基于风险评估的输变电设备状态检修体系制造技术

本发明专利技术公开了基于风险评估的输变电设备状态检修体系。该体系由软件支撑模块、设备信息收集模块、设备状态诊断评价模块、设备风险评估分析模块、设备检修策略辅助决策模块、评价与考核模块共六个模块组成，六个模块依次连接、相互依托自下而上构成金字塔型决策流程。本发明专利技术对电网的数据信息与设备维护实施了一整套完整体系，在对风险进行定量化计算的情况下为输变电设备制定动态的、及时的、高可靠性而又经济的维修计划，大大减少不必要的维修，降低因维修造成的设备损伤，节约维修与管理成本，提高电网可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及输变电设备状态评价及决策领域，具体是基于风险评估的输变电设备 状态检修体系。
技术介绍
随着电力系统的快速发展，系统规模的不断扩大，系统内设备数量的快速增长，传 统的对输变电设备状态不做评估直接进行“一刀切”式的定期检修模式因为检修时间固定， 存在检修不足和检修过剩的弊端。检修不足，应修设备不能进行及时修理，造成输变电设备 故障率提高；检修过剩，造成大量人力、物力浪费，过度检修造成设备不可逆损伤使设备寿 命减短，不必要的检修加大设备故障风险。据此，固定的检修模式已经越来越不适应电网 设备维修和经济运行的发展需要。状态检修是一种动态的、根据设备实时状态的一种检修 模式，能够根据设备的投运前基础信息、运行中信息、故障和事故情况、试验(预试)数据、 同类设备家族参考信息以及其它相关的信息以及实时在线监测数据诊断设备状况，制定灵 活检修方式的一种维修方式，做到设备“应修必修，修必修好”，不仅可以大大地节约维修成 本，而且可以减少因不必要的维修造成的设备故障，提高维修速度和维修质量，提高电网供 电可靠性和电网运行的经济性。现阶段，国内电力系统用于状态检修工作中的决策系统只是把风险评估值作为制 定检修计划的参考值，并没有真正把其作为电力系统开展状态检修的必要环节；用于电力 系统中设备的风险评估值并不是依据客观的、有说服力的计算方法计算得出而只是采用经 验值。因为缺少风险评估模型和定量的风险评估指标的精确数据，使得风险值依赖于评估 者的个人经验，得出的风险评估值因为个人主观因素所占比重大容易因为个人经验造成风 险评估失效，造成维修不足或维修冗余。专利技术内容本专利技术为了克服现有技术的不足，提供一套针对输变电设备基于风险的状态检修 管理体系，综合衡量设备可靠性和经济性，以提高维修的针对性和科学性，在保障设备可靠 性水平不变的前提下降低维修成本，提高系统运行的经济性的基于风险评估的输变电设备 状态检修体系。本专利技术解决上述技术问题的技术方案是基于风险评估的输变电设备状态检修体系，由软件支撑模块、设备信息收集模块、 设备状态诊断评价模块、设备风险评估分析模块、设备检修策略辅助决策模块、评价与考核 模块共六个模块组成，六个模块依次连接、相互依托自下而上构成金字塔型决策流程。1.软件支撑模块，为基于风险评估的状态检修理论的实现提供现实基础，是用计 算机实现基于风险评估的状态检修工作指导实际维修工作的前提。2.设备信息收集模块为整个系统的基础，将接收到的数据信息经过分析、过滤、提 取、转换、分类存储，形成所需格式的数据信息，为整个系统提供数据源。3.设备状态诊断评价模块是整个系统中两个核心模块的其中一块。其在信息收集 模块已收集到信息数据的基础上，通过已建立的设备故障诊断模型及设备状态评价导则对 设备实时运行状态进行评价，评价结果作为风险评估基础传到风险评估分析模块。4.设备风险评估分析模块是整个系统中两个核心模块的另一块。该模块在前模块 即状态诊断模块基础上，通过设备安全风险模型和风险评估规程对设备风险值进行精细化 计算，得出设备风险等级。5.设备检修策略辅助决策模块。在前面得出的设备状态评价结果和设备风险等级 基础上，综合平衡安全性和经济性对输变电状态检修计划进行决策。6.评价与考核模块对对安全风险评估体系的有效性、风险防范策略的适应性、工 作目标实现程度、工作绩效等进行评估，确定风险评估工作取得的成效。上述软件支撑模块，为基于风险评估的状态检修理论的实现提供现实基础，是用 计算机实现基于风险评估的状态检修工作指导实际维修工作的前提。从进行状态评价和风 险评估到进行最后决策，整个过程不仅涉及电力系统中多个不同的系统，而且还牵涉到很 多不同的工作部门和人员。无论是数据交互还是工作管理都需要利用现今发展的计算机技 术对整个决策工作进行辅助从而达到提高效率和正确率的目标。进行实用化的工程软件， 要求软件界面友好，操作简单，符合现场工作人员的操作习惯。软件需要具备良好的稳定性 和可扩充性，便于系统后续的开发。上述设备信息收集模块，通过系统提供的标准数据接口与企业间其他应用系统进 行接口，使电网中已有的技术监督系统、生产MIS系统、SCADA系统获得的关于输变电设备 的设备台账、历史缺陷、家族缺陷收集、汇总设备投运前基础信息、运行中信息、故障和事故 情况、试验(预试)数据、同类设备家族参考信息、电网网络拓扑、潮流数据、运行方式、预测 负荷曲线以及其它相关的信息，为设备的状态评价和风险评估奠定数据基础。同时信息模 块还可进行手工录入工作，满足日常巡检产生的数据及其他数据录入需要。系统全部信息 通过检索可进行设备台帐、基础信息、历史缺陷、设备故障统计情况、检修策略、评价导则、 操作流程等查询，可通过选择变电站或设备单元获取数据；可对设备故障诊断模型、设备安 全风险模型、状态评价导则和风险评估规程等进行修订。上述设备状态诊断评价模块包括状态监测预警模块。设立预警阀值，系统运行数 据阀值越限发布预警消息。运用基于设备缺陷分级的状态评价方法建立输变电设备的状态 评价模型。状态评价方法首先定义设备缺陷指数，然后通过对往年设备缺陷指数与故障数 据的反演计算，得到设备故障概率与设备缺陷指数之间的数学关系。除了考虑受设备自身 当前的状态的影响之外，同时也把设备自身和外部的因素也考虑在内。以变压器为例，它的 运行年限、经受短路的次数以及过负荷的时间，还有运行时的气候条件等原因都将对它可 能发生故障的概率产生一定的影响。缺陷分级指数评价方法是一种以设备缺陷为基础，同 时又综合考虑设备自身因素和外部环境因素的影响的故障概率估算方法，可以建立设备当 前状态与其故障概率之间更加准确的关联关系。对输变电设备进行缺陷分级，实际上是根 据各种影响因素确定输变电设备的缺陷指数。对选中的输变电设备按照导则标准进行状态 评价，为风险评估做好基础。上述设备风险评估分析模块，建立安全风险模型，运用概率风险，通过对消缺时 间、消缺费用、维修时间、维修费用、设备故障恢复供电时间和供电费用、人身和环境损失等风险指标建立一套符合输变电设备特点的风险评估定量化指标体系，对已经进行状态诊断 的设备进行精量化的维修风险评估，得出维修风险值。维修风险值包含设备损失风险、人身 环境风险、系统损失风险和社会损失风险。通过设备损坏后的维修费用衡量设备损失风险； 根据相应的国家标准对人身环境风险进行后果分级；通过自定义的严重度指标，从电压越 限、潮流越限、电压失稳和连锁故障四个角度来衡量由于设备故障造成的对系统坚强程度 的削弱程度判定系统损失风险；采用产电比的方法确定设备故障造成的社会损失风险。各 风险值最后均以万元为单位的货币形式展现。上述设备检修策略辅助决策模块，根据风险指标进行多目标决策，确定有缺陷设 备维修的先后和时间，根据设备状态指标来确定维修等级和内容。根据用户需求对设备状 态、设备风险、维修净收益、维修净收益率赋予相应的权重，得到综合指标，辅助决策模块通 过对该指标进行综合比较，提出多种相应的综合降低设备安全总风险和收益最大化的措 施，实现安全、效能和成本之间的综合平衡，在保证电网、设备和人身安全并满足环保的要 求的前提下，优化资产管理，平衡可靠性及经济性，达到综本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于风险评估的输变电设备状态检修体系，其特征在于，由软件支撑模块、设备信息收集模块、设备状态诊断评价模块、设备风险评估分析模块、设备检修策略辅助决策模块、评价与考核模块共六个模块组成，六个模块依次连接、相互依托自下而上构成金字塔型决策流程；１）软件支撑模块，为基于风险评估的状态检修理论的实现提供现实基础，是将基于风险评估的状态检修工作用于指导实际维修工作的前提；２）设备信息收集模块为整个系统的基础，将接收到的数据信息经过分析、过滤、提取、转换、分类存储，形成所需格式的数据信息，为整个系统提供数据源；３）设备状态诊断评价模块是整个系统两个核心模块的其中一块，其在信息收集模块已收集到信息数据的基础上，通过已建立的设备故障诊断模型及设备状态评价导则对设备实时运行状态进行评价，评价结果作为风险评估基础传到风险评估模块；４）设备风险评估分析模块是整个系统两个核心模块的另一块，该模块在设备状态诊断评价模块基础上，通过设备安全风险模型和风险评估导则对设备风险值进行精细化计算，得出设备风险值和风险等级；５）设备检修策略辅助决策模块在前面得出的设备状态评价结果和设备风险等级基础上对输变电状态检修计划进行决策；６）评价与考核模块对安全风险评估体系的有效性、风险防范策略的适应性、工作目标实现程度、工作绩效等进行评估，确定风险评估工作取得的成效。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，顾南峰，邓雨荣，郭丽娟，刘辉，鲁宗相，吴林林，朱重吉，谢植飚，周柯，赵坚，
申请(专利权)人：广西电网公司电力科学研究院，清华大学，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]