專利名稱：在運電力變壓器檢修周期計算方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基于剩余壽命成本優(yōu)化的在運電力變壓器檢修周期計算方法。
背景技術：
維護是伴隨設備的運用而產生的。隨著科學技術的發(fā)展，工業(yè)技術水平和生產自動化程度不斷提高，設備維護的重要性已逐漸得到認可。維護電力設備，確保電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟運行，是電網(wǎng)企業(yè)的基本任務之一。同時，由于電網(wǎng)設備的急劇增加，維護費用已經(jīng)成為電力企業(yè)的一項重要成本。適宜的維護策略可以有效提高設備運行的效能，為電網(wǎng)帶來極大的經(jīng)濟與社會效益，有力促進節(jié)能減排工作的開展，反之則會帶來損失，甚至可能造成嚴重的后果。因此，提高設備檢修水平與檢修效率，開展卓有成效的維護活動，提高設備的安全可靠性水平，降低維護成本，延長設備使用壽命，是電力企業(yè)設備管理不斷追求的目標。設備檢修決策大致經(jīng)歷了事后檢修、計劃檢修和狀態(tài)檢修三個階段。事后檢修顯然是不可取的，而設備的計劃檢修與狀態(tài)檢修間則有著明顯的辨證關系。狀態(tài)檢修的著眼點在于檢修時機的把握，根據(jù)檢測信息，判斷檢修時機。但電力系統(tǒng)是由多個設備組成的有機體，各設備的檢修時機間有明顯差異，完全按照設備狀態(tài)檢測信息來判斷是否檢修以及何時檢修，在電力系統(tǒng)運行中其經(jīng)濟性與可靠性均未必可取。檢修依然需要計劃，只是該計劃檢修的條件應針對不同設備不同類型的特點有所區(qū)別。另外，關于全壽命周期成本在輸變電設備管理中的應用，現(xiàn)有的研究成果往往注重于成本計算與模型的建立，相對缺乏可操作性，在檢修周期的確定上也很少涉及。基于此，本發(fā)明在剩余壽命成本優(yōu)化的基礎上，建立了一種在運電力變壓器檢修周期的計算方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是為解決上述問題，提供一種在運電力變壓器檢修周期計算方法，它充分考慮故障率水平、檢修時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，降低設備管理成本。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案—種在運電力變壓器檢修周期計算方法，首先建立以設備運行可靠性數(shù)據(jù)為基礎的電力變壓器故障率與平均無故障工作時間估算模型；其次根據(jù)估算模型計算結果建立綜合考慮設備故障率水平、檢修時間間隔的在運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)類型分為運行成本、檢修成本、故障成本、故障損失、運行期間接成本、廢棄成本；最后以剩余壽命成本優(yōu)化為目標，計算電力變壓器檢修周期的建議時間間隔。所述故障率與平均無故障工作時間估算模型為
(1)故障率與平均故障修復時間計算根據(jù)近似地區(qū)同型號變壓器近五年的可靠性統(tǒng)計數(shù)據(jù)對變壓器的故障狀況進行分析，統(tǒng)計數(shù)據(jù)包括各年在運變壓器數(shù)量、發(fā)生故障次數(shù)、故障種類和故障修復時間。計算如下故障率X1
權利要求
1.一種在運電力變壓器檢修周期計算方法，其特征是首先建立以設備運行可靠性數(shù)據(jù)為基礎的電力變壓器故障率與平均無故障工作時間估算模型；其次根據(jù)估算模型計算結果建立綜合考慮設備故障率水平、檢修時間間隔的在運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)類型分為運行成本、檢修成本、故障成本、故障損失、運行期間接成本、廢棄成本；最后以剩余壽命成本優(yōu)化為目標，計算電力變壓器檢修周期的建議時間間隔。
2.如權利要求1所述的在運電力變壓器檢修周期計算方法，其特征是所述故障率與平均無故障工作時間估算模型為(1)故障率與平均故障修復時間計算根據(jù)近似地區(qū)同型號變壓器近五年的可靠性統(tǒng)計數(shù)據(jù)對變壓器的故障狀況進行分析， 統(tǒng)計數(shù)據(jù)包括各年在運變壓器數(shù)量、發(fā)生故障次數(shù)、故障種類和故障修復時間；計算如下故障率入i = 故障停運次數(shù)⑴A—變壓器統(tǒng)計數(shù)量(百臺年) 平均故障修復時間MTTR MTTR=聽體_ (柳(2)8760小時χ故障停運次數(shù)故障修復率μ！__1__/ ο Λ“1 =平均故障修復時間(2)檢修發(fā)生率與平均檢修時間計算根據(jù)近似地區(qū)同型號變壓器近五年的可靠性統(tǒng)計數(shù)據(jù)對變壓器的檢修狀況進行分析， 統(tǒng)計數(shù)據(jù)包括各年在運變壓器數(shù)量、檢修次數(shù)、檢修類型和檢修時間；計算如下 檢修發(fā)生率入2 _檢修次數(shù)⑷2—變壓器統(tǒng)計數(shù)量(百臺年) 平均檢修時間MTTP MTTP=難_ (小時)(5)8760小時χ故障停運次數(shù)檢修修復率μ 2 "，=--- (6)μι 平均檢修時間(3)各狀態(tài)穩(wěn)定概率計算將變壓器狀態(tài)劃分為正常運行、故障停運、檢修，各狀態(tài)概率表示如下 正常運行1 故障停運P1 檢修P2建立轉移矩陣T如下
3.如權利要求1所述的在運電カ變壓器檢修周期計算方法，其特征是所述剩余壽命 成本估算模型為按照設備壽命周期的運行規(guī)律，以設備標準運行狀態(tài)及關鍵控制點作為 全過程管理的重點，依據(jù)LCC理論并根據(jù)電カ變壓器的相關費用支出情況構建出相應的剩 余壽命成本估算模型，即
4.如權利要求1所述的在運電力變壓器檢修周期計算方法，其特征是所述運行成本可表述為
5.如權利要求1所述的在運電力變壓器檢修周期計算方法，其特征是所述檢修成本可表述為
6.如權利要求2所述的在運電力變壓器檢修周期計算方法，其特征是所述故障成本表述為
7.如權利要求1所述的在運電力變壓器檢修周期計算方法，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)生時間的概率分布函數(shù)，即在ΔΤ時間內發(fā)生故障的概率；a為電價；W為設備故障中斷供電功率；TF為設備故障平均中斷供電時間；PC為賠償成本。
8.如權利要求1所述的在運電力變壓器檢修周期計算方法，其特征是所述運行期間接成本故障成本表述為
9.如權利要求1所述的在運電力變壓器檢修周期計算方法，其特征是所述廢棄成本為Cd = Cx+Cs-Qs(30)式中CX表示資產退役處置成本；CS表示退役資產凈值；QS表示退役資產凈值收入； 處置成本是對退役報廢設備進行拆除、處理和處置所發(fā)生的成本，包括相關人工、工器具和運輸費用以及環(huán)保費用，通常按固定比例乘單臺設備的凈值收入得到；資產凈值是處置固定資產時的凈值，即固定資產原值減累計折舊后金額，通過固定資產卡片統(tǒng)計得出單臺設備的資產凈值；凈值收入是處置固定資產取得的收入，作為成本項的負值處理。
10.如權利要求1所述的在運電力變壓器檢修周期計算方法，其特征是以剩余壽命成本優(yōu)化為目標，求解電力變壓器檢修周期的建議時間間隔，確定經(jīng)濟合理的檢修周期，即min Ces. t.公式(1) (30) 求解Δ T的建議值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在運電力變壓器檢修周期計算方法，它充分考慮故障率水平、檢修時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，降低設備管理成本。首先建立以設備運行可靠性數(shù)據(jù)為基礎的電力變壓器故障率與平均無故障工作時間估算模型；其次根據(jù)估算模型計算結果建立綜合考慮設備故障率水平、檢修時間間隔的在運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)類型分為運行成本、檢修成本、故障成本、故障損失、運行期間接成本、廢棄成本；最后以剩余壽命成本優(yōu)化為目標，計算電力變壓器檢修周期的建議時間間隔。
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:山東電力集團公司濟寧供電公司