基于可靠性理論的變電主設(shè)備維修決策方法研究.pdf

1、變電站是電力系統(tǒng)的樞紐，變電設(shè)備，特別是變壓器、斷路器等設(shè)備在長期運行中受自身及外部因素的影響，可靠性隨運行時間的推移逐漸降低，其維修工作是電力企業(yè)較為繁瑣的日常工作之一。針對變電設(shè)備的維修決策，電力企業(yè)逐步開展了狀態(tài)維修，然而對所有變電設(shè)備實施狀態(tài)維修的成本太大，且狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)還存在一些不足。另外，對變電設(shè)備開展維修的最終目的是降低電網(wǎng)風(fēng)險，維修決策不僅應(yīng)該考慮設(shè)備自身的可靠性，還應(yīng)該考慮對電網(wǎng)可靠性的影響。因此，在變電設(shè)備維修管理的

2、全過程中，運用設(shè)備可靠性理論并結(jié)合電網(wǎng)的可靠性評估方法進(jìn)行維修決策能夠提高變電主設(shè)備的維修管理水平和維修決策的科學(xué)性。本文運用設(shè)備可靠性理論并結(jié)合電網(wǎng)的可靠性評估方法對變壓器、斷路器等主設(shè)備及其部件的維修決策方法進(jìn)行了深入研究，其主要內(nèi)容為：
　　①電網(wǎng)大量的變電主設(shè)備目前還沒有實施狀態(tài)監(jiān)測，仍需要運用大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析變電主設(shè)備的可靠性變化規(guī)律，進(jìn)而確定變電主設(shè)備是否需要維修。因此，本文針對電網(wǎng)中未實施狀態(tài)維修的變電主設(shè)備，基于

3、其歷史數(shù)據(jù)提出了一種計及維修過程隨機性的變電主設(shè)備可靠性評估方法。該方法在量化變電主設(shè)備的維修效果時考慮了維修過程的動態(tài)隨機性，建立了變電主設(shè)備維修后的平均無故障工作時間模型。以平均無故障工作時間為維修優(yōu)化時間窗口，以維修費用與停電損失費用之和最小為目標(biāo)函數(shù)，建立了基于動態(tài)時間窗口的維修周期優(yōu)化模型?？紤]到預(yù)防性維修只是局部維修或者有針對性地重點維修一些重要部件，是一種非均等性的維修，提出了一種變電主設(shè)備部件維修級別決策方法，通過定量描

4、述不同故障模式對變電設(shè)備整體運行性能的影響程度，并結(jié)合部件的故障頻率，計算變電設(shè)備部件的重要度指標(biāo)，利用變電主設(shè)備部件維修級別決策圖確定部件的維修級別。
　　②針對已開展?fàn)顟B(tài)維修的變電主設(shè)備，其關(guān)鍵是如何更為準(zhǔn)確有效地利用狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)判斷變電主設(shè)備當(dāng)前的運行狀態(tài)。本文基于設(shè)備的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)提出了一種基于高斯核密度函數(shù)的變壓器和斷路器的可靠性狀態(tài)評估方法。該方法以變壓器油中氣體的絕對產(chǎn)氣速率以及斷路器分合閘線圈電流波形的關(guān)鍵時間點為

5、狀態(tài)監(jiān)測量，歸一化計算變壓器和斷路器的異常指數(shù)指標(biāo)。為了避免狀態(tài)監(jiān)測的不良數(shù)據(jù)影響，本文基于高斯核密度函數(shù)以當(dāng)前及臨近的連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù)計算變電主設(shè)備的異常概率指標(biāo)，提高了變電主設(shè)備可靠性狀態(tài)評價的準(zhǔn)確性。
　?、垭娋W(wǎng)通常會出現(xiàn)多臺變電主設(shè)備同時存在維修需求的情況，而變電設(shè)備在電力系統(tǒng)的位置不同，其對電網(wǎng)可靠性的影響也會不同。當(dāng)變電設(shè)備繼續(xù)運行使得電網(wǎng)的潛在運行風(fēng)險較大時，該變電設(shè)備應(yīng)該優(yōu)先維修，反之應(yīng)該靠后維修，這樣才能既合理