摘要：目前，电力公用事业面临着无数的挑战。实际上，对于配电系统，HV/MV变电站代表了一个复杂而关键的物理资产，需要仔细评估其维护实践，以实现更具成本效益的任务。电力配电公司首先关注的是优化配电网络维护计划，以最大限度地降低系统运营成本并确保系统运行最经济。电力供应商面临着巨大的压力，要求提高系统可靠性和提高客户满意度，同时重点放在降低成本上。这些成本降低的重点是降低运营和维护费用，并最大限度地减少对新工厂和设备的投资。
关键词：电力配网；管理技术；运行；维护
由于受到许多技术限制和严格的监管要求的影响，配电的现状使配电公司寻找优化维护管理的新方法，通过降低电力供应和运营成本来努力实现利润最大化。同时保持其可靠性，开发更有效的活动，降低成本。此外，最大变电站资产价值和最小维护成本是电力公用事业的典型经济目标。维护的优化是一种可能的技术，可以降低维护成本，同时提高可靠性，公用事业需要实施新策略以实现更有效的维护技术，以及资产管理（AM）方法程序来管理检查和维护活动，以便控制电力配网设备条件。但是，制定合理的决策以有效提高设备和系统可靠性，同时满足维护预算等限制的战略是一项挑战。本文描述了基于可靠性中心维护（RCM）方法的新方法的应用，以优化维护资源并开发配电变电站的维护计划。
1.电力配网管理要求
我国的500千伏干线传输系统的升级工作已基本完成，电力系统得到了很大改善。然而，需要降低成本以应对IPP（独立电力生产商）的进入以及电力公用事业放松管制引起的电源经销商的引入。为实现这一目标，每家供电公司都在通过有效使用设备，改善运营和有效控制工厂和设备投资来降低支出。配电系统还需要减少初始投资，例如设备的单价和小型化，以及降低整个生命周期的成本，包括变电站系统的运行/维护成本。已经考虑建造新的配电系统以满足这些要求。它将采用“数字技术”和“IT相关技术”，近年来取得了快速发展。该系统旨在最大限度地降低总成本，不仅降低单价，还降低安装，施工，运行和维护成本。本文讨论了配电系统中智能变电站的建设，以及作为新技术实例的保护/控制统一设备。
2.电力配网的组成
配电网络包括大约195个HV / MV变电站，用作高压和中压电网之间的连接点，执行这些变电站的性能可能是一个巨大的挑战。这些变电站包括两个确保HV / MV转换的变压器，电子技术设备（如断路器，断路器和分流器）和一套电子硬件（电信，仪表和控制（I＆C））。变电站设备是电力系统的重要组成部分。因此，HV设备必须通过应用有效的维护策略来保持其令人满意的操作条件。维护，可用性和可靠性密切相关，因此应指定一定程度的维护以确保可接受的变电站可靠性水平。如果维护无法及时发现并解决问题，将发生灾难性故障，从而导致电力公用事业的巨大损失和停电成本。如图1所示，配电变电站的主要部件是：a）高压断路开关（SW）：用于隔离变电站部分的安全装置。负载断开断路开关可以正常负载电流开关，空载断开不能。b）HV和MV母线（BB）：用于互连主要设备的刚性导体。绝缘体（IS）由玻璃或陶瓷制成。c）高压和中压断路器（CB）：可以中断故障电流的开关。d）辅助变压器：用于将高压或电流降压至电表和继电器可用电平的设备。e）电力变压器（PTR）：确保HV / MV变换的装置。f）中压开关设备（SW）和分段：指位于电力变压器下游的开关，断路器和中压母线。g）保护继电器：设备接收有关系统的信息（电压，电流，张力等），并在适当时发送断路器的信号以打开和关闭。h）配电线路或馈线（DL），保险丝（F）和避雷器（ARS）。i）变电站自动化（SA）：SA指监控和数据采集（SCADA）设备。它确保监控变压器和馈线以及（CB）的命令。
图1 配电变电站
此外，电力配网管理采用了分销管理系统（DMS），这是一种技术操作系统，可帮助向客户提供电力和网络管理。该系统是SCADA系统和Power Application Software工具的组合（是监控和操作HV / MV DSS的关键工具），即状态估计器，负载流，短路分析等。该操作系统集成了所需的电力系统数据 由系统运营商和网络规划者通过实时提供有关当前电力系统状态的可靠信息。
3.电力配网的可靠性和维护策略
3.1电力配网的可靠性
电力配网的可靠性是指电气系统为消费者提供满意电能质量的连续电力服务的能力。电力行业保持高水平的系统可靠性，因为当消费者的电力供应中断时，即使在短时间内，结果也可能从轻微的不便到重大的经济损失，甚至危及人的生命。提供给每个消费者的可靠性因系统的不同位置而异。今天，电力公司倾向于尽可能地推迟支出以进行扩张和改善。这种趋势导致设备经历更严苛的操作条件。通常，当设备经历更严苛的操作条件并且变得更老时，需要更加注意维护。维护活动可分为纠正性或预防性维护（PM）。通常，纠正性维护（CM）涉及观察到的问题，而预防性维护预测问题并在观察到问题之前启动行动。可靠性技术可应用于纠正性或预防性维护。
3.2维修策略及其与电力配网性能的关系
电力配网的性能与其组件的性能有关。设备类型、使用年限、状况对设备性能的影响，在维护管理中必须予以考虑。目标是优化维护成本和努力，以确保有竞争力的电价和服务质量。配电系统操作员具有需要满足的电能质量和安全要求。实际上，由于客户供应中断而导致的中断成本对网络所有者来说至关重要。该成本取决于系统中组件的故障。然而，各个组件对系统故障的影响取决于每个组件的可靠性特性以及其在配网结构中的位置。
此外，维护是可用于确保系统可靠性的工具之一，其他工具可用于增加系统容量，增强冗余和使用更可靠的组件。通常公用事业公司没有很多这些行动的可能性，必须集中精力改善现有设备的状态。实际上，必须计划维护计划，以便最大限度地减少停机成本，同时考虑到系统安全性/可靠性，系统可用性和人力利用等各种因素。例如，变压器故障的后果有许多不同的类型。当然，还有经济后果，包括：更换故障变压器和安装的好处，变电站的供电损失。另一个后果是安装安全和人员安全的风险。在所考虑的例子中，在核电站的发电机变压器的情况下，安装的安全性没有风险，在考虑子站变压器的情况下也没有任何风险。然而，变压器的极端失效模式是爆炸性的，这显然是一个必须在所有方面都要考虑的风险，特别是考虑到可能在附近的人员或公众的安全。
然而，配电网的维护调度是技术和经济优化问题，其中考虑到技术，环境，安全相关和其他约束，必须最小化长期总成本。大多数客户关注电源的两个指标是质量和成本。实际上，配电网中使用的维护方法可以分为两类：预防性和纠正性维护。PM按选定的间隔进行，以确保设备正常工作。间隔可以根据时间或条件决定。目标是防止设备故障。CM在设备故障后进行，仅在设备故障不会引起严重问题的地方进行。因此，评估每个组件对总中断成本的影响至关重要。此外，变电站单个组件的重要性的知识可用于改进资产管理例程，例如用于维护优化。推导有效维护计划的一种众所周知的方法是RCM，其中PM动作与系统可靠性相关。预防性维护中使用的方法可分为三类：基于时间的维护，基于状态的维护和RCM。
TBM策略具有以经验反馈为基础的预定义间隔，其中组件在指定的使用时段之后被替换，已经被实践为电力系统中的常规维护策略多年。该方法通常产生令人满意的结果。然而，在所有情况下，它都不是最具成本效益的选择，因为设备通常不会在寿命结束时保持运行，这是可能的。
CBM由设备的技术条件驱动。在这种方法下，考虑所有主要参数以便以最大精度确定技术条件。出于这个原因，应该提供通过诊断方法或监测系统的详细信息，例如，在CBM下，基于对设备条件的定期检查，对这些资产实施配电网的适当维护活动。
RCM可以被描述为根据特定程序集识别和有效PM对象的系统方法。RCM结合了几种众所周知的风险分析技术和工具，例如故障模式和效应关键性分析（FMECA），用于管理风险的系统方法。RCM策略结合了条件和重要性这两个方面，需要以下过程：必须确定设备的状况：如何获取有关网络组件实际情况的信息有几种基本的可能性。从技术角度来看，最好的方法是在线监测组件的条件相关指数。配电网的条件必须结合资产的单个项目的条件，例如托架（CB）和变压器。可以基于不同的标准评估（CB）的（例如）：（CB）的类型，短路中断的数量，切换操作的数量。
4.结语
今天，配电网的操作和控制的关键问题是在成本效率和电能质量之间找到最佳平衡。该研究旨在改进与具有不同结构的配电网的RCM相关的现有维护策略。已经证明所开发的方法是用于优化配电网领域中的日常维护的有效工具。在这种情况下，基于AM方法的合理的预防性维护计划变得不可或缺。为了找到最佳方法，需要有关成本和供应可靠性的详细信息和量化信息，包括预测所有设备的当前和未来性能。
参考文献
[1]林敬煌.电力配网管理技术的运行与维护策略[J].山东工业技术.2017（22）：199
[2]杨友情.电力安全生产管理技术问题若干思考[J].低碳世界.2017（06）：125-126
论文作者:韦添革
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/14
标签：变电站论文; 设备论文; 系统论文; 电力论文; 可靠性论文; 成本论文; 技术论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;