引言

隨著電力需求的增長，中國電力工業(yè)持續(xù)擴(kuò)張，電廠擴(kuò)建與設(shè)備增加已成常態(tài)，給設(shè)備維護(hù)與管理帶來新的挑戰(zhàn)。作為電網(wǎng)核心組件，開關(guān)柜承擔(dān)控制、保護(hù)與隔離功能[1]。然而，20世紀(jì)90年代為應(yīng)對(duì)電力需求激增而安裝的大批開關(guān)柜已步入老化階段，仍未全面更新。因此，在確保其運(yùn)行可靠性的同時(shí)，控制維護(hù)成本至關(guān)重要。針對(duì)異常工況下電力設(shè)備的科學(xué)檢修調(diào)度，具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和緊迫的實(shí)際應(yīng)用意義[3]。

當(dāng)前，中國電力設(shè)備維護(hù)以預(yù)防性維護(hù)（PvM）為主。隨著信息技術(shù)發(fā)展，電力設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)迅速積累，蘊(yùn)含設(shè)備故障與健康狀態(tài)的信息。但針對(duì)多設(shè)備異常工況下的維護(hù)調(diào)度研究仍顯不足，現(xiàn)有研究主要聚焦于維護(hù)優(yōu)先級(jí)排序與策略選擇。具體而言，文獻(xiàn)[6]運(yùn)用馬爾科夫鏈理論預(yù)測海上風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行可靠性及維護(hù)優(yōu)先級(jí)，提出了基于設(shè)備可靠性評(píng)估的預(yù)防性維護(hù)方法；文獻(xiàn)[7]通過引入可靠度恢復(fù)因子，描述設(shè)備在不同維護(hù)下的可靠性變化，并以成本優(yōu)化為目標(biāo)，構(gòu)建了針對(duì)多設(shè)備串聯(lián)/并聯(lián)生產(chǎn)系統(tǒng)的基于可靠度的維護(hù)優(yōu)化模型；而文獻(xiàn)[8] 結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘與自回歸移動(dòng)平均模型，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障時(shí)間精準(zhǔn)預(yù)測，并設(shè)計(jì)基于故障預(yù)測的維護(hù)策略。盡管上述研究在提升設(shè)備運(yùn)行可靠性及故障預(yù)測準(zhǔn)確性方面取得了進(jìn)展，但在高效組織設(shè)備維護(hù)作業(yè)、合理配置維護(hù)資源方面仍顯不足。

本文設(shè)計(jì)了一種針對(duì)中壓空氣或SF6絕緣開關(guān)柜的維修優(yōu)先級(jí)排序新方案。首先，利用故障模式與影響分析（FMEA）技術(shù)，解析開關(guān)柜組件間的關(guān)聯(lián)，識(shí)別潛在故障成因、觸發(fā)因素及關(guān)鍵診斷指標(biāo)，構(gòu)建精細(xì)化失效風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。基于此，提出三項(xiàng)綜合評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，以確保維修優(yōu)先級(jí)設(shè)定的科學(xué)性與合理性。為驗(yàn)證方法的有效性，以一個(gè)典型的10 kV變電站為對(duì)象進(jìn)行了實(shí)證研究。研究結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)維護(hù)策略相比，該新方法實(shí)現(xiàn)了成本效益的大幅提升，成本效率增長了36%，同時(shí)維護(hù)成本減少了57%，充分證明了其在提升電力系統(tǒng)運(yùn)維效率與經(jīng)濟(jì)效益方面的有效性。

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作者信息：

楊雨飛，梁盈威，劉承徽，朱泰鵬

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