城市配电网状态检修必要性分析 原忠生

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2019年第24期   作者:原忠生
[导读] 如今,随着电力改革的深入,
        摘要:如今,随着电力改革的深入,社会各领域都重点关注供电网运营的安全以及稳定,在这个过程中,配电设备作为整个输电部分的重要环节,其与供电质量有着密切联系,而配网设备作为其中重要的组成基础,对其进行进一步的检修和运维管理能够在一定程度上提高供电的质量。
        关键词:配电设备;本体;状态检修
        引言
        早期电力系统设备简单,易于检修,缺乏掌握设备运行状态的手段,只在故障发生时才进行设备修理或更换工作,这个时期的检修策略称为事故检修。随着社会的不断发展,对电力设备依赖性逐渐增大,维修人员根据设备的运行状况、备件及工艺件的寿命周期、设备损坏程度编制检修计划,经过一定时间间隔对设备进行维修工作,即计划检修。近些年状态检修在国内逐渐被提上日常议程,状态检修主要是在真实掌握设备运行状态的基础上,应用新技术、新设备、新工艺,将以时间为周期的检修方式科学地转换为以诊断线路状态的智能检修方式,这种检修策略是基于设备状态,并将设备在系统中所处的地位及对系统可靠性的影响程度考虑在内而执行检修作业的一种检修策略。依据设备状态适时开展巡检、维护和检修工作,真正做到“应修必修,修必修好”,达到线路运行安全、经济、可靠目的。当今社会对供电质量要求越来越高,开展科学的诊断性状态检修势在必行。
        1配网设备状态检修的必要性
        1.1确保电力安全
        配网设备状态检修及运维的首要目的就是为了保证电力安全,在电力企业工作中,需要将电力安全放在首要考虑的位置,不管是任何行业都是如此,只有本身的安全得到了保障,才能够进行接下来的工作。所以说,对配网设备进行有效的管理以及检修和维护才是电网正常运行的必要手段。
        1.2确保电力正常供应
        对配网设备状态检修以及运维管理能够保证电力的正常供应。对于电力企业来说,保证电力安全是基础,而要保证电力资源能够得到合理的运用,以及为了保证电力企业能够正常的发展,就应该确保电力能够正常被供应,只有满足电力市场的持续性的需求,才能够保证电力行业的稳定发展。
        1.3确保企业效益
        有效的开展配网设备状态检修及运维管理同时也是保障企业效益的重要步骤,不仅是电力企业,任何企业离开了电力资源都会给该企业造成很大的经济损失,当电力缺失时,就会导致大部分企业的停产,从而造成一系列不利影响,致使市场价值受到严重亏损。
        2配电网设备状态及检修模型
        2.1配电网设备状态表达及其预测
        基于风险的检修不仅要考虑电网检修及故障导致的后果,还要考虑其发生的可能性,即设备发生故障的概率。虽然设备故障与否是随机的,但是其发生的概率却与设备的健康状态有直接的关系,因此采用设备的故障概率来表征设备的健康状态。在已有的研究成果中一般假定在一个检修周期内除检修的作用外设备的健康状态不发生变化,这种假定忽略了设备状态的发展,使得对电网和设备的风险估计偏低,因此合理地预测未来一个检修周期内设备健康状态的变化是十分必要的,尤其是考虑到以下几个方面。
        a.电力设备的状态评估不是实时的,它有一定的评估周期,一般一年到几年不等。电力设备的状态评估是一项非常复杂的工作,需要获得大量的设备外观和内部各个部件的监测和实验数据,需要一段时间的观测积累。
        b.配电网的长期检修计划时间跨度较长,例如3年滚动计划和年度检修计划,忽略较长检修周期内设备健康状态的变化使得评估误差较大。
        c.电力设备的故障率变化一般为浴盆曲线,进入耗损期的设备其故障率在短时间内迅速上升,一个检修周期内的变化已经不能忽视。
        为了更为合理地安排配电网设备的检修计划,需要在进行检修决策时考虑设备的健康状态及其发展趋势,使得检修具有超前性和针对性。由于本文考虑配电网中同时存在计划检修和状态检修2种检修方式,因此要分别计算这2种检修方式下设备的故障率及其状态变化。


        2.2配电网设备检修模型
        在检修计划制定前,首先要根据各设备状态、服役时间和检修决策规则等确定待修设备及相应的检修等级,不同的检修等级对设备健康状态的改善是不同的,本文针对国家电网公司采用的5类检修等级和2种检修方式分别进行建模,合理地反映检修的作用。
        a.配电网设备的检修等级共有5类,分别为A类、B类、C类、D类、E类,其中前3类需要停电检修,长期计划中应提前安排;后2类可以带电检修,一般属于巡检或者临时检修。本文考虑对配电网可靠性有影响的A、B、C3类检修工作的安排,C、D2类检修工作除了会占用一定的检修资源外,对配电网的运行影响不大,长期计划中暂不考虑。各类检修的具体含义可查阅国家电网公司的配电网状态检修制度标准汇编。
        b.对于采用计划检修方式的设备:进行不同的检修之后,设备的健康状态发生改善,表现在等效役龄变小,本文采用等效役龄和役龄回退因子α来表征检修的效果。
        3现阶段存在的主要问题
        3.1PMS系统状态评价模块有待完善
        PMS系统配网设备状态评价模块正式上线运行后,其操作简单、状态评价准确性高且速度快,受到配网运检人员好评。但由于配网设备种类繁多、数量庞大,且该模块运行时间较短,目前常出现的主要问题是:对配电设备进行评价过程中,有时会出现流程中断的情况,给评价工作带来不便;个别评价报告设备规模与各单元状态明细表中数据不符或单元评价与整体评价结论不一致。
        3.2信息收集难度大
        信息收集是状态检修的基础工作,应做好历史数据的保存和备份,确保设备全寿命周期内状态信息规范、完整和准确。配网设备点多、面广,更新速度快,部分地区标准化程度不高、设备资料管理不够规范、基础信息归档不齐、历史数据积累不完整,信息收集较困难,是现阶段配网设备开展状态检修的一个瓶颈。
        4配电网状态检修
        4.1将配网状态检修与配网建设标准化结合
        通过配网状态检修工作的深入开展,加强配电网建设改造与新建住宅供电工程管理,规范供电方案的编制,提升供电服务水平,保障供用电安全,建设安全可靠、技术先进、保护环境、标准统一、运行高效的配电网。
        4.2提高PMS配网设备台账准确率
        信息收集是状态检修工作的首个环节,是设备状态评价和制定检修计划的基础。要在设备制造、投运、运行、维护、检修、试验等全过程中,通过对投运前基础信息、运行信息、试验检测数据、历次检修报告和记录、同类型设备参考信息等特征参量进行收集、汇总,为设备状态评价奠定基础。针对配网设备数量多、更新快的特点,对新建工程、改造工程在建设初期即做好设备资料收集工作,及时更新、完善PMS系统中配网设备台账数据,并对重点字段进行核查,如投运日期、产权归属、设备型号及生产厂家等,使设备台账准确率达99%以上。
        结语
        当今社会科技不断进步与发展,新生事物层出不穷,电力企业在这种大环境下,要进一步提高企业综合效益,积极开展配网状态检修尤为重要,开展配网状态检修不仅有利于保证安全生产、降低检修费用、提高设备利用率及供电可靠性,更有利于专业技术人才的培养,对电力企业的发展具有重要意义。
        参考文献
        [1]基于风险评估的配电网检修决策优化[J].电力自动化设备,2013.
        [2]考虑设备全寿命周期成本的配电网检修决策优化[D].北京:华北电力大学,2016.
        [3]Q/GDW1643—2015国家电网公司配网设备状态检修试验规程[S].2016.
        [4]张近朱.城市住宅供电服务中若干问题的探讨[J].东北电力技术,2009,30(9):50-52.
        [5]朱钰.浅谈电力设备状态检修[J].东北电力技术,2010,31(3):48-50.
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