(广东电网有限责任公司惠州供电局 广东惠州 516000)
摘要:提高配电自动化水平是建设坚强智能电网的关键之一。针对目前配电自动化终端数目繁多,传统检修方式工作量大的现状,本文建立了基于分层模型的配电自动化终端状态评价体系,并利用层次分析法确定了一二级指标的权重,给出了各状态量的评分细则,为配电自动化终端状态管控提供了决策依据。
关键词:配电自动化终端;状态评价;层次分析法;评分细则
0 引言
配电网的安全稳定运行直接关系到电力用户的用电可靠性,开展配电自动化建设,是提高配电网安全稳定运行的关键举措[1,2]。配电自动化建设自2009年试点以来,截至2015年底,已有26个省(直辖市)共76个城市开展了配电自动化工程的建设工作,覆盖总面积28013平方公里,涉及10kV配电线路19124条,共接入各类型配电终端11.6万台。
由于配电自动化终端数量巨大,分布地域较广,相关设备厂家众多且设备质量参差不齐,因此配电自动化终端设备的运行维护工作十分复杂。目前,针对配电自动化终端的检修方式主要分为故障检修及定期检修两种[3]。故障检修作为传统的电力设备检修方式,常采用以换代修的检修策略,检修成本较高,同时设备的故障定位及故障原因分析较为困难;定期检修涉及到的配电自动化终端数量众多,工作量巨大,相关检修人员难以匹配,同时易造成“过度检修”的问题,使得有限的检修资源进一步被浪费。
因此,针对数目繁多的配电自动化终端,有必要展开状态检修[4]工作,提升对设备的状态管控能力。状态检修是利用预防性试验、在线监测、历史数据及同类设备家族缺陷等全过程数据,对配电自动化终端设备展开状态评价,预测设备发展状态,从而动态地制定检修计划。目前,针对配电自动化终端状态检修的相关规程在国内尚处于空白阶段,相关工作尚未开展,本文着重介绍了配电自动化终端设备状态的分层评价体系,并利用层次分析法确定了各评价指标权重,根据权重确定每一指标得分,从而给出了各状态量的评分细则,为配电自动化终端设备的状态检修提供了决策依据。
1 配电自动化终端状态评价体系
配电自动化终端包括装置本体及二次回路两个主要部分,装置本体和二次回路以装置屏柜端子排为分界,装置本体包括装置及其附属厂家配线;二次回路包括由端子箱、操作箱至装置屏柜端子排的电缆、光缆及附属设备等。本文主要针对装置本体(下文所提配电自动化终端仅指装置本体)展开评价,相关评价方法对二次回路同样适用。
配电自动化终端状态评价体系的建立必须遵循全面合理的原则,从配电自动化终端的不同方面对装置展开客观评价。本文从配电自动化终端的运行情况、巡检情况、同批次设备可靠性、检修情况及有无家族缺陷情况等角度,制定了检测型状态量、可靠性状态量、失效风险状态量及改进型状态量等四个状态评价一级指标,同时在各个一级指标下设若干便于量化评价的二级指标,从而建立了配电自动化终端状态分层评价体系。
其中,检测型状态量衡量设备的实际运行情况,主要涉及设备的运行状态及环境状态,同时增加主站监视的遥信、遥控指标,以直接反映设备的工作状态。可靠型状态量旨在反映同批次设备的可靠性,其分值越低,则设备整体可靠性越差。失效风险状态量反应了设备检修情况:随着距离上一次检修时间增长,失效风险将逐渐增大,而上一次状态评价的结果则反映了设备整体的发展趋势。改进型状态量反映设备状况,包括非家族性缺陷、家族性缺陷、装置运行年限等,其中,家族性缺陷反映了设备设计建造过程中固有的缺陷,非家族性缺陷包括运行巡视、检修试验中发生的缺陷和设备动作分析发现的缺陷,而运行年限则反映了设备由于临近有效年限而存在的潜在风险。
建立配电自动化终端状态评价分层体系之后,首先利用层次分析法确定一二级指标的权重,然后根据百分制原则将每一指标权重乘以一百可得到各个指标总分,最后制定每个指标的评分细则并累加各项得分即获得状态评价总分。该算法避免了繁琐的数值计算,使得状态评价具有较高的可操作性及工程实用性。
2 层次分析法确定各指标权重
2.1 层次分析法
层次分析法首先将具体问题层次化,然后将总目标分解为目标层、准则层及指标层,其中准则层也称一级指标,指标层也称二级指标,最后利用层级间的重要性确定评价因子的权重[5,6,7]。
层次分析法的实施步骤:
1)建立层次分析结构模型
根据评价对象的具体情况,将具体问题分解为若干元素的组合,建立具有递进关系的层级结构,并用框图表示。图1所示的配电自动化终端状态评价分层体系即符合这种原理。
2)构造判断矩阵
判断矩阵表示针对上一层元素,本层次与其有关指标之间相对重要性程度的比较。具体实施时,常要求专家小组利用1-9标度法[8],对本层次不同元素进行两两比较,由于每次比较元素仅为两个,因此比较结果具备较高的合理性,1-9标度法如表1所示。通过两两比较后,即可得到判断矩阵:
表2给出了1-10阶正互反矩阵计算1000次得到的平均随机一致性指标。当CR<0.1时,可认为通过一致性检验,否则需重新构造判断矩阵,直至通过一致性检验。
4 总结
根据配电自动化终端的特点,建立了配电自动化终端状态评价分层体系,利用层次分析法确定了分层体系中一二级指标的权重,将指标权重转化为指标分值,最终制定了配电自动化终端评分细则。
本文的评价方法从反映配电自动化终端运行状况的各个角度进行评价,评价指标具备全面合理性,利用层次分析法定量计算了每个指标的权重及得分,一定程度上排除了人为判断的主观影响,具有较好的客观性,所制定的评分细则具有较好的工程实用性和可操作性,为进一步开展配电自动化终端状态管控工作提供了参考。
论文作者:郑兆典
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/31
标签:终端论文; 状态论文; 指标论文; 评价论文; 设备论文; 权重论文; 层次论文; 《电力设备》2017年第26期论文;