面向等風(fēng)險度的輸電系統(tǒng)檢修計劃研究

鄭杰華

摘要：因為電網(wǎng)的飛速發(fā)展，人們的生活更加便利。而隨著電網(wǎng)的逐漸普及，輸電系統(tǒng)的檢修工作越來越重要，已經(jīng)受到多方面的關(guān)注。由此，促進了檢修技術(shù)的發(fā)展。且隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，有關(guān)輸電系統(tǒng)檢修方法的研究越來越多。本文主要對輸電系統(tǒng)檢修計劃中的等風(fēng)險度法進行分析，并提出一些短期檢修策略，為相關(guān)研究人員提供參考。

關(guān)鍵詞：等風(fēng)險度；檢修策略；輸電系統(tǒng)檢修

0.引言

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

1.分析輸電系統(tǒng)檢修中的等風(fēng)險度法

在輸電系統(tǒng)檢修中，不用的檢修計劃產(chǎn)生的系統(tǒng)運行的風(fēng)險也不一樣，且在不同的時間段內(nèi)，檢修設(shè)備退出運行之后都會對系統(tǒng)的傳輸功率和網(wǎng)絡(luò)拓撲位置等產(chǎn)生變化。若是維修的實施程度不一樣，設(shè)備故障風(fēng)險程度降低的概率也會發(fā)生變化，對后期檢修系統(tǒng)周期內(nèi)的總運行風(fēng)險會產(chǎn)生一定的影響。而在進行輸電系統(tǒng)檢修過程中，需要對各種約束進行分析。由此可見，輸電系統(tǒng)檢修結(jié)果對輸電系統(tǒng)安全性及可靠性都有直接或者間接的影響。因為輸電系統(tǒng)檢修的復(fù)雜性，需要選擇一個相對簡單、有效的檢測方法。等風(fēng)險度法在眾多檢修方法中雖然不是最優(yōu)方法，得到的解也不是真正的最優(yōu)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(fā)揮自己的特長。因此，等風(fēng)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(fēng)險度法對輸電系統(tǒng)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(wǎng)的要求不斷提高，電網(wǎng)行業(yè)想要得到發(fā)展，就需要滿足用戶的需求。而將等風(fēng)險度法應(yīng)用于輸電系統(tǒng)檢修計劃中，能夠應(yīng)對一些突發(fā)狀況，在短時間內(nèi)恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常運行，對電網(wǎng)企業(yè)的發(fā)展具有一定的促進作用。

將等風(fēng)險度法應(yīng)用于輸電系統(tǒng)檢修計劃中，主要是對設(shè)備時段的安排和設(shè)備檢修序列的安排進行分析。因為單個設(shè)備停止運行之后不會對輸電系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生太大的影響，而人們對電網(wǎng)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(shè)備可靠性進行分析。而在輸電系統(tǒng)中對于輸電設(shè)備的評價需要通過切負荷風(fēng)險進行重點考慮，所以可以將各設(shè)備的切負荷量進行累計疊加，由此出現(xiàn)影響電量的概念。當輸電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以對設(shè)備能夠產(chǎn)生的風(fēng)險進行側(cè)面分析，將各設(shè)備的重要性量化，從而對如何安排設(shè)備檢修提供參考，對設(shè)備檢修時段的安排具有一定的指導(dǎo)意義。在進行設(shè)備檢修序列選擇時，可以通過對比各設(shè)備對系統(tǒng)影響力的大小來優(yōu)化選擇，即對設(shè)備重要度進行研究。因為輸電系統(tǒng)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(shù)據(jù)，需要經(jīng)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(wǎng)企業(yè)的發(fā)展造成阻礙。而對設(shè)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(shè)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(fēng)險度在輸電系統(tǒng)檢修計劃中的具體策略分析

2.1分析數(shù)學(xué)模型

因為電量不足期望值在輸電系統(tǒng)運行風(fēng)險中的變化比較突出，而且有較高的幾率會轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟效益，所以在進行數(shù)學(xué)模型建立時可以以電量不足期望值為基礎(chǔ)。首先，優(yōu)化目標函數(shù)應(yīng)該表示輸電系統(tǒng)中短期內(nèi)且符合風(fēng)險水平最大削減量。

（2-1）

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

該目標能夠使各時段設(shè)備切負荷量相等，然后將對系統(tǒng)電量影響最大的舍爾比安排在切負荷風(fēng)險最低的時段中，由此實現(xiàn)優(yōu)化檢修計劃的目標。因為是短期內(nèi)輸電系統(tǒng)檢修計劃，所以在只能進行一次檢修。輸電系統(tǒng)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(xù)檢修等。

因為電力系統(tǒng)在進行檢修時依然處于運行狀態(tài)，所以系統(tǒng)設(shè)備依然會出現(xiàn)變化，即使對系統(tǒng)設(shè)備進行可靠性計算，得出的設(shè)備故障概率也會和統(tǒng)計結(jié)果得到的平均值產(chǎn)生誤差。且系統(tǒng)檢修之后的設(shè)備可能會因為檢修程度的不同而出現(xiàn)故障隱患降低程度的不同，設(shè)備本身的狀態(tài)也會得到一定的修復(fù)與改善，此時設(shè)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(shè)法，即假設(shè)設(shè)備在檢修之前故障概率值就已經(jīng)確定，然后對輸電系統(tǒng)設(shè)備故障進行不同檢修程度的檢修工作，設(shè)備故障概率就會隨著降低。

（2-2）

其中檢修之后設(shè)備故障概率用λnew表示，檢修之前設(shè)備故障概率用λold表示，檢修k相應(yīng)的故障率削減ωk用表示。在進行計算時，需要對設(shè)備動態(tài)變化進行考慮。對動態(tài)監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行分析可知，若是設(shè)備的維修檢修工作不及時，則設(shè)備的故障概率會在很短的一段時間內(nèi)出現(xiàn)明顯的提升；若對設(shè)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(chǎn)生的故障概率削減量是不一樣的，其產(chǎn)生的檢修維修成本與持續(xù)時間也是不均等的。因此在進行輸電系統(tǒng)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(chǎn)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(chǎn)生的總系統(tǒng)收益減去系統(tǒng)檢修過程中產(chǎn)生的費用，將其結(jié)果作為評價指標[2]。

2.2分析流程

在進行輸電系統(tǒng)檢修計劃制定時，可以將可靠性作為判斷依據(jù)，對系統(tǒng)各設(shè)備的可靠性進行分析。首先對設(shè)備狀態(tài)進行檢測，并對設(shè)備狀態(tài)結(jié)果進行分析，將需要檢修的輸電設(shè)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(shù)評估。接著將得到的各設(shè)備對系統(tǒng)產(chǎn)生的可靠性影響進行量化，在進行設(shè)備可靠性評估時，需要對蒙特卡洛法進行反復(fù)應(yīng)用，對根據(jù)電量影響大小進行設(shè)備時段排列，從而對設(shè)備系統(tǒng)風(fēng)險進行優(yōu)化處理，降低設(shè)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(shè)備的故障概率進行定時更新。對不滿足時段設(shè)備進行刪除。依照上述流程，對系統(tǒng)其他設(shè)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(jié)果

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

3.結(jié)語

綜上可知，輸電系統(tǒng)檢修工作是電網(wǎng)安全可靠運行的重要保障。而隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大和人們對電網(wǎng)的高質(zhì)量追求，輸電系統(tǒng)檢修工作越來越重要。等風(fēng)險度法因為操作簡單、效率高等優(yōu)點逐漸在輸電系統(tǒng)檢修中得到應(yīng)用。因此，相關(guān)部門應(yīng)該加強等風(fēng)險度法在輸電系統(tǒng)檢修計劃中的應(yīng)用研究。

參考文獻：

[1]于朝輝.電力系統(tǒng)繼電保護隱性故障中的相關(guān)問題[J].黑龍江科學(xué).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(wǎng)設(shè)備時變停運模型[J].中國電機工程學(xué)報.2013（01）

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