中文引用格式： 楊雨飛，梁盈威，劉承徽，等. 基于FMEA的多電力設備故障預測維護算法[J]. 電子技術應用，2025，51(7)：106-114.
英文引用格式： Yang Yufei，Liang Yingwei，Liu Chenghui，et al. Multi-power equipment fault prediction and maintenance algorithm based on FMEA[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(7)：106-114.
引言
隨著電力需求的增長，中國電力工業持續擴張，電廠擴建與設備增加已成常態，給設備維護與管理帶來新的挑戰。作為電網核心組件，開關柜承擔控制、保護與隔離功能[1]。然而，20世紀90年代為應對電力需求激增而安裝的大批開關柜已步入老化階段，仍未全面更新。因此，在確保其運行可靠性的同時，控制維護成本至關重要。針對異常工況下電力設備的科學檢修調度，具有重要的學術價值和緊迫的實際應用意義[3]。
當前，中國電力設備維護以預防性維護（PvM）為主。隨著信息技術發展，電力設備運行數據迅速積累，蘊含設備故障與健康狀態的信息。但針對多設備異常工況下的維護調度研究仍顯不足，現有研究主要聚焦于維護優先級排序與策略選擇。具體而言，文獻[6]運用馬爾科夫鏈理論預測海上風電機組的運行可靠性及維護優先級，提出了基于設備可靠性評估的預防性維護方法；文獻[7]通過引入可靠度恢復因子，描述設備在不同維護下的可靠性變化，并以成本優化為目標，構建了針對多設備串聯/并聯生產系統的基于可靠度的維護優化模型；而文獻[8] 結合數據挖掘與自回歸移動平均模型，實現設備故障時間精準預測，并設計基于故障預測的維護策略。盡管上述研究在提升設備運行可靠性及故障預測準確性方面取得了進展，但在高效組織設備維護作業、合理配置維護資源方面仍顯不足。
本文設計了一種針對中壓空氣或SF6絕緣開關柜的維修優先級排序新方案。首先，利用故障模式與影響分析（FMEA）技術，解析開關柜組件間的關聯，識別潛在故障成因、觸發因素及關鍵診斷指標，構建精細化失效風險評估模型。基于此，提出三項綜合評判標準，以確保維修優先級設定的科學性與合理性。為驗證方法的有效性，以一個典型的10 kV變電站為對象進行了實證研究。研究結果顯示，與傳統維護策略相比，該新方法實現了成本效益的大幅提升，成本效率增長了36%，同時維護成本減少了57%，充分證明了其在提升電力系統運維效率與經濟效益方面的有效性。
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作者信息：
楊雨飛，梁盈威，劉承徽，朱泰鵬
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