詹龙龙 陈朝霞 朱勇

【摘要】文章提出了一种综合考虑RBM和LCC的电网主设备运行维护策略辅助决策方法。该方法以电网主要设备运行的风险评估结果为基础，综合考虑影响设备运行和维护策略的各种约束，采用LCC方法对设备寿命进行评价。最后给出了运行维护策略的优化方案。

【关键词】电网；设备运行；维护

一、电网运行设备的日常保养与维护的必要性

随着现代社会的不断发展，各种电网设备不断涌现，我国能源消耗总量也在不断增加，电能给日常生活带来了极大的便利，也带来了一系列的损失和事故。在生活中，我们经常看到一些商业区、街区和住宅区大面积停电，更严重的是停电、通讯和交通造成的一系列连锁损失。这些事故的原因主要是电力设备的维护和安全管理不到位。为了更好地预防这些事故的发生，有必要针对可能发生的事故进行具体的安全检查和各种演习。

二、电网主设备运维策略优化方法

（一）总体决策逻辑

在决策过程中，需要考虑设备是否受到强制性条件、设备的风险评估水平、设备的风险概率以及设备使用寿命的约束。首先，如果设备受到强制性条件的限制，它将直接作出决定，选择技术改造或修理，并加强检查和维护方法。如果设备不受强制条件的约束，则将设备的风险评估和排序分为3个风险级别，如不可接受的风险区域设备、最小可行（ALARP）的区域风险设备、可接受的风险区域设备。如果风险值位于不可接受的风险区域，评估其运行年限是否超过设备寿命周期，如超过则选择退役。如未超过则选择检修；对于风险概率低、风险值位于ALARP区域的设备采取定期试验的运维方式。对于可接受风险区域的风险值的设备，风险概率较高，检验的操作和维护策略得到加强，风险概率较低。

（二）影响运维策略的要素分析

本文将设备运行和维护策略的约束分为强制约束和柔性约束两类。强制约束更加注重操作和维护策略的有效性，不太注重设备运行和维护策略的成本，因此其操作和维护策略更加直接和单一。在柔性约束下，制定运维策略的灵活性较大，注重成本效益的平衡。强制性约束包括可靠性约束、防事故约束、政治约束（如世界大学生运动会等）、环境约束（台风、地震等）以及导致设备损坏和限制设备维护的其他因素都是柔性约束。

（三）设备风险评估与排序

K是比例系数；C是曲率系数；Ise是设备状态评估的分数；P是设备故障概率（0～1之间的值）。在计算设备故障影响时，主要考虑设备本身的价值和电网的损失。在风险评级中，使用ALARP原则进行风险评级。

（四）设备寿命评价

电网设备的寿命可分为物理寿命、折旧寿命、技术寿命和经济寿命。物理寿命主要体现在设备被反复检修，直到无法恢复到原来的时间段。技术寿命是指从输入到不满足技术要求的过程，强调技术进步使设备达到技术生命的过程。经济寿命是指设备的最低年度成本，平均每年投入成本将在第一年或第二年增加。折旧寿命主要来源于设备的剩余价值，即从折旧到零的过程。在制定设备运行维护策略时，主要考虑设备的物理寿命、技术寿命和经济寿命。

随着运行年限的增加，电网设备发生故障的概率逐渐增大。当设备运行寿命达到一定阶段时，设备发生故障的概率明显增加，导致设备运行和维护的增加。在实际工作中，可以认为，当故障概率增加到可以承受的临界值时，设备达到其技术寿命。这个临界值可以根据专家的经验得到。利用数据拟合的方法绘制断路器的工作寿命与故障概率之间的关系，可以估计断路器的技术寿命约为21年。

三、电网主设备运维策略优化辅助决策系统

（一）系统功能框架

电网主设备运维策略优化辅助决策系统包括设备风险评估模块、设备运维数据管理模块、设备运维知识库模块、设备管理系统、设备运维辅助决策模块。

（二）强制性约束条件下的运维策略

在强制性约束条件下，更加注重运维策略的实效性，对策略本身的成本不是十分看重，因而其决策结果比较直接、单一。本文采用策略表的形式描述强制性约束条件下的运维决策。在制定设备运维策略时，首先，判断其约束条件是否为强制性的，在强制性约束条件下，判断设备的运维策略。若设备不满足监管约束，则需要进行技改或增容。若设备需要进行检修或技改，则根据设备最佳运行年限判断其具体的运维策略。

（三）柔性约束条件下基于RBM和LCC的运维策略

在柔性约束下，制定运维策略的灵活性较大，注重成本效益的平衡。对于处于不可接受风险区域的设备，必须根据风险理论排除设备故障的风险。此时需要根据设备的最佳使用寿命对设备进行大修或修改。对于存在风险区域的设备，运行和维护策略应该基于风险和效益的比較。文中采用的方法是根据设备故障的概率，并判断最佳操作周期和安排设备的维修策略有高概率的故障（设备故障概率对应设备的紧急状态的状态）。对于其他设备，安排设备维护测试。对于风险值在可接受范围内的设备，如果设备故障概率较高，则将加强检验，否则将不进行处理。最后，优先考虑设备运行和维护项目。

四、结语

本文依据设备风险评估和LCC管理制定设备的状态检修策略。该方法综合考虑影响设备运维策略的多种因素，采用定量的方法评估设备运行风险，基于LCC管理评定设备的最佳运行年限，具有很好的科学性和实用性。根据该方法制定的电网主设备运维策略导则在供电局设备运维和管理生产中已经得到实际应用。

参考文献

[1]吐松江·卡日，高文胜，王颂，等.SF_6断路器缺陷分析与运维策略[J].高压电器，2017，53（05）：164～169.