（国网冀北电力有限公司秦皇岛市抚宁区供电分公司 066300）
摘要：随着我国电力事业的发展及人们对用电的要求越来越高，为了能够使人们安全、稳定的用电，相关部门需要加强对电力系统及设备的检修，然而电网在运行中进行检修，会影响电网的可靠性，致使出现大规模停电现象，因此为了能够提高电网运行方式下对设备的检修，需要对其可靠性进行评估。本文主要分析了影响电力设备故障的因素及提高可靠性精度的方法，阐述了电力系统运行的可靠性，并针对电网检修方式的可靠性评估应用进行了研究和探讨。
关键词：电网运行方式；设备检修；可靠性评估
由于我国人口基数众多，对用电量和用电安全的要求较高，电力系统需要满足人们在用电过程中电力的稳定性和经济性。随着我国加大电力的发展，电网规模不断过大，电力系统越来复杂，其中所包含的元件数量及相应的设备越来越多。为了能够保障元件、系统等能够完善的工作和运行，满足人们的用电需求，相关部门需要对检修状态下的电网运行可靠性评估进行研究。由于传统可靠性评估方式存在一定的误差问题，需要采用全新的评估方法。
一、电力系统运行的可靠性概述
可靠性主要是指相应的元件或系统在运行状态下，在一定的阶段内，能够完善执行像相应功能的概率，因此可靠性具有概率随机性。电力系统可靠性主要是指利用可靠性的评估方式，对电力系统进行评估和研究，即希望能够探索出符合电力系统发电、输电等经济性、安全性和稳定性等要求，提高电力运行的质量。实现电力系统可靠性研究，即当电力系统出现故障时，如果对电力系统故障所产生的后果制定相应的评估标准，以安全、稳定、可靠、经济等为评价基础，对电力系统可靠性进行评估，从而对电力系统进行改善，提高电力系统运行的可靠性。
传统的电力系统可靠性包括充裕性和安全性，充裕性是指当电力系统正常工作时，且其他额定容量、电压等都在标准范围内，此时在计划停运及非计划停运的情况下，能够保障用户所需电力的用量和质量。安全性则是指电力系统在运行过程中，能够承受其出现短路或元件损坏、退出运行等突然性问题，其主要在大型电力系统中比较适用。电力系统主要有三部分组成，即发电系统、输电系统和配电系统，因此电力系统可靠性评估需要对三个不同子系统进行可靠性评估。对于发电系统的可靠性评估主要是所有运行的发电机组；对于输电系统的可靠性评估主要是输电网络，即从电源点到供电点的电网；对于配电系统的可靠性评估主要是对供电点到用户的电网、设备等，即变电所、配电线路等，且需要满足用户的用电需求。一般电力系统可靠性以充裕度指标作为标准，其主要是通过参考用户损失，即当电力系统出现故障，用户停电的频率、时间，以及故障所造成的电力损失等指标。曾经有很多国家出现了较大规模的停电事故，因此各个国家开始注重加强对电力系统的管理工作。我国也通过实施相应的电力安全导则，实现对电力系统可靠性的控制和管理。
二、影响电力设备故障的因素及提高可靠性精度的方法
传统电力系统可靠性主要是通过静态的角度，而电力系统在实际运行过程中，特别是检修阶段，其可靠性评估会受到外界环境即自身状况而产生变化，如气象因素、工况等，因此电力系统的故障率会随着各种因素的变化而变化，不存在固定的值，导致传统电力系统可靠性存在一定的误差。这样的方式，会使故障率被架设在平均水平，从而不能够有效展现所有元件、设备的故障几率，该种状况下的可靠性没有价值。因此为了能够提高可靠性，需要将各种因素加入研究和分析之中，为了能够清楚获取元件的故障率，本文主要采用向量机，其具有性能优、理论严密、不需要依靠经验等优势，因此能够为电网运行状态下的元件、设备故障率提高更加有效的数据。
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（一）气候因素影响
随着我国电力事业的发展及规模的扩大，所包含的元件数量及种类越来越多，不同的元件在面临同一环境气候时，会出现不同的反应及故障。常见的气候因素有风力，其主要会对电力线路产生较大的影响，但对固定不动的元件，如变压器则无法产生较大的影响，因此不能够通过传统电力系统可靠性来讲变压器和电力线路的故障率统一，否则会产生较大的误差。因此要充分考虑不同气候因素对元件的影响，如风速会对电力线路产生影响，温度、适度会对变压器和断路器产生影响等。
（二）实时运行影响
元件在运行的过程中，如果出现越限边缘的情况，以及其他较为极端的情况，都极容易发生较高的故障。如当线路潮流增大时，岂会出现温度上升情况，如果温度一直保持在较高的状态，则会对元件造成损坏，从而影响设备的正常运行。如果线路潮流增加到超过保护值时，相应的保护装置会直接将元件切除。然而在实际的统计中，不需要根据潮流大小来确定停运概率，主要是通过直线拟合的方式对元件故障率进行评估，计算方式如公式1。
公式1
（三）故障预测流程
根据上述元件故障率解决方案，可以就故障预测流程进行设计。其中由于气候具有周期性的特点，其与元件故障率存在可拟合的函数关系，因此如果满足相关要求时，则可以通过支持向量机进行预测。元件的实时运行会产生较大的数据量，同时其变化频率较快，因此难以进行统计。其不符合支持向量机的要求，可以将其作为一种修正。缺件故障率预测流程是先统计以往平均故障率和影响设备的气候因素，然后利用支持向量机方法进行预测，得出气候因素的故障率预测值，随后考虑元件的实时数据，综合相关条件，确定元件故障率。
（四）支持向量机样本设计
为了能偶在支持向量机的训练和计算中，能够确定和采用符合该因素的最佳权值，可以通过交叉验证机制减小数据集划分方法对算法的影响。在确定最佳权值后，需要对数据进行归一化处理，减小数据对训练模型的影响。最后进行反归一化处理，使数值能够转换到原数量级。
（五）可靠性指标
本文主要采用系统状态系列的快速排序计算方法，对序列状态进行评估，随后通过切符合策略统计负荷量，最终生成可靠性指标。这种方法能够有效提高计算速度，且不会影响精度。
三、电网检修方式的可靠性评估应用分析
本文主要对某地某电公司所述的电网、电力设备等网络运行方式下检修的可靠性进行研究。该地区存在气候变化明显的特征，即夏季炎热、冬季寒冷，且冬夏两季时间较长，因此其在冬夏两季会产生较大的用电，从而对元件的实时运行产生影响，另外由于气候恶劣，也会对设备的故障率产生影响。
首先要从检修计划中获取系统检修状态，气候充分考虑气候因素，将相关的因素和数据通过支持向量机，得出元件故障率预测值。随后根据快速排序法和潮流计算以及切负荷策略调整，记录负荷损失，从而生成可靠性指标。
结束语
综上所述，随着我国电力规模的不断扩大，元件数量的增多，其极容易受到各种因素的影响，为了能够保障人们的正常用电，需要对提高电网运行状态下设备检修的可靠性评估进行研究。通过上述分析可知，评估过程需要充分考虑气候因素、实时运行条件等，从而提高评估速度和精度。
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论文作者:张欣
论文发表刊物:《电力设备》2016年1期供稿
论文发表时间:2016/4/18
标签：可靠性论文; 电力系统论文; 元件论文; 故障率论文; 电网论文; 因素论文; 设备论文; 《电力设备》2016年1期供稿论文;