输变电设备状态检修决策研究

设备检修工作是生产管理工作的重要组成部分,随着电网规模的迅速发展,输变电设备数量急剧增加,原有的定期检修结合事后检修的检修体制已无法满足电网发展的需求。状态检修可以提高检修的针对性和有效性,提高设备的运行水平,延长设备使用寿命,降低维护成本。 状态检修的实施包含三个环节：状态量采集、状态评价和检修决策。状态量采集是状态检修的前提,状态评价是状态检修的基础,检修决策是状态检修的核心。目前,已经可以通过相关的导则科学获取设备的状态评价,而在检修决策方面尚没有有效的决策模型。因此,本文围绕检修决策的目标,利用状态评价的成果,开展了基于设备健康状态的可靠性研究、最佳检修时机研究以及最佳检修方式选择研究。 以设备状态评价为基础,应用基于设备状态的故障率计算模型,研究如何科学求取模型中的比例参数和曲率参数。在分析了由于反演法未能充分利用状态信息而导致的缺点后,提出了基于设备全寿命状态的模型参数求解法。该方法可以分别求解同类型设备、单个设备和设备分生命阶段的状态可靠性模型；不需要大量的统计样本；而且能通过状态的变化体现检修对于可靠性的影响。 状态检修体制下的设备检修时间应随着设备状态的不同而相应延长或缩短。首先,根据设备当前状态下的故障率推算设备的平均剩余寿命,此为检修的最迟时限；然后,根据检修同步性要求将一次设备及其保护作为统一整体研究,提出基于一次设备和二次设备协同检修的输变电设备最佳检修时间模型。通过分析一次设备和保护的协同检修安排,建立起基于协同检修的单一保护系统的马尔科夫状态空间模型,并最终求出基于系统可靠性经济分析的最佳检修时间。 在检修方式决策方面,提出了一种利用状态检修信息的基于费用——效益分析的检修方式选择模型。定义效益由状态健康指数、可靠性和可用性三个因子组成,给出了每个因子的计算公式,并分析了不同的检修方式对于各因子的影响。同时给出了检修成本的组成及计算方法,并最终导出了以单位成本提高的效益最多为目标的检修方式选择模型。