输变电设备状态评价及可靠性分析

刘金永

摘 要：随着社会的不断发展，我国国民经济的不断增强，国家电网的发展也有了很大的进步。而随着用户对电力的需求量的不断增大，如何保证电力系统安全、稳定的运行成为电力管理部门当务之急需要解决的问题。输变电设备在电力系统中起着传输电力的作用，对输变电设备的运行状态进行检修和保证电力系统正常运行有着直接的关系。

关键词：输变电设备；设备检修；检修策略

输变电设备的可靠、安全、高效运行对于提升现代电力系统的运行质量具有重要意义。随着电力行业和科学技术的日益发展，各种先进的输变电技术和设备被应用到实际的电网运行中来，显著的提升了电力系统功能和管理的水平，同时也增加了系统设备复杂性及设备状态评价、可靠性分析的难度。这就要求现代电力企业重视基于各种设备状态评价和可靠性分析系统风险评估工作，提升电网稳定、高效运行的能力。

1 输变电设备状态评价分析

1.1 输变电设备状态评价的基本内涵。随着我国电力行業的日益发展，现代输变电设备的状态评价不再采用过去的、状态监测参数较少的、评价过程及结果简单的评价模式，而多信息状态综合评价方法凭借其应对复杂系统状态的能力逐步得到应用。该模式通过一般的状态监测以及试验等方式得到输变电设备的状态特性指标参数，借助相应的量化数学模型进行计算，最后以定性或者定量的方式对输变电设备的运行状态进行区别性的表征。输变电设备的状态评价，通常涉及设备设计、选型、安装、运行和维护等各个环节，根据设备投运时间不同，可以分为投运前评价、运行中评价和后期评价。实现对设备状态的准确掌握，对于提升电力系统运行的效率至关重要。

1.2 状态评价方法和模型分析。随着现代电力系统状态监测技术的不断发展，状态评价方法也日益进步。一般的输变电设备状态评价方法涉及概率统计、专家系统、神经网络以及模糊评价等方面。上述方法凭借各自的特点，在不同的场合发挥着重要作用。在现代输变电设备的状态评价中，权重是一个反映不同指标属性的重要参数，对实现状态评价的差异性具有重要作用。实际中，按照评价信息以及各指标权重的不同处理方法，输变电设备的状态评价模型通常包括常权评价、变权评价、模糊综合评价、变权模糊综合评价以及考虑信息融合的评价等众多模型。

输变电设备的常权评价模型 1）模型涉及的各参数权重指标不随样本参数以及动态评价时间的变动而出现差异；2）对于某重要状态参数出现严重偏离正常范围、某些重要部件出现明显故障的情况，该模型不能得到合理的评价结果。

输变电设备的变权评价模型 1）该模型充分考虑了不同评价因素的均衡性问题；2）该模型结果不能实现对实际输变电设备运行状态的直观反映。

输变电设备的模糊综合评价 1）通过该模型能够获得输变电设备状态的直观反映结果；

输变电设备的变权模糊综合评价 1）同时具备变权评价模型和模糊评价模型的特点；

考虑信息融合的评价模型 1）该模型能够有效应对随机性、模糊性引发的不确定性；

1.3 输变电设备状态评价要点。在实际的输变电设备状态评价过程中，应该把握以下要点：1）突出评价工作重点。根据相关输变电设备状态评价要求，对于新投运的设备，应当预先进行设备状态评价，及时发现和处理安全隐患，在此过程中，相关人员应当考虑实际的设备运行需求、有针对性对评价方法和对象进行选择；2）将信息化手段运入状态评价过程。信息化技术对于现代输变电设备状态评价具有重要作用，除了能够利于管理人员提升工作效率，还利于设备维护人员对输变电设备现状的及时掌握；3）强化输变电设备状态评价的基础和人员管理。这就要求在实际的状态评价过程中，高度重视相关资料的搜集和积累工作，为后期的状态评价提供参考和依据。另外，应当加强设备状态评价人员专业技能的考核和培训工作，确保状态评价工作的有效落实，提升评价工作的水平[2]。

2 输变电设备的可靠性分析

2.1 输变电设备可靠性分析的基本内涵。通过对输变电设备可靠性的准确、全面分析，能够帮助设备管理人员发现设备故障以及生产过程中的问题，对设备运行状态的变化趋势进行掌握，及时发现设备管理过程中的薄弱环节。现代输变电设备的可靠性分析充分结合电力生产实际，一定程度上代表了电力系统网络结构、电力设备等的管理水平，是体现输变电设备运行质量的重要量化指标[3]。

2.2 输变电设备可靠性分析的方法分析。鉴于不同系统和设备间的差异，输变电设备可靠性分析的方法种类繁多。常见的输变电设备可靠性分析方法涉及解析分析法、模拟分析法和混合分析法。其中：1）解析法包括网络法、故障树法以及状态空间法。以网络解析法为例，该分析方法以实际的复杂输变电设备的逻辑框图为基础，具有分析过程简单便捷、物理概念清晰明确等特点；2）模拟法包含蒙特卡罗模拟以及人工神经网络方法。以人工神经网络方法为例，该方法旨在提高解析法的运算速度，为此，借助神经网络的自适应算法对故障筛选过程进行改进而实现，然而，虽然该方法能够获得较高的计算精度，但其计算的规模有一定的限制；3）混合分析方法。混合法结合了上述两种分析方法的优势，为此，对于适宜采用解析法的应用场合，应当充分发挥解析法模型、概念明确的优势，而对于较大规模的求解场合，采用模拟法进行。

2.3 输变电设备可靠性指标分析。输变电设备的可靠性指标一般包括设备的可用系数、计划和非计划停运率等。对此，可以从以下几个方面进行考虑；1）关于设备的可用系数指标。该指标反映了输变电设备正常运行的时间比例。为了切实提高设备的可用系数，降低检修等非正常工作状态的时间，一方面，应当做好设备日常检修及维护的前期准备，最大限度的减小前期准备不当引发的检修延误。这就要求相关单位根据实际的检修任务和操作设备、物料、人员等的情况，制定高效的准备工作流程；另一方面，应当做好施工天气等客观因素的预先调查工作，制定科学的检修计划。对于设备大修等对天气因素要求较高的场合，相关人员应当做好和施工区域气象部门的沟通工作，降低天气因素对检修工作的不良影响；2）关于输变电设备的计划停运率。为了优化该指标，一方面，应当做好输变电设备的综合停电计划，这就要求电力调度、检修调试等各个单位加强沟通和协调，最大限度的避免同一设备重复停电现象的发生，另一方面，应当合理的安排设备预试。这就要求相关单位积极的引进先进的输变电设备状态监测技术和设备，由此，可以在一定程度上延长性能稳定输变电设备的预试时间，进而显著提升设备的计划停运指标。

3 总结

通过科学的输变电设备状态评价，能够帮助设备管理人员对输变电设备的运行风险进行分析和预测，为设备的日常检修维护以及风险防范工作提供支持。而通过有效的输变电设备可靠性分析，能够实现对设备运行和技术状况的掌握，为设备的制造调试以及生产管理等提供参考。为此，相关单位应当充分把握现代输变电设备状态评价和可靠性分析的发展情况，掌握各种不同评价和分析方法的差异，切实有效的提升现代输变电设备的运行水平。

参考文献

[1]柯春俊，彭发东.输变电设备状态评价与风险评估在广东电网的应用.广东电力，2012（11）.

[2]武学亮.基于输变电设备状态评价及可靠性研究.科技创新与应用，2013（18）.