基于全寿命周期成本模型的送变电设备检修策略研究

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1、基于全寿命周期成本模型的送变电设备检修策略研究李昭廷(广州供电局有限公司)摘要：针对当前电力设备检修策略制定过程中并未考虑全寿命周期成木(LifeCycleCosts,LCC)因素，存在着检修策略无法实现经济效益最大化的问题。木文以定期检修和状态维修为例，基于全寿命周期成木模型修正了常用的检修策略，在保证系统安全稳定运行的前提下，制定出合理的检修策略，同时实现经济性的目标，具有工程实用性。关键词：全寿命周期成木；电力设备；检修策略；定期检修；状态维修1引言1随着我国电力设备电压增高、能量增大、可靠性要求高，之前

2、普遍使用的定期检修暴露出各种不足，比如具有盲目性和强制性、维修后易导致新的隐患、耐压试验可能对绝缘造成损伤等。基于上述问题，状态检修已经引起国内外的广泛关注。状态检修是根据先进的状态监测和诊断技术提供的设备状态信息,判断设备的异常，预知设备的故障，在故障发生前进行检修的方式，即根据设备的健康状态来安排检修计划，实施设备检修。在保证电力系统安全运行的前提下，其经济性也是电力企业追求的目标。全寿命周期成*(LifeCycleCosts,LCC),指设备在其生命周期内,即从设备设计与开发、制造、安装、运行、维护以及废

3、弃各个阶段折现后总的成木⑴。因此，木文以定期检修和状态检修为例，基于LCC模型完善了不同的检修策略，能够在保证电力系统安全稳定运行的基础上，制定出合理的检修策略，实现经济性的目标，延长设备的使用寿命。2电力设备全寿命周期成木模型⑴电力设备全寿命周期成本模型表达式如式⑴所示⑵。3电力设备检修策略纵观世界各国电力设备的维修历史，其检修制度大致可分为三个阶段：事故后维修、定期检修和状态维修。(1)事故后维修是指当电力设备发牛故障或者其他失效时进行的维修，它是一种临吋性的维修，即坏了就修、不坏不修。(1)定期检修ffi

4、meBasedMaintenance,TBM)是指按照主管部门颁发的全国统一规程、以吋间为基础的一种预防性检修。但是由于忽略了不同设备的磨损、使用情况等，存在着盲目性，经常导致维修不足或过度维修的情况。(2)状态检修(ConditionBasedMaintenance,CBM)是指以设备当前的实际工作状况为依据，通过高科技的状态监测手段，识别故障的早期征兆,对故障部位、故障严重程度及发展趋势做出判断，从而确定各机件的最佳维修时机⑸。随着在线监测和故障诊断技术的发展和成熟，状态检修逐渐进入实用化，是对传统的离线预

5、防性试验的重大补充和拓展。与定期检修相比，状态检修主要有以下几点优势［6］：(1)状态检修可以根据电力设备的运行状况与结构特点，通过综合分析来确定设备是否需要进行检修,哪些项目需要进行检修。因此针对性较强，效果较好。(2)对于工作状态较好的设备，状态检修能够抓住最佳的维修时机，延长维修周期，可以节省大量的人力、物力、财力。(3)状态检修大大克服了定期检修的不确定性和盲目性，进而使电力设备的供电可靠性与安全性得到保障。状态检修的基础是状态监测与故障诊断。其中，状态监测是状态特征量的收集过程，故障诊断是特征量收集后

6、的分析判断过程。目前，状态特征量的收集有以下主要途径：在线监测、离线试验、完善设备的档案。4基于LCC模型的不同检修策略修正4.1定期检修(TBM)策略定期检修策略下，电力设备的初始投资成本、运行成本、故障成本和退役处置成本不受检修策略的影响，均保持原形不变。只有维护成本模型会发生相应的变化，如式(5)所示［7］。式中：TBM策略下设备平均寿命为TaTBM；故障维修所需时间为TbTBM；1/仃aTBM+TbTBM)为平均故障率；q为故障类型数；CMj为第j种故障类型的维修成本；fj为第j种故障类型的概率在所在故

7、障类型中的比例。4.2状态检修(CBM)策略在状态检修策略下，设备的初始投资成本、维护成本均受检修策略的影响。(1)初始投资成本为了实现电力设备的状态检修，需要在初始投资时购置相应的检修设备，包括：在线监测设备、故障诊断系统、相关人员培训等。(2)维护成本在状态检修策略下，电力设备的维护成本与定期检修类似，具体参见4.1节。5结论本文以定期检修和状态维修为例，基于全寿命周期成本模型完善了不同的维修策略，得出如下结论：(1)当前LCC模型中存在一些不足，如未考虑不同检修策略下模型的不同，同时经济学修正时应同时考虑

8、折现率和通货膨胀率等。(2)目前电力系统的检修策略主要为定期检修和状态维修相结合的方式。(3)针对不同检修策略，建立其相应的LCC模型，能够在保证系统安全稳定运行的前提下，制定出合理的检修策略，实现经济性的目标。参考文献⑴JuliaNilsson,LinaBertling.Maintenancemanagementofwindpowersystemsusingconditionmoni