基于設備狀態(tài)的變電站運行風評方法研究論文
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摘要：
電能是重要二次能源，電能的使用與人們的生活息息相關。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，電能耗量迅猛增加，電網(wǎng)公司對特高壓工程與新興能源大力投入，使電力網(wǎng)絡更加復雜。電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行依靠可靠供電能力，電力系統(tǒng)高效節(jié)能安全穩(wěn)定運行對國家穩(wěn)定奠定基礎。變電站是連接電力傳輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)，變電站供電安全由配電設備穩(wěn)定性決定。積極開展運行風評對掌握設備健康狀況具有重要應用價值。目前已有多種電力系統(tǒng)可靠性分析方法，為推動電力系統(tǒng)可靠性研究起到重要作用。通過分析變電站主要設備典型參數(shù)等，提出變電站運行風險相關因素。風評算法建立于設備狀態(tài)監(jiān)測量基礎上，基于實測數(shù)據(jù)估算設備故障率，量化運行風險性指標。
關鍵詞：
變電站；運行狀態(tài)監(jiān)測；風險評估；
引言：
電氣設備由于工作狀況特殊性，結構由多種絕緣材料構成，導致設備運行中受到外界理化因素作用，引起設備發(fā)生絕緣擊穿故障造成大面積停電。有關單位對歷年發(fā)生變壓器故障停運原因分析，表明由于匝間絕緣引起故障在變壓器故障停運原因中占43%,套管絕緣性能下降引起故障占比15%,設備非絕緣故障引起停運占比不足20%,統(tǒng)計表明對電氣設備絕緣性能健康狀態(tài)監(jiān)測，及時對發(fā)生絕緣裂化設備部件維修可以保障電器設備安全運行。對電氣設備狀態(tài)評價是保障設備安全的有效手段，按照相關及時要求評價設備運行狀況，IEC等組織機構制定系列設備標準，國家電網(wǎng)公司制定《輸變電設備狀態(tài)匯編》，對大量電氣設備運行數(shù)據(jù)缺乏準確指標權重劃分標準，導致對電氣設備健康狀況評價工作難以開展。根據(jù)已有標準利用相關技術對采集數(shù)據(jù)統(tǒng)計，便于制定相應的日常維修策略。
1、設備狀態(tài)評價相關研究
隨著國內工業(yè)生產(chǎn)制造速度加快，國民經(jīng)濟迅速發(fā)展，人們對電力需求急劇增長。配電網(wǎng)是對用戶供電的重要最終端口，快速評估配電系統(tǒng)可靠性是當前配電系統(tǒng)建設的重點。日常運行中，系統(tǒng)故障可在切除運行設備后恢復用戶供電，以減少停電造成的社會影響是電力經(jīng)營者必須考慮的主要問題。配電網(wǎng)是重要的基礎設施，配電網(wǎng)運行狀態(tài)與電力公司利益相關。
目前配電網(wǎng)相關技術為電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)，國家電網(wǎng)公司提出一流電網(wǎng)建設，對配電相關性能指標提出更高標準要求。電力設備是電網(wǎng)的基礎，發(fā)生磨損老化導致性能下降造成設備故障[1].配電網(wǎng)相關設備種類雜，我國配電網(wǎng)結構薄弱，合理的配電網(wǎng)檢修計劃進行風險預防非常必要。設備運行造成老化，為保障配電設備良好運行，需要對運行的配電設備進行故障風評，配電設備運行故障風評中，基于在線狀態(tài)監(jiān)測檢修工作是重要內容。電力設備故障系統(tǒng)通過相關設備運行狀況監(jiān)測，可以在設備運行中及時發(fā)現(xiàn)相關故障征兆，對潛在故障定位。
電力設備故障診斷方式定位于設備個體狀態(tài)，狀態(tài)監(jiān)測信息可針對性避免定期檢修不足，減少日常巡檢維護成本。完整的設備狀態(tài)檢測包括對設備故障診斷，制訂針對性的設備檢修計劃。中國電網(wǎng)公司開展狀態(tài)檢修培訓工作，增加電力設備在線監(jiān)測技術研究經(jīng)費，隨著智能電站投運，對設備智能化水平提出新的要求。隨著對監(jiān)測技術的研究，目前我國配電網(wǎng)檢修制度經(jīng)歷事后檢修、定期維修等階段。事后檢修在設備發(fā)生故障后進行檢修，設備故障時降低電網(wǎng)供電穩(wěn)定性造成經(jīng)濟損失，不適應目前電網(wǎng)快速發(fā)展。
定期檢修方式通過豐富相關經(jīng)驗，總結設備運行規(guī)律，在設備故障前進行預判檢修[2].可以避免設備故障造成損失，但檢修方式忽略個體設備性能變化，可能遇到檢修不足導致資源浪費。設備在線檢修技術通過相關評估方法開展設備健康狀態(tài)評估，延伸考慮設備成本與力量可靠性等因素對設備運行風險評估是配電設備運行管理發(fā)展方向�，F(xiàn)有方法只能描述變電站主接線可靠性特點，通常采用歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)評估分析，歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)受到統(tǒng)計時段環(huán)境影響，無法體現(xiàn)設備當前可靠性水平。本文結合設備實時狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)，建立設備狀態(tài)監(jiān)測量與故障率函數(shù)關系，基于風險可加性理論，研究變電站運行風評方法，對提高配電網(wǎng)效率具有重要作用。
2、配電設備在線監(jiān)測技術的發(fā)展
配電設備狀態(tài)檢測重要的基礎工作是狀態(tài)評價，通過運行巡視、帶電檢測的信息進行數(shù)據(jù)綜合統(tǒng)計，評估電氣設備健康值，通過電氣設備運行情況對其進行劃分，確定是否需要檢修，設備的狀態(tài)評價是開展狀態(tài)檢修工作的核心。設備狀態(tài)發(fā)生改變時，在線檢測數(shù)據(jù)改變，應每年進行全面狀態(tài)評價，作為制定檢修計劃的參考依據(jù)。設備狀態(tài)評價方法包括神經(jīng)網(wǎng)絡法、灰色聚類法、貝葉斯網(wǎng)絡法等。
目前配電網(wǎng)電力設備狀態(tài)評價具有很大缺點，如綜合性不強等，對配電設備評價是對配電設備狀態(tài)檢修模式發(fā)展方向。電網(wǎng)可靠性可通過客觀配電網(wǎng)設備狀態(tài)評價做出正確評估。目前對配電網(wǎng)狀態(tài)評價具有多種方法，主流方法是基于電網(wǎng)狀態(tài)評估風險管理體系，由于多年前英國大部分配電網(wǎng)設備老化，EA公司通過與國家電力科學院研究機構合作，對英國國家可靠中心收集相關數(shù)據(jù)分析，顏值先進的電網(wǎng)電力設備風評系統(tǒng)。我國供電企業(yè)引進方法進行符合國情的優(yōu)化，但目前存在兼容性較差等缺點。電力設備借助在線監(jiān)測技術可準確講設備運行數(shù)據(jù)上傳，保障電網(wǎng)安全可靠運行。有關部門對在線監(jiān)測設備性能指標提出較高的要求，隨著傳感器技術的發(fā)展，電氣設備在線監(jiān)測成套設備功能日益完善。
狀態(tài)監(jiān)測是電氣設備正常運行自動記錄設備運行參數(shù)，對自身健康狀態(tài)評價。智能變電站將站內電氣設備運行參數(shù)反饋至遠端監(jiān)控中心，對上傳結果分析評價[3].智能變電站中重要核心技術是在線狀態(tài)監(jiān)測技術。智能化設備無法實現(xiàn)通過運行信息對健康狀況的評價，電網(wǎng)公司加快技術標準制定，電氣設備狀態(tài)信息上傳無線自組網(wǎng)建設需要考慮傳感器電源供應問題，科研院所對無線組網(wǎng)技術進行深入研究，ZigBee技術具有網(wǎng)絡容量大等優(yōu)點發(fā)展迅速，方便提供設備廠家研發(fā)相關產(chǎn)品。
3、變電站整站狀態(tài)評價
經(jīng)設備使用檢驗結果表明，設備使用中發(fā)生故障次數(shù)與使用時間有宏觀規(guī)律，設備出現(xiàn)故障次數(shù)與壽命存在差異，整體發(fā)展規(guī)律相同。設備故障率與使用壽命關系取芯是兩邊高中間低，稱為設備故障發(fā)生的浴盆曲線。設備故障率隨著時間變化分為三個階段。變電站設備性能大多情況連續(xù)變化，通過分析主設備典型參數(shù)，可確定主設備健康狀態(tài)。
選取常變電站主設備對其做狀態(tài)參量分析，選取可獲取的狀態(tài)量為狀態(tài)評價所需狀態(tài)參量。GIS指六氟化硫封閉式組合電器，由電流互感器、接地開關等組成。造成GIS非計劃停運部件主要有斷路器、絕緣結構、避雷器等。變壓器通常由主體部分與附件部分組成，按冷卻方式分為干式變壓器、油浸變壓器。
4、基于設備狀態(tài)的變電站運行風評方法
風險分析中失效概率評估通過大量失效案例數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析進行，風評是對失效模式進行研究做出后果分析，對設備可能發(fā)生失效模式要詳細分析設備損失，可能引發(fā)后果，傳統(tǒng)對某失效帶來風險定義為失效概率與失效后果乘積，RiskS=∑Cs×Fs,F為失效概率；C為失效后果，S為失效模式。
電力系統(tǒng)充裕度研究包括系統(tǒng)狀態(tài)分析，系統(tǒng)狀態(tài)分析對選定系統(tǒng)進行潮流計算，違背運行約束采取校正措施調整系統(tǒng)運行狀態(tài)，校正措施包括變壓器抽頭調整，校正后系統(tǒng)不能處于安全狀態(tài)，采取負荷削減校正措施。供電通道改變是為負荷供電線路運行狀態(tài)發(fā)生改變，某故障引起系統(tǒng)過負荷，要實施恰當校正措施保證系統(tǒng)正常運行。傳統(tǒng)校正措施為調整發(fā)電機出力，本文負荷削減模型為線性規(guī)劃模型，將負荷轉供作為校正措施。負荷轉供是改變LP的參數(shù)B.
可借助混合整數(shù)線性規(guī)劃模型處理離散變量的問題，將離散變量作為連續(xù)變量處理。通用處理離散變量模型為minz=∑j∈Pcjyj+∑j∈Qdjzj,約束條件為∑j∈Pcjyj+∑j∈Qdjzj+si=bii∈M={1,?,m}.Si≥0i∈M,wj=（0,1）j∈Q={1…q},0≤yj≤hjj∈P={1,…，p},yi離散變量等于0,wj=yyj/hj值為0,wij∈Q為離散變量，si為松弛變量。利用模型處理離散變量，求解混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，如果wj值為0則結束，如wj不為0則值為0的wj正確求解。對不為0的wj計算對應值，△j（1）為wj=1對應值，可由僅考慮連續(xù)變量時線性規(guī)劃結果求得。當△j（0）<△j（1），取wj=0,求解此時線性規(guī)劃，如無解，令△j（1）=min{△j（1）},求解線性規(guī)劃問題，如無解重復步驟指導有線性規(guī)劃問題有解。
5、結語
精準有效的設備檢修策略是電氣設備穩(wěn)定運行的基礎，是提供電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的保證，現(xiàn)代電網(wǎng)向智能化發(fā)展，各影響因素擾動各設備原件有效運行，對電網(wǎng)設備安全生產(chǎn)帶來新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)故障事故檢修策略不再適用，狀態(tài)檢修策略成為提升電網(wǎng)設備優(yōu)化管理的重要手段。針對傳統(tǒng)采用歷史平均數(shù)據(jù)無法反映運行風險問題，提出基于狀態(tài)監(jiān)測變電站運行風評方法，基于實測數(shù)據(jù)估算設備故障率，減少故障預想集中系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)，負荷轉供在最優(yōu)負荷削減模型中應用，不同離散變量取值代表不同的轉供方法，通過計算結果選擇最優(yōu)運行轉供方案。
參考文獻
[1]易慧，潘雄，潘曉柏，李小強，江浩田，何蓮基于物聯(lián)網(wǎng)的變電站設備控制柜類濕度監(jiān)測與風險評估系統(tǒng)[J]儀器儀表與分析監(jiān)測，2020（01）：1-7.
[2]史鵬飛.智能變電站開關設備在線監(jiān)測系統(tǒng)的設計及應用研究[D].山東大學，2019.
[3]楊思進.變電站自動化設備狀態(tài)區(qū)間模糊評估模型與方法[D].湖南大學，2019.
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