论文部分内容阅读
[摘 要]电力工业是一个传统行业，也是国民经济支柱性产业。行业的特殊性虽然对于新技术的推广和应用起到了一定的促进作用，但是对产能和效益的要求却滞后于整个市场经济的发展。随着经济体制改革的深化，电力企业尤其是供电企业受到的压力会越来越大，特别是在企业成本的控制方面。众所周知，人类生活和社会化发展到现在，都完全地依赖于电力的供应。电力供应的意外中断，不但会导致生产生活的不便以及一定的经济损失，还有可能造成群体性恐慌。因此，目前最重要的问题就是确保电力供应的稳定、可靠、安全，而做到这一点的措施就是加强对于电力企业的输变电检修。
[关键词]电力企业；输变电；检修策略
中图分类号：TM507 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）29-0003-01
1.输变电设备检修概述
正常运行的设备可能会发生故障，要求对设备进行检修，所谓检修就是要确保设备保持实现其设计功能的状态。日本工业标准Jls对检修作了如下定义：“所谓检修，是指把产品保持在使用及运用状态以及为排除故障和缺陷所进行的一切处置及活动”。检修的目的是延长设备的使用寿命，至少延长两次检修之间的时间间隔。有效的检修应该能够降低设备故障的频率，减小设备故障的影响，延长设备使用寿命。
按照检修计划安排的时间顺序，可以把整个检修体系分成3层：检修策略层、检修安排层和检修具体实施层，检修策略层是在设备层面上，它利用设备信息和网络拓扑信息等，为每一个或每一种设备选择一种合理的检修方式；检修策略层在设备确定了检修方式后，对系统中所有设备的检修安排进行统筹考虑和检修优化，这是在整个系统层面上对计划进行安排，目前这方面的文献相对比较多。
（1）检修策略层。研究内容是：设备是否检修、何时检修、检修什么、如何检修、如何进行检修保障、如何进行停电风险防控、如何评估检修效果等这些检修管理层最为关心的问题。
（2）检修安排层。检修技术发展至今，出现了多种检修方式，对应于四次产业革命，将它们分成事后检修、预防检修、经济检修和状态检修四类，此外，还有其他多种不同的分类方式。检修安排层主要针对某一种具体检修方式（CBM或PM），研究如何具体执行，确定设备的检修周期及检修内容、根据检修内容制定检修计划及根据检修进度对计划加以调整的问题。每一种检修方式都有其优缺点和适用范围，对此问题作了具体的研究。
（3）检修具体实施层。检修具体实施层，也可称作检修管理层。研究检修过程的具体安排，包括人员分配、设备可靠性管理、数据的综合管理、备品备件的管理、具体实施过程的管理、作业过程风险管控、专业人员的培训等。
2.输变电设备检修策略
检修策略的目标是寻找一种最优的检修方式，避免不必要的检修，延长检修的间隔。现阶段我国电力企业普遍对所有设备采用固定的检修间隔，这大大增加了检修的工作时间和费用，频繁的检修不但影响设备的可用系数，也直接影响着设备使用寿命。这种基于固定检修间隔的定期检修模式，存在以下三个缺点，第一：“一刀切”，没有考虑设备的实际情况，学学浪费人力物力。第二，近年来电网规模发展迅速，设备数量急剧增加，定检工作量剧增。第三：电网设备制造质量提升，早期的定检周期已不能适应设备管理水平的进步。
2.1 与检修优化的关系
检修策略本身也是一个多目标的动态优化过程，但笔者提出的检修策略优化过程与以往文献中的检修优化含义是不同的。以减少设备重复停电和保障设备安全为目标，使设备偏离检修周期最少。在保证系统安全可靠运行的前提下，以减少停电损失和检修费用为目标。
检修策略主要研究的不是一个设备何时安排检修，而是对这个设备采取何种检修方式，是计划检修、事后检修还是状态检修。因此，检修策略模型和检修优化模型是不同的。
检修策略模型的目标函数可以是可靠性指标、费用指标或可用性指标等：也可以是这些指标的组合。按照检修策略所采取的目标函数不同，将检修策略分为5个基本类型：基于故障的检修、基子计划的检修、基于应用的检修、基于检测的检修、基于状态的检修。也有以经济性为目标的，对于设备检修计划问题，研究结果发现它并不是一个有效的目标函数，生产费用最大和最小的不同检修计划，其生产费用期望值之差仅为0.08%。对于输变电系统用经济性作为目标函数是否有效，还有待研究。
2.2 檢修模式的演变和发展历程
近年来，随着我国电力工业步入大电网、大机组、大容量、特高压、交直流混合、远距离输电、智能电网的阶段，电力系统的复杂性明显增加，电网的安全稳定问题日渐突出，各个时期的设备管理与检修方式有很大的变化，通常可分为三个阶段。
第一阶段是事后维修，也称故障维修。事后维修（Corrective Maintenance）是当设备发生故障或其它失效时进行的非计划性维修。因为故障的出现具有随机性，所以检修工作难以事先计划。事后维修是通过对设备是否出现功能性故障为判断依据，只有在设备发生故障并且不能继续运行时才对其进行维修。这种检修方式最适用于简单、价格较低且故障后影响不大的设备，其优点是检修比较方便，维修成本相对较低，并能够最大限度地利用设备，减少因不必要的检修工作而造成的浪费。但是事后维修也存在很多缺点，会影响设备和人身安全，有可能会对系统造成极其恶劣的影响。
第二阶段是预防性计划检修。计划检修（Preventive Maintenance）是通过设备的运行时间找出一个较合适的周期对设备进行维修，或者按事先规定好的操作次数对设备进行修理，维修的目的主要是预防设备发生故障。计划检修是根据设备以往的运行记录，统计出一定的规律，然后按照这个规律确定设备的检修类别、检修周期、检修工作内容、检修配件及材料等的检修方式。在设备维修中，人们逐步认识到有一些设备故障后的后果较为严重，故障不仅影响到设备自身的运行，还影响到了整个系统的正常运行，因此不能再采用事后维修的方式对其进行维修，而应该采取预防性检修。该检修阶段对待故障的基本思想是以预防为主，着重考虑维护设备的安全性，减少故障的发生，很少考虑维修活动的经济效益。
第三阶段是以设备状态监测和故障诊断为基础的状态检修，即基于设备状态的检修。状态检修（Condition-based Maintenance）或预知维修（Perdietive Maintenance）是从预防性检修发展而来的更高层次的检修体制，是一种以设备状态为基础、以预测设备状态发展趋势为依据的检修方式。它根据对设备的日常检查、定期重点检查、在线状态监测和故障诊断所提供的信息、经过分析处理，判断设备的健康和性能劣化状况及其发展趋势，并在设备故障发生或性能降低到不允许极限前有计划地安排检修。这种检修方式能及时地、有针对性地对设备进行检修，不仅可以提高设备的可用率，还能有效降低检修费用。它与预防检修相比较，带有很强烈的主动色彩。
结语
通过不断探索、优化和实践，认为状态检修是融主动检修、定期检修和故障抢修于一体，将各种检修方式进行优化的组合。近年来通过开展状态检修，取得良好成效，有效地控制了设备停运次数和停役时间，各项电网运行指标取得了大幅度的提升，同步提高了电网安全稳定运行管理水平。
参考文献
[1] 邱仕义.电力设备可靠性维修[M].北京：中国电力出版社，2014.
[2] 黄树红.火电厂设备状态检修[J].湖北电力，1999，23（l）：52一56.
[关键词]电力企业；输变电；检修策略
中图分类号：TM507 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）29-0003-01
1.输变电设备检修概述
正常运行的设备可能会发生故障，要求对设备进行检修，所谓检修就是要确保设备保持实现其设计功能的状态。日本工业标准Jls对检修作了如下定义：“所谓检修，是指把产品保持在使用及运用状态以及为排除故障和缺陷所进行的一切处置及活动”。检修的目的是延长设备的使用寿命，至少延长两次检修之间的时间间隔。有效的检修应该能够降低设备故障的频率，减小设备故障的影响，延长设备使用寿命。
按照检修计划安排的时间顺序，可以把整个检修体系分成3层：检修策略层、检修安排层和检修具体实施层，检修策略层是在设备层面上，它利用设备信息和网络拓扑信息等，为每一个或每一种设备选择一种合理的检修方式；检修策略层在设备确定了检修方式后，对系统中所有设备的检修安排进行统筹考虑和检修优化，这是在整个系统层面上对计划进行安排，目前这方面的文献相对比较多。
（1）检修策略层。研究内容是：设备是否检修、何时检修、检修什么、如何检修、如何进行检修保障、如何进行停电风险防控、如何评估检修效果等这些检修管理层最为关心的问题。
（2）检修安排层。检修技术发展至今，出现了多种检修方式，对应于四次产业革命，将它们分成事后检修、预防检修、经济检修和状态检修四类，此外，还有其他多种不同的分类方式。检修安排层主要针对某一种具体检修方式（CBM或PM），研究如何具体执行，确定设备的检修周期及检修内容、根据检修内容制定检修计划及根据检修进度对计划加以调整的问题。每一种检修方式都有其优缺点和适用范围，对此问题作了具体的研究。
（3）检修具体实施层。检修具体实施层，也可称作检修管理层。研究检修过程的具体安排，包括人员分配、设备可靠性管理、数据的综合管理、备品备件的管理、具体实施过程的管理、作业过程风险管控、专业人员的培训等。
2.输变电设备检修策略
检修策略的目标是寻找一种最优的检修方式，避免不必要的检修，延长检修的间隔。现阶段我国电力企业普遍对所有设备采用固定的检修间隔，这大大增加了检修的工作时间和费用，频繁的检修不但影响设备的可用系数，也直接影响着设备使用寿命。这种基于固定检修间隔的定期检修模式，存在以下三个缺点，第一：“一刀切”，没有考虑设备的实际情况，学学浪费人力物力。第二，近年来电网规模发展迅速，设备数量急剧增加，定检工作量剧增。第三：电网设备制造质量提升，早期的定检周期已不能适应设备管理水平的进步。
2.1 与检修优化的关系
检修策略本身也是一个多目标的动态优化过程，但笔者提出的检修策略优化过程与以往文献中的检修优化含义是不同的。以减少设备重复停电和保障设备安全为目标，使设备偏离检修周期最少。在保证系统安全可靠运行的前提下，以减少停电损失和检修费用为目标。
检修策略主要研究的不是一个设备何时安排检修，而是对这个设备采取何种检修方式，是计划检修、事后检修还是状态检修。因此，检修策略模型和检修优化模型是不同的。
检修策略模型的目标函数可以是可靠性指标、费用指标或可用性指标等：也可以是这些指标的组合。按照检修策略所采取的目标函数不同，将检修策略分为5个基本类型：基于故障的检修、基子计划的检修、基于应用的检修、基于检测的检修、基于状态的检修。也有以经济性为目标的，对于设备检修计划问题，研究结果发现它并不是一个有效的目标函数，生产费用最大和最小的不同检修计划，其生产费用期望值之差仅为0.08%。对于输变电系统用经济性作为目标函数是否有效，还有待研究。
2.2 檢修模式的演变和发展历程
近年来，随着我国电力工业步入大电网、大机组、大容量、特高压、交直流混合、远距离输电、智能电网的阶段，电力系统的复杂性明显增加，电网的安全稳定问题日渐突出，各个时期的设备管理与检修方式有很大的变化，通常可分为三个阶段。
第一阶段是事后维修，也称故障维修。事后维修（Corrective Maintenance）是当设备发生故障或其它失效时进行的非计划性维修。因为故障的出现具有随机性，所以检修工作难以事先计划。事后维修是通过对设备是否出现功能性故障为判断依据，只有在设备发生故障并且不能继续运行时才对其进行维修。这种检修方式最适用于简单、价格较低且故障后影响不大的设备，其优点是检修比较方便，维修成本相对较低，并能够最大限度地利用设备，减少因不必要的检修工作而造成的浪费。但是事后维修也存在很多缺点，会影响设备和人身安全，有可能会对系统造成极其恶劣的影响。
第二阶段是预防性计划检修。计划检修（Preventive Maintenance）是通过设备的运行时间找出一个较合适的周期对设备进行维修，或者按事先规定好的操作次数对设备进行修理，维修的目的主要是预防设备发生故障。计划检修是根据设备以往的运行记录，统计出一定的规律，然后按照这个规律确定设备的检修类别、检修周期、检修工作内容、检修配件及材料等的检修方式。在设备维修中，人们逐步认识到有一些设备故障后的后果较为严重，故障不仅影响到设备自身的运行，还影响到了整个系统的正常运行，因此不能再采用事后维修的方式对其进行维修，而应该采取预防性检修。该检修阶段对待故障的基本思想是以预防为主，着重考虑维护设备的安全性，减少故障的发生，很少考虑维修活动的经济效益。
第三阶段是以设备状态监测和故障诊断为基础的状态检修，即基于设备状态的检修。状态检修（Condition-based Maintenance）或预知维修（Perdietive Maintenance）是从预防性检修发展而来的更高层次的检修体制，是一种以设备状态为基础、以预测设备状态发展趋势为依据的检修方式。它根据对设备的日常检查、定期重点检查、在线状态监测和故障诊断所提供的信息、经过分析处理，判断设备的健康和性能劣化状况及其发展趋势，并在设备故障发生或性能降低到不允许极限前有计划地安排检修。这种检修方式能及时地、有针对性地对设备进行检修，不仅可以提高设备的可用率，还能有效降低检修费用。它与预防检修相比较，带有很强烈的主动色彩。
结语
通过不断探索、优化和实践，认为状态检修是融主动检修、定期检修和故障抢修于一体，将各种检修方式进行优化的组合。近年来通过开展状态检修，取得良好成效，有效地控制了设备停运次数和停役时间，各项电网运行指标取得了大幅度的提升，同步提高了电网安全稳定运行管理水平。
参考文献
[1] 邱仕义.电力设备可靠性维修[M].北京：中国电力出版社，2014.
[2] 黄树红.火电厂设备状态检修[J].湖北电力，1999，23（l）：52一56.