專利名稱：在運(yùn)電力變壓器檢修周期計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于剩余壽命成本優(yōu)化的在運(yùn)電力變壓器檢修周期計(jì)算方法。
背景技術(shù)：
維護(hù)是伴隨設(shè)備的運(yùn)用而產(chǎn)生的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)技術(shù)水平和生產(chǎn)自動(dòng)化程度不斷提高，設(shè)備維護(hù)的重要性已逐漸得到認(rèn)可。維護(hù)電力設(shè)備，確保電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是電網(wǎng)企業(yè)的基本任務(wù)之一。同時(shí)，由于電網(wǎng)設(shè)備的急劇增加，維護(hù)費(fèi)用已經(jīng)成為電力企業(yè)的一項(xiàng)重要成本。適宜的維護(hù)策略可以有效提高設(shè)備運(yùn)行的效能，為電網(wǎng)帶來極大的經(jīng)濟(jì)與社會效益，有力促進(jìn)節(jié)能減排工作的開展，反之則會帶來損失，甚至可能造成嚴(yán)重的后果。因此，提高設(shè)備檢修水平與檢修效率，開展卓有成效的維護(hù)活動(dòng)，提高設(shè)備的安全可靠性水平，降低維護(hù)成本，延長設(shè)備使用壽命，是電力企業(yè)設(shè)備管理不斷追求的目標(biāo)。設(shè)備檢修決策大致經(jīng)歷了事后檢修、計(jì)劃檢修和狀態(tài)檢修三個(gè)階段。事后檢修顯然是不可取的，而設(shè)備的計(jì)劃檢修與狀態(tài)檢修間則有著明顯的辨證關(guān)系。狀態(tài)檢修的著眼點(diǎn)在于檢修時(shí)機(jī)的把握，根據(jù)檢測信息，判斷檢修時(shí)機(jī)。但電力系統(tǒng)是由多個(gè)設(shè)備組成的有機(jī)體，各設(shè)備的檢修時(shí)機(jī)間有明顯差異，完全按照設(shè)備狀態(tài)檢測信息來判斷是否檢修以及何時(shí)檢修，在電力系統(tǒng)運(yùn)行中其經(jīng)濟(jì)性與可靠性均未必可取。檢修依然需要計(jì)劃，只是該計(jì)劃檢修的條件應(yīng)針對不同設(shè)備不同類型的特點(diǎn)有所區(qū)別。另外，關(guān)于全壽命周期成本在輸變電設(shè)備管理中的應(yīng)用，現(xiàn)有的研究成果往往注重于成本計(jì)算與模型的建立，相對缺乏可操作性，在檢修周期的確定上也很少涉及?；诖耍景l(fā)明在剩余壽命成本優(yōu)化的基礎(chǔ)上，建立了一種在運(yùn)電力變壓器檢修周期的計(jì)算方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為解決上述問題，提供一種在運(yùn)電力變壓器檢修周期計(jì)算方法，它充分考慮故障率水平、檢修時(shí)間間隔對電力變壓器剩余壽命成本的影響，確定合理的檢修周期，降低設(shè)備管理成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案—種在運(yùn)電力變壓器檢修周期計(jì)算方法，首先建立以設(shè)備運(yùn)行可靠性數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的電力變壓器故障率與平均無故障工作時(shí)間估算模型；其次根據(jù)估算模型計(jì)算結(jié)果建立綜合考慮設(shè)備故障率水平、檢修時(shí)間間隔的在運(yùn)電力變壓器剩余壽命成本模型，并將剩余壽命成本按作業(yè)類型分為運(yùn)行成本、檢修成本、故障成本、故障損失、運(yùn)行期間接成本、廢棄成本；最后以剩余壽命成本優(yōu)化為目標(biāo)，計(jì)算電力變壓器檢修周期的建議時(shí)間間隔。所述故障率與平均無故障工作時(shí)間估算模型為
(1)故障率與平均故障修復(fù)時(shí)間計(jì)算根據(jù)近似地區(qū)同型號變壓器近五年的可靠性統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對變壓器的故障狀況進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)包括各年在運(yùn)變壓器數(shù)量、發(fā)生故障次數(shù)、故障種類和故障修復(fù)時(shí)間。計(jì)算如下故障率X1
權(quán)利要求
1.一種在運(yùn)電力變壓器檢修周期計(jì)算方法，其特征是首先建立以設(shè)備運(yùn)行可靠性數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的電力變壓器故障率與平均無故障工作時(shí)間估算模型；其次根據(jù)估算模型計(jì)算結(jié)果建立綜合考慮設(shè)備故障率水平、檢修時(shí)間間隔的在運(yùn)電力變壓器剩余壽命成本模型，并將剩余壽命成本按作業(yè)類型分為運(yùn)行成本、檢修成本、故障成本、故障損失、運(yùn)行期間接成本、廢棄成本；最后以剩余壽命成本優(yōu)化為目標(biāo)，計(jì)算電力變壓器檢修周期的建議時(shí)間間隔。
2.如權(quán)利要求1所述的在運(yùn)電力變壓器檢修周期計(jì)算方法，其特征是所述故障率與平均無故障工作時(shí)間估算模型為(1)故障率與平均故障修復(fù)時(shí)間計(jì)算根據(jù)近似地區(qū)同型號變壓器近五年的可靠性統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對變壓器的故障狀況進(jìn)行分析， 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)包括各年在運(yùn)變壓器數(shù)量、發(fā)生故障次數(shù)、故障種類和故障修復(fù)時(shí)間；計(jì)算如下故障率入i = 故障停運(yùn)次數(shù)⑴A—變壓器統(tǒng)計(jì)數(shù)量(百臺年) 平均故障修復(fù)時(shí)間MTTR MTTR=聽體_ (柳(2)8760小時(shí)χ故障停運(yùn)次數(shù)故障修復(fù)率μ！__1__/ ο Λ“1 =平均故障修復(fù)時(shí)間(2)檢修發(fā)生率與平均檢修時(shí)間計(jì)算根據(jù)近似地區(qū)同型號變壓器近五年的可靠性統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對變壓器的檢修狀況進(jìn)行分析， 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)包括各年在運(yùn)變壓器數(shù)量、檢修次數(shù)、檢修類型和檢修時(shí)間；計(jì)算如下 檢修發(fā)生率入2 _檢修次數(shù)⑷2—變壓器統(tǒng)計(jì)數(shù)量(百臺年) 平均檢修時(shí)間MTTP MTTP=難_ (小時(shí))(5)8760小時(shí)χ故障停運(yùn)次數(shù)檢修修復(fù)率μ 2 "，=--- (6)μι 平均檢修時(shí)間(3)各狀態(tài)穩(wěn)定概率計(jì)算將變壓器狀態(tài)劃分為正常運(yùn)行、故障停運(yùn)、檢修，各狀態(tài)概率表示如下 正常運(yùn)行1 故障停運(yùn)P1 檢修P2建立轉(zhuǎn)移矩陣T如下
3.如權(quán)利要求1所述的在運(yùn)電カ變壓器檢修周期計(jì)算方法，其特征是所述剩余壽命 成本估算模型為按照設(shè)備壽命周期的運(yùn)行規(guī)律，以設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行狀態(tài)及關(guān)鍵控制點(diǎn)作為 全過程管理的重點(diǎn)，依據(jù)LCC理論并根據(jù)電カ變壓器的相關(guān)費(fèi)用支出情況構(gòu)建出相應(yīng)的剩 余壽命成本估算模型，即
4.如權(quán)利要求1所述的在運(yùn)電力變壓器檢修周期計(jì)算方法，其特征是所述運(yùn)行成本可表述為
5.如權(quán)利要求1所述的在運(yùn)電力變壓器檢修周期計(jì)算方法，其特征是所述檢修成本可表述為
6.如權(quán)利要求2所述的在運(yùn)電力變壓器檢修周期計(jì)算方法，其特征是所述故障成本表述為
7.如權(quán)利要求1所述的在運(yùn)電力變壓器檢修周期計(jì)算方法，其特征是所述故障成本表述為Df = F(AT) XaXffXTF+PC(28)式中F(AT)為故障發(fā)生時(shí)間的概率分布函數(shù)，即在ΔΤ時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率；a為電價(jià)；W為設(shè)備故障中斷供電功率；TF為設(shè)備故障平均中斷供電時(shí)間；PC為賠償成本。
8.如權(quán)利要求1所述的在運(yùn)電力變壓器檢修周期計(jì)算方法，其特征是所述運(yùn)行期間接成本故障成本表述為
9.如權(quán)利要求1所述的在運(yùn)電力變壓器檢修周期計(jì)算方法，其特征是所述廢棄成本為Cd = Cx+Cs-Qs(30)式中CX表示資產(chǎn)退役處置成本；CS表示退役資產(chǎn)凈值；QS表示退役資產(chǎn)凈值收入； 處置成本是對退役報(bào)廢設(shè)備進(jìn)行拆除、處理和處置所發(fā)生的成本，包括相關(guān)人工、工器具和運(yùn)輸費(fèi)用以及環(huán)保費(fèi)用，通常按固定比例乘單臺設(shè)備的凈值收入得到；資產(chǎn)凈值是處置固定資產(chǎn)時(shí)的凈值，即固定資產(chǎn)原值減累計(jì)折舊后金額，通過固定資產(chǎn)卡片統(tǒng)計(jì)得出單臺設(shè)備的資產(chǎn)凈值；凈值收入是處置固定資產(chǎn)取得的收入，作為成本項(xiàng)的負(fù)值處理。
10.如權(quán)利要求1所述的在運(yùn)電力變壓器檢修周期計(jì)算方法，其特征是以剩余壽命成本優(yōu)化為目標(biāo)，求解電力變壓器檢修周期的建議時(shí)間間隔，確定經(jīng)濟(jì)合理的檢修周期，即min Ces. t.公式(1) (30) 求解Δ T的建議值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在運(yùn)電力變壓器檢修周期計(jì)算方法，它充分考慮故障率水平、檢修時(shí)間間隔對電力變壓器剩余壽命成本的影響，確定合理的檢修周期，降低設(shè)備管理成本。首先建立以設(shè)備運(yùn)行可靠性數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的電力變壓器故障率與平均無故障工作時(shí)間估算模型；其次根據(jù)估算模型計(jì)算結(jié)果建立綜合考慮設(shè)備故障率水平、檢修時(shí)間間隔的在運(yùn)電力變壓器剩余壽命成本模型，并將剩余壽命成本按作業(yè)類型分為運(yùn)行成本、檢修成本、故障成本、故障損失、運(yùn)行期間接成本、廢棄成本；最后以剩余壽命成本優(yōu)化為目標(biāo)，計(jì)算電力變壓器檢修周期的建議時(shí)間間隔。
文檔編號G06F19/00GK102495967SQ20111041211
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者孔平, 張建峰, 李先升, 王彥良, 王繼文, 白茂波, 肖云東, 陳曉紅, 靳昕春 申請人:山東電力集團(tuán)公司濟(jì)寧供電公司