摘要：本文主要针对澜沧江流域水电站实行状态检修可行性进行了分析，阐述了水电厂状态检修技术体系的组成，并从技术结构、人员组成等方面进行了分析，重点探讨澜沧江流域水电站开展状态检修所具备的条件及存在问题，为水电厂主设备最终实现状态检修阐明了一条切实可行的技术实施路线。
关键词：澜沧江流域，计划检修，状态检修，决策支持系统，分析诊断
1前言
一直以来，国内水力发电设备检修基本沿用以预防为主的计划检修模式。这种检修模式的时间间隔、工期、检修项目等基本是建立在传统的经验基础上，千篇一律，对设备的实际状况考虑较少，工作存在一定的盲目性，且周期短、工期长、费用高、项目针对性少。对于现今技术水平已大大提高的水电设备，大电网、高电压、大机组、高参数、髙自动化的电力系统以及市场经济体制改革和电力体制改革而言，计划检修已逐渐显得不适应了。并且随着设备健康水平的不断提高，设备状况越来越好，对设备健康状况的监视水平也在不断进步。如果继续执行计划检修，就有可能在机组运行状况尚好的情况下，盲目大拆大换，在降低机组可利用率的同时，也浪费了人力、物力、财力，并且机组组装后都有一定的磨合期，以至于刚磨合好又开始了下一轮的计划检修。
近两年来，华能澜沧江水电有限公司开始在澜沧江流域推行集中检修模式，在人力资源投入有限的前提下，能合理安排设备检修方式，有效降低检修成本，提高水电厂的竞争力。因而推行设备状态检修也变得更加有意义。
2水电设备状态检修概述
设备状态检修是目前国际上一种新进的检修管理方式，能有效克服定期（计划）检修造成的设备过修或失修问题，提高设备安全性和可用性。实现设备状态检修是实现管理现代化，提高水电厂综合实力有效途径之一，是管理创新、技术创新的具体体现。近年来，状态检修已在一些电厂通过试点，取得了一定经验。
状态检修是根据状态监测装置、故障诊断技术分析结果、生产管理信息系统等提供的设备状态信息，判断设备的异常，预知设备的故障，在故障发生前检修，根据设备的健康状态来安排检修计划，在最大限度地防止设备的过修或失修。目前《水电站设备状态检修管理导则》等行业标准正在制定当中。
状态检修是通过综合性的技术手段，准确掌握设备状态，预测设备故障发生、发展趋势，借助技术经济分析，进行检修决策的一种现代化的设备检修模式，其特点是检修时间和工期是预知的，检修项目是明确的，是一种科学、合理、经济的检修模式。在澜沧江流域实现水库实现梯级调度的情况下，实现集中检修后投入检修人员逐渐较少的情况下，通过梯级调度能有效提高设备利用率，故而需要最大限度地防止设备的过修，同时提高对设备的有效监控能力。根据分析，最优的检修方式组合如图1所示。
图1 最优检修方式组合图
3状态检修可行性分析
澜沧江流域水电站要实现由计划检修逐渐向状态检修方式转变首先要在技术能力和人员素质上实现突破。
3.1技术能力分析
状态检修能通过其决策支持系统（Decision Support System）实现设备的状态监测、设备状态评估、检修策划决策、设备相关生产技术资料及信息处理。作为实现状态检修的先决条件之一，它涉及到智能化测试技术、数字信号分析技术、系统模式识别与分析技术、故障诊断技术和计算机技术等多学科的内容。
图2 水力发电主设备状态检修辅助决策系统图
水力发电主设备状态检修辅助决策系统外部系统由在线监测系统、计算机监控系统、生产管理系统等外部系统中存在的设备基础数据、实时数据、试验数据、人工检查数据和其它数据。
3.1.1业务流程
（1）数据读取。分析水力发电主设备对象模型，通过相关接口设计与配置，从外部系统或装置中有效获取反映设备健康状态指标的各类设备基础数据、实时数据、检试数据和其他数据，为进一步的评价判断提供数据资源。
（2）数据处理。从获取的数据资源根据业务需要进行必要的数据加工和处理，提取反映设备当前运行性能的状态量数据，以供监测预警和状态评价使用。
（3）监测预警。监测状态量指标变化，对于超出状态评价导则和规程规定范围的设备状态量进行预警，根据不同的类别和等级及时向各级设备管理人员发布预警信息。
（4）状态分析。采用状态分析方法分析设备当前运行状态。
（5）状态诊断。对于状态量指标超标预警或健康水平下降的设备，采用状态诊断方法诊断设备可能存在的故障原因和故障部位，指导故障处理和状态恢复。
（6）状态评价。依据水力发电主设备状态特征量和状态评价相关导则标准，对反映设备健康状态的各状态量指标项数据进行分析评价。
（7）状态预测。利用设备当前和历史状态数据，采用适当的预测算法，诊断和评价设备在未来某一时期的状态发展趋势。
（8）风险评估。通过识别设备潜在的内部缺陷和外部威胁，分析设备遭到失效威胁的资产损失程度和威胁发生概率，通过风险评估算法得出设备的风险等级。
（9）决策建议：以设备状态评价结果为基础，考虑风险评估结论，优化水力发电主设备检修次序、检修时间和检修等级安排，将建议结果递交设备管理人员或传送到相关的外部生产管理系统。
决策支持系统能立足水电厂统一数据平台建设，实现发电机、水轮机、变压器、GIS等水力发电设备状态数据的采集、特征计算、实时监测、故障录波、性能试验记录及技术诊断；为不同设备提供统一数据接入模型和分析诊断模型，为水电厂由计划检修向状态检修的过渡提供技术保证，以促进状态检修工作的实现。
3.1.2关键技术
该决策支持系统基于设备可靠性检修技术，借鉴设备全寿命周期资产管理思想，可采用符合IEC61850-MMS网络通信国际标准进行数据传输和共享,建立水电厂统一设备状态监测检修信息平台。并采用状态检修辅助决策模式，构筑设备状态主题数据中心，运用诊断分析系统、可靠性检修策略等高级应用算法及模型实现设备的状态评估、故障诊断及状态预测。
该系统通过对电厂设备进行分类，建立设备层次模型体系。
图3 机电设备系统分类
系统故障诊断应同时采用了专家系统法、故障树法、基于案例诊断法等三种智能诊断方法，使用基于D-S证据理论（Dempster/Shafer 证据理论）的多元信息融合技术对三种诊断结果进行融合，得出最终诊断结果。
图4 故障诊断流程图
3.2人员分析
3.2.1人员技术能力分析
目前澜沧江流域水电站均安装有状态监测系统及振摆保护系统，能对设备的运行参数进行正常采集，并对数据进行分析，从而判断设备的运行状况。有些电站甚至开发了动态分析系统，能对设备实际参数及状态变化进行监测。而实际现场技术人员素质较高，对该系统也较为熟悉，能正常操作该类设备。
3.2.2人员职责
水电厂是实施设备状态检修工作的主体，应建立相应的管理制度，以适应工作的需要，保证设备状态检修工作深入开展。对设立机构按决策层、专业成和操作层进行分层设置。由公司生技部、检修分公司及电厂厂级领导及有关部门负责人组成决策层，根据状态监测系统数据分析及电厂实际运行情况做出检修决策。确定电厂开展设备状态检修的目标，审批实施设备状态检修的规划、进度安排及相关政策规定，审查专业层提出的有关检修建议并作出最终检修决策。
专业层是电厂及检修公司开展状态检修工作的专门工作小组，主要负责编制状态检修规划，制定状态检修相关管理制度和工作流程；选择配置必要的监测设备和软件；确定设备检修差别准则；编制设备状态监测作业指导书及整理各种设备信息，完善状态检修工作。
操作层是具体负责设备管理和状态信息采集的人员。按规定完成对设备的检查、测试和数据采集；进行设备异常分析、趋势分析和设备性能评估，同时提交设备状态报告和初步的检修建议。
另外，电力试验院及有关部门要负责对状态检修工作实施指导和培训，协助制定状态检修作业指导书及深入分析设备状态检修提供技术服务。
3.3存在问题分析
3.3.1现地传感器的选型和安装
现地传感器是否能取得正确状态监测数据的首要关键，错误的选型将导致整个监测行为失去意义。此外是传感器的可靠性问题，如何保证采集到的数据都是真实可靠数据是一个面临的大问题。
3.3.2检修体制转变不可能一步到位，应该采取逐步过渡的方式。
计划检修制度在水电行业应用时间已久，已深深影响企业的各个方面，在向状态检修制度转变的过程中，不应该全盘否认计划检修制度，而应对其做一总结，吸取好的管理经验，沿用好的检修技术和检修工艺，要清楚地认识到状态检修制度是计划检修制度的继承和发展，最优的检修模式是状态检修与计划检修多种检修模式相结合的方式。
3.3.3开展设备检修专业化协作，引入检修社会化观念。
在推行状态检修的过程中，要正确认识本企业的技术局限性，利用专业化协作和社会检修来丰富和充实状态检修的实施过程。
4结束语
总而言之，水电站实施状态检修是一个相当复杂的过程，可能涉及到企业等各方面的问题，本从只是针对澜沧江流域水电站实施状态检修的可行性条件检修了探索分析。
参考文献
[1]潘伟峰，赵连辉，朱传古.水电厂在线监测分析与状态检修决策评估应用研究[J].水电自动化与大坝监测，2012，36（5）：1-4.
[2]李志.状态检修在水电厂应用中要注意的几个问题[J].水电厂自动化，2001,83（3）:50-55.
[3]关于印发《水电厂开展状态检修工作指导意见》的通知.国电发[2002]508号.
作者简介
吴永智（1982-），男，工程师，华能澜沧江水电有限公司，主要从事水电厂二次设备检修工作。
论文作者:吴永智,李俊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/12
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