電力設(shè)備檢修工作所涉及的各環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)部門，注重各部門之間的協(xié)調(diào)合作，從而確保對(duì)電力設(shè)備全壽命周期數(shù)據(jù)的全面收集，提升信息的整合程度，提升電力設(shè)備檢修策略的有效性。例如在電力設(shè)備采購(gòu)環(huán)節(jié)，要求采購(gòu)人員充分考慮所采購(gòu)設(shè)備的平均壽命、故障維修費(fèi)用、停機(jī)成本等，從經(jīng)濟(jì)性角度，優(yōu)化電力設(shè)備采購(gòu)環(huán)節(jié)，作出最佳的判斷，真正實(shí)現(xiàn)基于電力設(shè)備全壽命周期成本最優(yōu)的檢修管理。

3.2 注重電力設(shè)備檢修方法的合理選擇與優(yōu)化

基于全壽命周期成本最優(yōu)的電力設(shè)備檢修策略制定中，應(yīng)注重電力檢修方法的合理選擇與優(yōu)化。例如某電力企業(yè)的變壓器檢修工作中，基于全壽命周期成本管理理論，選取成本最優(yōu)情況下的檢修策略，并對(duì)檢修方法進(jìn)行了對(duì)比選擇。該公司電力系統(tǒng)中共有五十八臺(tái)變壓器，變壓器型號(hào)為SFPSZ9-120000/220型。根據(jù)這些變壓器的年平均故障次數(shù)和運(yùn)行年限數(shù)據(jù)，利用MATLAB編程，能夠獲取其故障率分布曲線函數(shù)λ（t）。隨后，基于電力設(shè)備全壽命周期成本管理，對(duì)電力設(shè)備定期檢修方法和狀態(tài)檢修方法進(jìn)行對(duì)比。其中，定期檢修方案為八年一次電力設(shè)備小修，十五年一次電力設(shè)備大修。若是運(yùn)行年限為三十年，則電力設(shè)備定期檢修中，第八年、第十六年以及第二十四年為電力設(shè)備小修，第十五年為電力設(shè)備大修。狀態(tài)檢修方案為，在電力設(shè)備故障率為0.05時(shí)進(jìn)行狀態(tài)檢修[4]。結(jié)合電力設(shè)備檢修相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)變壓器檢修不同故障率的故障成本、年故障供電損失成本、原件修復(fù)成本等，最終計(jì)算出該公司電力系統(tǒng)變壓器檢修中，若是運(yùn)用定期檢修方法，則檢修成本為30010.7萬元，若是采用狀態(tài)檢修方法，則檢修成本為28066.17萬元，存在明顯的成本優(yōu)勢(shì)，因而，狀態(tài)檢修更加合理有效。這一結(jié)論也可以運(yùn)用在其他設(shè)備基于全壽命周期成本最優(yōu)的電力設(shè)備檢修策略中。

同時(shí)，在電力設(shè)備狀態(tài)檢修過程中，檢修人員應(yīng)采用動(dòng)態(tài)檢修的方式。構(gòu)建電力設(shè)備全壽命狀態(tài)檢修成本模型，并在檢修工作中不斷予以修正和優(yōu)化[5]。從而，提高數(shù)據(jù)的精確度、及時(shí)性，確保檢修人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備中存在的故障問題，避免過多的檢修次數(shù)。另外，在狀態(tài)檢修過程中，檢修人員也應(yīng)在模型中融入電力設(shè)備不同部分的成本，對(duì)單一成本與總成本比例進(jìn)行分析，以便選取重點(diǎn)檢修部分，盡可能的減少大修停機(jī)情況，以降低電力設(shè)備檢修成本，確保基于全壽命周期成本最優(yōu)的電力設(shè)備檢修策略的切實(shí)有效。

4 結(jié)論

電力設(shè)備從采購(gòu)到最終的回收，都會(huì)產(chǎn)生一定的費(fèi)用，而設(shè)備檢修策略的合理制定，也對(duì)電力設(shè)備成本有較大影響。因而，為在確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，降低電力設(shè)備運(yùn)行成本，電力企業(yè)還應(yīng)盡快制定基于電力設(shè)備全壽命周期成本最優(yōu)的檢修策略，不斷提高基礎(chǔ)工作水平，合理選擇電力設(shè)備檢修方法，優(yōu)化檢修過程，從各環(huán)節(jié)降低電力設(shè)備檢修成本，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行。

[1]顧潔，杜漸，秦杰，張怡.基于全壽命周期成本的變電站設(shè)備檢修模糊規(guī)劃模型[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2014，1（1）：44～50.

[2]陳冬青，許寶珍，張怡.基于壽命期成本的電氣設(shè)備檢修策略研究[J].電力與能源，2014，3（3）：337～340.

[3]王璟儒，李川，肖定垚，王承民.考慮風(fēng)險(xiǎn)度量與成本最優(yōu)的電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期管理問題[J].電網(wǎng)與清潔能源，2014，11（11）：26～31.

[4]劉彬，姚思宇，孫超.基于檢修效能分析的變壓器全壽命周期固定檢修優(yōu)化策略[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，4（4）：126～127.

[5]王佳明，劉文穎，魏帆，杜培，汪隆臻.基于壽命周期成本管理的輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修策略研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2011，5（5）：77～80.

TM73

A

1004-7344（2016）35-0230-02

2016-12-2