一种适用于发电机组的机会维修模型

发电机组由多种设备有机构成,在机组正常运行中,某一设备发生故障,机组可能并未完全失效,而是过渡到部分出力运行状态,为研究这一现象对机组检修决策的影响,提出一种适用于机组的机会维修模型。该模型以机组为基本单位进行检修决策,在机组某一设备发生故障后,选择其他待检设备实施机会维修,同时,通过量化不同设备间经济关联,给出系统运行成本和系统风险成本的评估方法,并以系统总成本最小为优化目标,对机组机会维修策略进行了研究,实现了机组故障后检修与预防性检修的联合优化。算例分析表明所提模型的可行性和有效性。     

电力设备机会维修决策模型

状态检修背景下,针对具有2类故障(突发性故障和劣化故障)的电力设备,深入研究故障间相互关联引起的风险对设备检修决策的影响,将设备突发性故障情景的处理有机融入其中,提出设备机会维修决策的数学模型。该模型从不同类型故障的失效规律出发,建立马尔科夫过程描述设备的状态转移过程。进一步,在机会维修策略引导下,推导了设备风险和系统运行风险的解析表达。最后,以设备风险和系统运行风险二者之和最小为目标,构建设备机会维修决策模型,并基于成熟的遗传算法予以求解。算例分析表明,该模型能够充分反映机会维修对设备性能以及系统运行性能的影响,为优化设备检修策略提供必要的理论基础。     

基于机会维修的热电联产机组检修计划

多能流耦合是综合能源系统的显著特点,当热电联产（combined heat and power,CHP）机组故障时,其影响会扩散传播到多个能源系统,因此,提高热电联产机组运行的可靠性非常重要。针对该问题,提出了一种基于机会维修的热电联产机组检修决策模型。首先,从机组供电和供热耦合机理出发,考虑不同设备间经济关联,推导了计及机会维修的热电联产机组供电和供热可用度表达式,在此基础上,为量化不同检修策略对系统运行的影响,综合考虑系统削减电负荷损失和热负荷损失,给出系统运行风险指标表达式,进一步,计及检修约束条件,建立热电联产机组检修决策模型。算例分析表明,所提模型能够提高热电联产机组运行的可靠性和系统整体效益。     

基于FTA法的配电变压器运行状态评估

为了对电力变压器故障原因和检修提供数据支持,提出了一种基于FTA法的配电变压器的运行状态评估分析方法。应用最小割集建立故障树,给出了配电变压器运行状态可靠性评估的计算公式,并结合具体算例对配电变压器故障状态进行了评估分析,找出了配电变压器运行的薄弱环节、取得了较好的计算结果,并对该算例的配电变压器检修给出了相应的维修建议。     

计及风险损失的配电设备检修方式选择

针对目前在设备检修方式选择方面未将设备健康指数、检修成本和设备故障损失综合考虑的问题,提出了一种结合设备状态评价结果,计及检修成本和检修后设备风险损失的检修方式选择决策模型。定义设备风险损失为设备故障损失和设备故障概率的乘积,设备故障损失由设备资产损失和电网运行损失两部分组成,并给出了各部分的具体计算公式。分析了检修成本的组成和计算方法以及不同检修方式对设备故障率的影响。最后以检修成本和检修后设备风险损失之和最小为目标,用量化的方法对配网设备检修方式进行选择,并结合算例给出了某状态下两台变压器检修方式的选择过程,结果表明了所提模型的有效性。     

基于小世界网络的双馈感应风力发电系统故障传播特性研究

对双馈感应风力发电系统进行故障传播特性研究,能够找出故障传播的最高风险路径,为状态检修提供依据,从而降低双馈感应风力发电系统的综合维修成本,提高系统可靠性。为此,分析双馈感应风力发电系统的拓扑结构,引入小世界网络理论对其元部件间的故障传播关系进行建模。通过分析网络结构对故障传播的影响,确定故障传播的强度,利用优化算法求得故障传播最高风险路径,得出与实际运行情况相一致的结果。证明了该方法的有效性,为双馈感应风力发电系统的状态检修提供了重要依据。     

基于关联集分解的系统状态检修决策模型

状态检修背景下,为有机统筹系统设备间的功能关联性,提出基于关联集分解的系统状态检修的数学模型。该模型在设备状态变化规律已知的前提下,从设备间功能关联出发,给出关联集的概念,研究周期内,以关联集为基本单元进行检修决策。然后,借鉴机会维修的思想,给出关联集加入检修计划以后状态概率的求解方法。从而在此基础上,对由设备检修时机变动而引起的设备个体损失和系统运行风险进行量化。最后,以二者之和最小为目标,计及系统状态检修的约束条件,建立系统状态检修的数学模型,针对该模型采用遗传算法求解。通过算例对所提出模型的可行性和有效性进行了验证。     

基于变压器马尔可夫状态评估模型和熵权模糊评价方法的风险评估技术研究

为建立有效的电力变压器设备风险评估方法,针对变压器故障机理的复杂性和不确定性特征,提出了基于状态检修和马尔可夫过程的变压器全态状态评估模型。利用分指标研究变压器缺陷严重度,结合变压器分部位故障频率计算模型,采用熵权模糊计算量化变压器设备风险等级,构建设备风险评估矩阵,给出了一种新的变压器运行风险评估方法。仿真程序实例计算结果表明,所提方法能够准确计算变压器各组成部分的风险值,并获得针对性的维修策略,变压器风险评估结论是准确、有效的。     

考虑故障风险和维修效用的继电保护维修策略

该文提出基于故障风险和维修效用的维修决策方法,对继电保护实现差异化维修。首先构建基于保护状态评价健康指数的实际故障率模型;其次引入风险理论,依据保护实际故障率计算其故障后对系统的风险,将保护装置状态与电网运行风险联系起来;最后提出分割多目标维修效用分析方法,以维修后设备故障率减少量、故障风险减少量来决策是否维修及进行何种维修模式。算例分析表明,该决策方法全面考虑了保护状态及保护故障对系统风险的影响,能够快速、有效地进行维修决策。     

基于PSO-GA混合算法的配电变压器检修优化

针对当前流行的状态检修的概念,通过分析比较,确定了基于风险的配电网检修优化方法;并根据配电变压器历史故障概率数据通过威布尔分布拟合配电变压器的故障概率,并采用等效役龄对故障概率进行修正;计及设备检修时的检修风险和故障风险后,建立了以电网运行风险最小为目标的配电变压器检修优化模型;最后提出了一种以粒子群优化算法为主、遗传算法为辅的混合优化算法求解模型。该模型既能够降低搜索到局部最优解的概率,又能保证全局最优解的精度。算例验证表明了该方法的有效性。     

基于效用和成本的状态检修维修方式选择研究

提出了一种利用状态检修信息的基于效用和成本分析的维修方式选择决策模型。定义效用由状态健康指数、可靠性和可用性三个因子组成,给出了每个因子的计算公式,并分析了不同的维修方式对于各因子的影响。给出了维修成本的组成及计算方法,以及效用计算模型,最终导出了以单位成本提高的效用量最多为目标的维修方式选择模型。算例给出了某变压器在某种状态下进行维修方式选择的过程,结果表明该模型是合理可信的。该模型适用于电力设备维修管理,能够帮助维修人员作出经济、有效的维修方式选择。     

基于设备状态评价和电网损失风险的配电网检修计划优化模型

为解决配网检修计划制定重视网架结构和负荷而忽视设备差异及实时状态的问题,提出了一种基于设备状态评价和电网损失风险计算的配电网检修计划优化模型。建立了设备健康指数与未来所分析时间内失效率矩阵的计算方法,并给出了关键参数。基于动态变化失效率和配电网网架拓扑,采用最小路法计算获得了正常运行及检修情况下整个配电网负荷点失效率和负荷点故障时间。建立了考虑正常及检修情况下配网缺供电量、负荷点重要性、设备价值及故障维修成本的故障电网、故障设备损失风险模型、检修电网损失风险模型和检修设备损失风险模型。结果表明:论文所提出的优化模型综合考虑上述风险模型的计算风险决策值,实现了检修计划的优化;同时,利用动态变化失效率代替传统检修计划制定过程中的历史平均失效率,克服了传统状态评价检修方案制定过程中未计及配电设备检修而导致网架结构薄弱所引发的配网缺供电损失风险。利用该模型对南京某配电网实际案例开展的计算获得了配网风险决策值,计算结果表明:设备多、负荷大、检修时间晚等单一风险因素不一定决定了配电网的风险值,该模型确定的检修方案整体费用低于其他方案,满足实际工程的需要。研究结果证明了基于设备状态评价的配电网检修计划优化的可行性,所提方法同样适用于更高电压等级网络的检修计划优化。     

基于效用和成本的状态检修维修方式选择研究

提出了一种利用状态检修信息的基于效用和成本分析的维修方式选择决策模型.定义效用由状态健康指数、可靠性和可用性三个因子组成,给出了每个因子的计算公式,并分析了不同的维修方式对于各因子的影响.给出了维修成本的组成及计算方法,以及效用计算模型,最终导出了以单位成本提高的效用量最多为目标的维修方式选择模型.算例给出了某变压器在某种状态下进行维修方式选择的过程,结果表明该模型是合理可信的.该模型适用于电力设备维修管理,能够帮助维修人员作出经济、有效的维修方式选择.     

风力发电系统可靠性建模与优化检修策略

针对风力发电系统可靠性评估及运行维护存在的问题,对双馈风力发电系统的运行原理、故障机制进行了研究,运用马尔可夫过程方法和可靠性理论建立了风力发电系统的可靠性模型,在考虑系统随机故障和老化故障的情况下,提出了一种改进型发电系统的状态检修模型,根据系统的状态转移关系得到系统的状态转移矩阵,借助MATLAB对系统的可用度进行求解并探讨了检测时间对于系统可用度的影响,最后分析得出不同发电老化系统可靠性最优时的检修策略。结果表明,该模型能有效地对发电系统可靠性进行量化评估,为制定科学合理的风机维护方案提供了理论支持。     

电网状态检修概念与理论基础研究

状态检修背景下,为解决电网运行整体与输变电设备个体之间的矛盾和冲突,在已有研究成果基础上,提出电网状态检修的概念,在输变电设备状态检修决策过程中,给出电网故障风险和电网检修风险的定义以及相应的量化表达式。依据设备状态预测,以电网故障风险和电网检修风险的和最小为目标,将设备检修、运行以及电网整体性能在概率引导下相互牵制,形成电网状态检修的数学模型,并给出相应的解决方法。最后,为验证该理论研究的可行性,分别以可靠性测试系统RBTS-BUS6和IEEE-RTS79系统为例,对各种情况进行分析,体现了预期的效果,并期望为电网检修与运行协调决策理论的深入研究提供必要的理论基础。     

基于层次分析法的大型电力变压器风险评估技术研究

提出一种基于层次分析法的变压器风险评估新方法,结合设备状态、设备重要度、负荷系数及运行环境因素,建立了一套综合描述变压器安全运行的风险评估指标量化体系。利用层次分析法进行设备风险决策级融合,得出变压器风险指标,利用风险指标的大小进行设备风险的排序,来合理安排设备检修,提高状态检修效率。以某地区两台500 k V电力变压器为例对所提模型进行验证,风险评估结果和实际相符,证明了该方法的可行性。     

运行风险评估中的变压器时变停运模型(二)基于延迟半马尔可夫过程的变压器时变停运模型

建立了用于电力系统运行风险评估的变压器时变停运模型。首先,根据变压器事故停运的特性,将其状态划分为运行状态、内部潜伏性故障状态和外部附件故障状态。然后,建立了基于延迟半马尔可夫过程的变压器时变停运模型。该模型既能够反映变压器内部故障和外部故障在修复时间上的区别,又能够反映变压器内部潜伏性故障在维修前后故障率的变化。最后,利用数值算例验证了所提出的模型的科学性。     

状态部分可观测条件下电力设备状态检修决策模型

在设备状态检修决策中,当设备状态评价结果与其真实状态不符时(状态无法完全观测),会导致检修决策偏离实际。针对这一问题,提出一种适用于状态部分可观测设备的检修决策模型。该模型考虑设备突发性故障和老化故障,基于部分可观测马尔科夫过程,推导设备的初始状态概率。进一步,考虑设备故障修复效果不确定性,对研究周期内设备瞬时可用度进行求解。并在此基础上,给出部分可观测条件下系统故障风险和检修风险表达,以系统总风险最小为目标进行检修决策。通过算例分析验证了文中模型的有效性。     

利用小世界网络的电力变压器风险评估方法

对设备进行风险评估,可以得到设备的高风险故障模式,为采取预防维修降低风险,保证设备可靠运行提供了有利保证。为此,从复杂网络的角度对电力变压器的故障传播过程进行了分析,小世界网络的拓扑结构特性能够很好地描述复杂设备故障的发展过程,基于小世界网络理论分析了电力变压器网络的拓扑结构特性,研究了电力变压器故障模式间的故障传播机理,构建了故障发展模型,并采用蚁群算法求取最高风险故障传播路径,获得了与实际故障统计相一致的结果,为电力变压器的风险评估提供了重要依据。     

基于故障风险的电力变压器高级评价系统应用研究

<正>基于故障风险的电力变压器高级评价系统主要用于电力变压器的故障风险或者资产健康状况评估。目前该系统己实现变压器故障风险参评、资产健康状况展示、变压器运行状态测定、故障识别等功能,并根据变压器故障风险、系统重要性水平和资产价值对变压器进行评级,为变压器维护方案制订提供技术支持,从而防止低等或中等风险资产成为高风险设备,保证电力系统安全可靠运行。在此基础上,自主开发的变压器绕组变形绩效模型已成功植入电力变压器高级评价系统,可精准开展变压