配电设备的风险评估与状态检修决策方法

吴迪

摘要：进入二十一世纪以来，我国的电力行业随着社会的发展不断进步。本文针对当前配电设备采用的定期检修方式未将可靠性与经济性综合考虑的问题，提出1种基于风险评估结果确定配电设备状态检修决策的方法。首先，根据配电设备健康状态评估结果计算配电设备实时健康指数，利用指数模型对配电设备的实时故障率进行计算;然后，采用最小路法计算配网中所有设备的平均实时故障率，并结合停电时用户损失严重度、配电设备损失严重度和环境损失严重度确定配电设备故障后果严重度;最后，利用风险偏好型效用函数量化计算配电设备的经济运行风险水平，计算各配电设备的相对风险值，并以相对风险值为指标确定各配电设备的状态检修策略，结合算例对所提的方法进行验证，结果表明该方法合理有效。

关键词：配电设备;实时健康指数;实时故障率;风险评估;故障后果严重度;状态检修

引言

随着社会的不断进步，人们对电力资源的需求不断提高，社会各行各业也提高了对供电质量的要求。如今，随着电力改革的深人，社会各领域都重点关注供电网运营的安全和稳定，配电设备作为整个输电部分的重要环节与供电质量有着密切联系，而配网设备作为其中重要的组成基础，对其进行进一步的检修和运维管理能够在一定程度上提高供电的质量。

1配电网检修概念

人们对用电的需求逐渐增大，配电网的相关设备进行检修的实质性内容也变得形式多样。配电网的检修维护是为了检测相关用户的用电稳定性以及安全性，并以此去判断现代新型配电技术的实效性。在这其中，配电检修的实际内容不仅仅包括对相关设备安装期间的安全性检修维护，同时还会检测影响设备运行的安全性因素，从而高效提升设备运行的安全实际性能。依据不同的检查对象，将相关的配电网络设备检修项目列为：诊断性、巡检以及例行试验这样三大类。诊断性的实验其实是在例行试验以及巡检这两项实验的理论基础上进行的，其检验目的就是为了能够进一步对相关的配电设备进行运行状态的评价，从而有效保障配电设备的正常状态;例行试验是在一定周期的限制下对相关配电设备进行实际检测，尤其是在对特殊用户进行检修维护时，应该结合实际缩小检修范围和检验周期，以保证相关设备的稳定运行;巡检的主要内容是对相关的配电网络进行状态量的检验，因为其具有特殊性质，所以在相应的巡检过程中，必须要严格的遵守政策理论规定，一定要在政策规定的范围内进行一定的检测或者创新检验，以此保障配电设备的稳定运行。

2评价指标体系构建

在构建配电设备风险评价指标时，考虑到配电设备分析评价涉及到较多评价指标，本文采用逐层细化法对配电设备风险评价指标体系进行构建。通过逐层细化法，帮助运维人员直接找出配电设备在运行过程中存在的风险，使运维人员能及时根据配网风险评估结果，制定相应的运维检修策略。具体配电设备风险评价体系如下图。

3对配网设备状态检修和运维管理现状分析

3.1配网结构不合理

在部分配电网中，部分输电网线过长，导致不能形成一个良好的环状网络结构，进而造成开关电源容量减小的情况，另外，部分线路的分支部分和主线路部分之间没有利用断路器连接，如果变压器的容量增加的话，就会导致分支超载情况的出现，更严重时还可能会对电网的结构造成破坏。如果配电变压器过少，分布也不均匀的话，那可能会在实际设置的时候应用低压线路，但是因为供电的速率在不断增加，这些因素都会对配电网的管理造成影响。

3.2设备维护效率低

配电网络设备的实际修护是依靠人工进行的。所以在相关配送电网络进行运行维护是在加强其他工作之间协调性的同时，要积极的考虑相关设备的实际运行情况以及电网的维护状况，这在一定程度上给技术人员带来了麻烦，使相关电网的设备检修效率降低。

3.3相关人员缺乏专业素养

在对相关的电力输送设备进行定期维护时，多数检修人员的专业技术素养不够高，这就使得维护的速度以及设备检修的准确性大大降低。由于对实际的配电网设备在进行检修时依靠人工力量进行实际检修操作，所以，实际进行检修的相关维护人员的专业素养就决定着电力设备的实效性。但是相应的电力维护检修人员若是有较丰富的经验以及更高的专业素养，那么将在一定程度上实现检修精确性的提升。

4关于配电设备状态检修及运维管理的实践

4.1配电设备的状态检修及运维管理

对配电设备进行检修以及运维管理，需要保证设备处于运行状态，在检修时，需要确保不影响其正常工作的同时找出出现问题的地方。基于以上这种情况，相关技术人员应该能够熟练的掌握配电系统的运行情况，同时对线路运行中的薄弱部位进行检查。如果在检查中发现线路出现不合理的情况，或是建筑物处有配网设备，这时就应该设置警告标志和宣传标语，增加人们对设备维修的认识。

4.2电容的状态检修

在配电网络系统运行中，电容器是一个非常更重要的角色。电容器在电网运行中，对应使用的频率非常大，所以故障的产生率逐渐增大，相关部门应该加强对电容设备的及时维护管理，周期性的对电容器的参数进行检验维护，与额定的数值做相应对比，及时发现并修正电容器的隐患故障，有效降低电容的故障产生频率。在相应的电容设备检验时，注意电容中的对应电阻变化，依据电容电阻的增大现象判断电容器内部所出现的故障以及异常，然后及时的进行电路切断，换取匹配性良好的部件，以保证相应电容元件的高效精准运行。

4.3设备故障等级模型构建

在对配网设备风险进行评估前，对配网设备的故障等级进行划分是关键，而划分的前提是以设备的各种状态参数作为基础，本文则通過配电设备状态监测技术对设备状态量进行获取，包括配电设备运行温度、设备振动等状态信息。在掌握配电设备运行信息之后，对配电设备关键部件状态量进行划分。在此基础上，利用AHP-熵权法对各部件运行指标展开评价，得到配电设备故障危险程度，为后续配电设备故障等级模型的构建提供数据支持。具体配电设备关键部件状态量划分关系如图2所示。

4.4配电设备运行风险评估

各地市、县供电局的设备运行维护部门应该立足于设备发生故障较易引发的事件后果，设备的价值和对主要用户的供电情况来评价配电设备的重要度，评价结果从高至低划分成“关键、重要、关注、一般”四个级别，将以上三方面评价结果中的最高级别作为此设备的重要度级别，配电设备按照配电设备供电用户特征的重要度、配电设备故障造成的停电区域以及配电设备在互联网中发挥的重要作用这三方面来实施评估，明确配电设备的重要程度，划分成三个级别，分别

是“关键、重要、一般”，就开关间隔设备面言，确定其重要度时应该遵循以下原则：①根据主变的重要度级别来确定主交各侧开关间隔的重要度。②根据直接相连母线的最高重要度来确定各电压等級母联（分段）开关间隔设备的重要度。③根据相应线路的重要度来确定出线重要度属于关注及更高级别时，相应出线开关间隔的重要度可以不以线路重要度的级别为参照，如果对配电设备重要度造成影响的因因素产生了变化，就应读对设备的重要度及时进行重新评价。配电设备按照设备的重要度与健康状态，根据配电设备风险矩阵，如图3所示，设备的风险等级进行确定，并且将配电设备的管控级别由高至低划成了“Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级”。

4.5适应性缩小停电范围

为了提高配电网络中的设备检修效率，应该制定一系列完善的检修制度，同时对相关电路进行周期性检修维护，及时排除配电网络的安全隐患，提高配电网络间的安全性和稳定性。联络开关应用是非常好的办法，这样的方式结构简单，利用率高，安装也非常的便捷，所以非常有利于降低对相关配送设备的影响，还可以高效控制定点范围。另外，运用开关对于提高配送效率以及相关设备的稳定性具有至关重要的效果。

结语

1）结合在线采集的数据建立各配电设备的健康状态评估与设备故障率的关系，避免采用历史数据计算故障率时，出现时效性的问题，2）在确定设备故障后果严重度时综合考虑单一设备故障对配电网可靠性的影响，提高了风险评估的准确性。3）以相对风险作为状态检修决策指标，并采用算例对所提的方法进行验证，证明所提方法能有效结合状态检修中的可靠性和经济性2个方面，可以为检修策略的制定提供一些参考依据。

参考文献

[1）黄江倩，赵舫，程伟华，等，基于风险管理方法的配网检修计划优化[J].电力系统保护与控制，2015，43（18）：94-100.

[2]黄瞾，汪沨，谭阳红，等，基于健康度和重要度的配电网运行风险评体方法[J].电力自动化设备，2016，36（6）：136-141.