[发明专利]输电设备状态检修的系统性控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电工技术领域，涉及设备状态检测与检修规划控制策略方法，是在线状态检测与检修规划系统自动装置实现的一部分，适用于电力系统输电设备检修安排，是当前智能电网功能实现的一部分。

背景技术

输电系统的检修对保证系统可靠运行具有重要作用，是维持输电网安全稳定运行、保护设备和延长其使用寿命周期的重要手段。电力设备检修经历了事故后维修(corrective maintenance，CM)、预防性维修(preventive maintenance，PM)及预知性维修(predictive maintenance，PdM)三个发展阶段。

a.事故后检修

事故后检修是当设备无法继续维持和完成指定的功能时，退出运行进行维护和维修的方式，是被动的、不可预知的，需要较大的人力物力和承受较高的停运损失经济费用，有时还会威胁设备本身及工作人员安全。

b.预防性维修

预防性检修作为我国当前输电设备检修的主要方式，包括基于使用寿命的维修策略(age-dependant PM)和定期维修策略(periodic PM)两类。

基于使用寿命的维修策略(age-dependant PM)主要依据是高压电气设备的预防性试验。但随着用电部门要求的提高，基于使用寿命的维修策略已经越来越不适用，主要表现在：

①需要停电进行试验，而许多重要电力设备轻易不能退出运行；

②停电后设备状态(如电压、温度等)和运行情况不一致，影响判断准确性；

③由于是周期性定期试验，仍可能在2次试验期间发生故障。

定期维修策略(periodic PM)是对设备定期进行维护和维修，又称之为计划检修。但是由于检修计划是提前制定的，不能系统实际运行时系统和设备实际运行状况，所以仍存在临时性维修频繁、维修不足或维修过剩、盲目维修等缺陷，使得系统检修获得的经济性和可靠性效益较差。

c.设备状态检修

设备状态检修(condition-based maintenance--CBM)是指通过获取设备的历史运行、检修及试验状态和连续监测数据，分析其变化趋势并加以预测、诊断，用于设备寿命周期管理优化，从而确定检修项目、频度与检修内容。这种检修方式以在线监测数据和离线检测数据为基础，充分利用设备信息使检修安排更有针对性，提高了设备管理水平和寿命。

但是由于输电系统是由多个设备构成的复杂系统，存在网络约束、潮流约束和可靠性约束等条件约束，没有考虑设备在系统中重要性和系统本身的复杂性，而只从延长单个设备使用寿命入手，得到优化的设备检修安排计划，往往仍然存在不合理的因素，甚至可能得到与系统需求相反的检修安排。

如在系统高负荷、高风险运行方式下，按照设备状态检修安排大修，可能使系统情况更加恶化，造成切负荷概率增加；不检修则设备停运风险增加，设备故障后维修费用增加。这就需要根据比较安排设备不检修时造成的设备停运、系统停运风险损失以及设备维修费用增加损失和检修造成的负荷停运损失。

发明内容

本发明提出的输电系统状态检修在设备监测和故障分析诊断的基础上得到设备状态信息，评估设备运行状态，提高了检修的针对性；同时结合输电系统运行状态信息，综合分析并评估系统整体运行条件和可靠性水平，从系统角度而不是单个设备角度，研究了优化整个输电系统的状态检修安排的方法。本发明中使用的方法可减少检修过程的盲目性，避免检修不足或检修，综合平衡增加设备使用寿命和提高检修周期内的系统可靠性的目标，从系统整体效益最大的角度安排输电设备检修的时段和类型，提高系统检修安排的经济性和可靠性。

本发明将输电系统状态检修分为输电设备信息采集和系统性状态检修策略制定两大步骤。输电设备信息采集包括设备状态信息采集和输电系统运行信息采集。系统行状态检修策略制定包括形成检修策略基础数据库、状态检修系统控制算法求解、校核及输出检修安排策略。

本发明的技术方案是这样实现的：

该方法分为输电设备信息采集和系统性状态检修策略制定两大步骤，输电设备信息采集包括设备状态信息采集和输电系统运行信息采集，系统行状态检修策略制定包括形成检修策略基础数据库、状态检修系统控制算法求解、校核及输出检修安排策略；

1)输电设备信息采集：