（内蒙古第一电力建设工程有限责任公司 内蒙古包头 014030）
摘要：随着数字多媒体技术在各个领域的广泛应用，我国已在相关的领域拓展了数字研究，诸如：国家电网、智能电网、数字化变电站，这些新的发电设施的快速增长，为我国的电力事业的发展提供了更广阔的空间，随着数字技术的传输，提高了智能化程度，也对输电设备提出了更高的要求。针对电力系统中原有的常规维修技术输电设备维修中的问题，要符合新时期的要求，增加风险评估机制的比例，对信息技术基础的风险评估的新的维护制度应运而生。
关键词：风险评估；输变电设备；维修技术
前言
电力企业作为典型的资产密集型企业，维修费用一直在企业支出中占据较大比例。传统的定期计划检修由于具有盲目性，造成了维修资源的极大浪费，鉴于此，寻找一种经济可行的维修模式一直是研究的热点。
1分析我国电网中输变电设备的维修现状
多年以来，我国在电力系统的设备维修中一直采取定期维修和事后检修并行的检修模式，实践证明，这一检修模式事实上也在以往的历史运行中有一定的科学实践性意义，也在历史中成功地控制了变电设备的各种突发性事故，在以往的电网运行中发挥了既有的作用。但是，随着现阶段不断增长的电网设备规模，其设备存在的风险性也日益加大，原有的检修模式存在着“一刀切”的弊端也日益凸显，检修摊子摆得很大，可实质上没有落到实处，处于“一把抓”的状态，不顾设备的运行状态而盲目检修。事实证明，逐渐扩大的输变电设备规模要求更高性能的更先进的检修状态，用户对供电设施的可靠性要求是人们对自身生活高质量的体现，状态维修体系在提升设备运行率的同时也满足了人们的安全需求。
2新时期下对状态维修体系的新技术需求分析
在全局电网运行环境和设备全生命周期管理下，对状态维修体系提出的新需求。大局域网要求状态检测要防患于未然，充分发挥状态监测技术的作用，可现实的局限有三：其一是各生产厂家的监测装置不规范统一，导致数字信息资源出现断层，无法对接。其二是监测系统缺乏有效规范的检验手段，导致劣质监测装置给我国电网埋下隐患。其三是自动化、数字化水平还不足以对检修数据进行综合自动诊断，存在一定的缺陷。数字化状态维修体系还有待于全面构建。目前，我国还处于状态维修体系的理论研究初级阶段，经过努力构建，基本实现了两种运行模式。其一是将故障诊断和状态维修的技术手段融入到自动化系统中，创立一个软件平台。其二是实行动态化的数据采集功能，但是不能做到多状态信息共融。鉴于此，这两种体系都还有待进一步健全和完善，必须在设备状态获取、数据信息整合、状态评估上取得突破性进展，才能全面构筑数字化的状态维修体系，建立真正意义上的电网维修系统。
3经济风险评估
3.1设备风险
设备自身会因为发生故障而受到损坏，对应的设备风险就是将设备恢复到正常水平所需要的成本，这里用维修费用来衡量。将设备故障维修级别划分为A，B，C，D四种级别，根据企业维修历史数据，可以得到相应的维修费用，其中，维修级别A是指故障后维修费用最高，风险最大的。
3.2人身环境风险
设备发生故障后，如果产生爆炸之类的事件，可能会危害到人身安全，也有可能会伴随着环境的污染，如绝缘油和SF6气体泄漏。这些损失往往难以进行经济性量化，如果要考虑其经济成本，可通过分析以往的案例和相关法律法规的条款，划分设备故障的人身损失等级和环境损失等级，最终得到设备故障相应的人身损失与环境损失。
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3.3社会风险
社会风险是由于设备故障后负荷丢失而产生的损失，基于以往的研究方法，这里选用经济有效的产电比法（GDP）来计算，计算式如下：
Rs＝PG×WL×T（2）
其中，Rs是指设备故障后造成的社会损失；PG为某一地域的产电比，即国内生产总值与电能消耗量之比；WL是负荷丢失量；T是故障停电时间，这个可以根据《供电营业规则》得到。
3.4系统风险
系统风险描述设备故障造成的系统安全损失。设备故障停运导致系统供电的安全性和可靠性受到威胁，是一种潜在的经济损失。本文在借鉴已有研究成果的基础上，提出了一套完整的系统安全损失评价方法。设备故障停运对系统的影响主要反映为潮流越限和电压越限，同时，潮流越限可能引发连锁故障，而电压越限在严重时可能造成电压失稳。为此，将系统安全损失分为潮流越限、电压越限、电压失稳与连锁故障4类。系统安全损失的具体计算流程如下：
3.4.1首先计算在初始正常状态下，系统的潮流越限、电压越限和电压失稳3种严重度，将其累加后即为系统初始的严重度。
3.4.2进行设备故障状态分析。假定设备故障停运，由潮流越界判定是否发生连锁故障：如果没有发生连锁故障，则计算该状态下系统的潮流越限、电压越限和电压失稳严重度，将其累加后与系统初始严重度相减，即为系统安全损失；如果发生连锁故障，则逐级分析。计算最终状态下系统的潮流越限、电压越限和电压失稳3种严重度，同时要累加连锁故障中停运设备在停运当时的潮流越限严重度。将3种严重度累加的结果定义为系统连锁故障的严重度，其与系统初始严重度相减，即为系统安全损失。
4基于设备风险的维修决策
设备风险评估的最终目的是为了辅助维修决策。按照时间顺序，可以把整个维修体系分为3层：维修策略层、维修安排层和维修具体实施层。本文重点研究维修策略层的决策。一般来说，维修策略层需要对设备是否维修、设备维修次序以及设备维修内容作出决策。由于设备维修内容的决策涉及故障诊断技术，故本文只对前2种决策进行研究。
4.1设备是否维修的决策
一台设备是否需要维修，是由设备当前状态的好坏所决定的。设备故障概率作为反映设备当前状态的指标，可以用来作为设备是否维修的决策变量。设备故障概率是随时间变化的量，设备在当前状态下的故障概率需要根据同类设备的相关历史数据与设备当前状态指标等信息，经由相应算法得到，由于算法本身涉及另一复杂问题，本文在此不作具体阐述。考虑到电力企业惯用的大小修方式，为设备故障概率设定了2个阈值，不妨令设备故障概率为P，故障概率的2个阈值分别为Pmax和Pmin(Pmax>Pmin)，则设备是否维修的决策方法为：当P≥Pmax时，应该对设备进行大修；当Pmin<P<Pmax时，应该对设备进行小修；当P≤Pmin时，不需要对设备进行维修。
4.2设备维修次序的决策
维修的经济效益体现在将设备故障的风险降低，因此选择风险最大的设备优先维修，其所能带来的经济效益也最大，进而能够最大程度地节省维修资源与费用。鉴于此，选择风险指标作为排定设备维修次序的决策变量。在设备风险所含4类风险中，自身风险、人身环境风险、社会风险为经济性指标，可以累加统一为经济风险，而系统风险为严重度指标，无法累加。因此，设备风险可分为经济风险与系统风险2个部分。对设备风险进行排序，将分别得到经济风险的排序结果和系统风险的排序结果。值得注意的是，2种排序结果往往并不一致，此时需要从决策者对于两者的权重、维修计划的协调以及维修费用等方面综合考虑，得出最终的排序结果。
结束语
本文将风险评估引入输变电设备的维修决策中，建立了基于风险评估的维修方法应用于输变电设备的基本技术框架。相比之前盲目的计划检修方法，基于风险的维修方法优先维修风险最大的设备，尽可能地使维修成本最小化，大大降低了维修资源的浪费，对决策过程有了科学地指导。对于经济和系统这两大风险的权重定义，该方法综合考虑了决策者的决策偏好，使得决策结果可以更加符合实际需求。
参考文献：
[1]曹先常，蒋安众，史进渊.以可靠性为中心的发电设备维修技术研究[J].发电设备，2012，（04）：38-39.
[2]江翰,风险评估的输变电设备维修技术[J].黑龙江科学，2015,6(11).
论文作者:张文正
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/17
标签：设备论文; 故障论文; 风险论文; 状态论文; 系统论文; 电压论文; 损失论文; 《电力设备》2016年第22期论文;