基于状态检修决策的变电设备计划检修预安排技术

摘  要：状态检修是依据设备当前健康状态监测数据，通过状态评价与风险评估，制定差异化的运维策略，强调运维工作的实时性与配电网络的可靠性，是一种兼顾运维成本与运维效果的运维方式。近年来，随着配电网规模不断扩大、结构日趋复杂，基层运维工作量和运维成本也随之提高，如何选择合理的检修方式实现配电系统安全可靠运行，同时降低运维工作量与运维成本，已是配电系统运维工作的重点之一。基于此，本文从效益角度出发，对状态检修决策的变电设备计划检修预安排技术进行讨论。

关键词：状态检修;效益模型;检修决策

一、基于状态检修的效益模型分析

1、检修方式效益界定

系统效益为通过花费一定程度的物质或时间而得到的结果，也能够定义为对具体工作流程的完成状态标准。效益的表现根据具体的设备运转状态来决定，因此存在一定程度的差异，需要根据实际情况来进行明确。较为常见的有反映系统综合状态的标准单位，也包括具体的效益表现，所表现的内容为对整体状态的客观体现。对于设备状态检修方式的安排，是一种整体性的规划，因此采用整体状态的客观体现，如设备的总体性能指标，因此通过具体的数值来精确表达是不现实的，需要通过一个数值区间来进行表现。通过对多个效益因子进行整合，能够更加全面客观的对效益进行表述，效益因子具备较高的独立性，并且相互之间也具备一定程度的聯系性，通常的效益因子有各类表现性质以及各类评估系数。学术可的研究表明，在对设备进行状态检修的过程中，采用“可靠性”、“可用性”、“可维修性”作为效益因子能够较为客观合理的对维修内容进行评价。

2、效益指标计算

对于电气设备检修结果的评价可以通过构建矩阵来进行表示，在所构成的矩阵Q中，元素参数介于0～1，在此区间内参数越小则表示检修程度较好，在没有检修时参数为1。根据式（1）的表达，即为部件1处于检修状态，状态量1的改善程度优于状态量2。

       （1）

在本方案中对设备检修的资源条件进行假设满足，因此在资源条件统一的状态下，对检修结果能够造成影响的因素主要集中在所选检修方式的实际问题处理能力G，以及设备检修的复杂与困难系数N。通过用参数G与N来对检修方式进行表示的过程中，实际问题处理能力的层次分为4级，通过参数G来进行表示为0.1，0.3，0.5，0.8的4个级别。对检修复杂与困难系数造成影响的3个因素为技术规范标准、检修人员能力素质、检修安全风险，分别用N1，N2，N3来表示。具体检修因素得分情况见表1。

在检修过程中，检修难度对检修过程所造成的影响变化规律是以指数级变化为参照的，通过检修难度得到具体的设备检修质量得分。不同内容的检修方式所产生的检修效果具有较大差异，对于相同的设备问题，不同的解决方式所造成的检修难度与检修效果都存在差异，能否对问题进行彻底解决取决于对正确完善检修方式的选择。检修难度与检修质量也具有显著影响，其与检修质量是处于负增长状态，检修难度低的情况下，检修的质量则较高。

3、费用模型

在对检修方式进行选择时，也需要将检修费用作为考虑的因素，不同的检修方式需要的人工费用与物料费用以及时间成本等都具有差异，在结合检修过程中不同检修方式所造成的断电成本来看，需要根据择中原则来对检修方式进行合理选择。

检修过程中的人工费用分为主要检修人员费用与次要检修人员费用，通过C1对人工费用进行表示;检修过程中的材料费用通过C2进行表示;检修过程中的机械费用分为机械使用费用、安装运输费用等，通过C3对机械费用进行表示;断电费用是检修停电过程中造成的直接经济损失，通过C4对断电费用进行表示。另外，在一些情况下还需要对二次设备的协同检修费用进行综合考虑。对以上因素综合以后，能够得出检修过程耗费的价值C，见式（2）。

C = C1 + C2 + C3 + C4 （2）

二、基于费用—效益分析的检修方式选择

在对前列章节内容进行综合与梳理后，能够得出对最优电气设备检修方式的选择流程，具体分为3个步骤：①在对设备的运行状态进行检测与分析后，选择与之最具匹配性的检修方式。②在选择检修方式过程中，通过式（2）来对检修方案中涉及的检修费用进行明确。③对实施检修方式后的具体检修效益进行计算。

例如，某电气设备的构成部件有P个，状态量为I个，在符合上述检修步骤的情况下，进行具体的费效比计算，对检修方式的优劣程度E进行确定，见式（3）。

（3）

式（3）中，Q1，Q2表示检修方式实施完成所获得的经济效益，C表示检修过程耗费的价值。

三、案例分析

在某变电站运维检测过程中发现一处变压器A出现故障，故障表现为分接开关出现渗漏现象。该现象的状态量对应的劣化程度达到4级。由于距离上一次整体性维修的时间为400d左右，通过分析得出该次故障状态评价的分数为30分，继而将其数据代入到模型中进行计算，能够对具体的设备故障率进行明确，即为0.0155次/d，表2展示案例的部分已知信息。

通过具体运算能够得出结论，即变压器需要尽快进行维修，在明确检修方式后，确定检修时间。如果对故障的发现到对故障进行修理中间的等待时间为10d，同时事后检修平均修理时间为10d，则能够对该次检修方式实施后产生的效益进行对比，结果见表3。

在对以上检修方式进行对比后发现，通过效率分析，可知整体维修风险与技术标准的程度较高会使得设备检修质量降低，但是能够对设备问题进行较为彻底的解决，使得往后较长一段时间内设备的运行保持正常，能够带来较高的设备经济效益，并且使得局部修理的频率降低。其整体维修方式的经济性要远高于局部维修，具备更好的设备检测效率。

四、小结

总而言之，状态检修是一项综合性非常强的系统工作，其对配电网安全运行起到了非常重要的影响。这就需要相关的工作人员在进行工作的过程中，认真的分析、研究、不断的去总结工作经验，将所总结的经验用于状态检修的创新当中去。本文对状态检修模式下检修方式的选择模型进行构建，结合具体的影响状态与需要耗费的成本，从而明确了以单位成本提升为标准的最佳设备检修方式，以期为今后的相关工作提供参考。

参考文献

[1]史常凯，宁昕，孙智涛，等.基于设备实时健康指数的配电网风险量化评估[J].高电压技术，2018，44（2）.

[2]郇嘉嘉.电网设备状态检修策略的研究[D].广州：华南理工大学电力学院，2012.

作者简介：邓雅琳（1974-4  ——  ），女，助理工程师，从事电力工程生产计划与资产管理相关工作。