CN103630776A

CN103630776A - 一种电力设备故障概率评估方法

Info

Publication number: CN103630776A
Application number: CN201310583041.3A
Authority: CN
Inventors: 汪际锋; 吴小辰; 荆朝阳; 李建设; 苏寅生; 刘杰; 黄河; 荆大方; 马骞; 徐光虎
Original assignee: China Southern Power Grid Co Ltd
Current assignee: China Southern Power Grid Co Ltd
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2014-03-12

Abstract

本发明是一种电力设备故障概率评估方法。包括有如下步骤：1）设备故障概率评估；2）电网设备故障因素量化评估。本发明主要评估电网在设备检修、设备异常等非正常方式下或特定情况下一定时期内存在的运行风险。本发明提出针对电力设备当前状态下的故障率以及设备检修后的故障率进行预测的方法，为后续的设备状态检修决策优化提供科学依据。本发明是一种方便实用的电力设备故障概率评估方法。

Description

一种电力设备故障概率评估方法

技术领域

本发明是一种电力设备故障概率评估方法，属于电力设备故障概率评估方法的创新技术。

背景技术

目前，电力系统对设备的风险辨识通常采用动态评估策略。所谓动态评估是指设备重要状态量发生改变，设备经受异常运行工况（如过励磁，过负荷），或者发生缺陷、故障以及事故（如变压器出口短路、断路器拒动作等）的评估方法。这样的评估方法，在对设备风险评估过程中，不仅缺少统一的标准，而且不够全面。这样将导致电力设备的风险辨识受到一定的局限性，从而导致对设备的安全管控出现盲点等薄弱环节，不具备设备风险评估的标准性，完整性和充分性。

电力设备的故障率，一般是通过长期对设备的实际运行状况进行记录，在得到大量数据的情况下对所得到的数据进行统计分析而得到的。在数据量少或者缺乏统计数据的情况下，这种方法得到的故障概率可信度非常低，并且这种分析方法得到的设备故障率往往是基于事故后的统计数据分析得出的，因此在进行设备状态检修决策的优化过程中，对于根据状态检测信息需要待检修的设备以及已经完成检修的设备，是不能完全通过数据统计分析的方法来获得他们的故障概率的。

电力系统的安全运行是社会经济健康发展的重要保障。“安全第一，预防为主”是电力系统一贯坚持的正确方针，从系统设备的管理维护来看，近些年电力事故的发生很多都是由于设备故障导致的。目前的安全管理方法中，对预见设备事故水平和超前设备事故控制能力的掌控仍有很大欠缺。随着中国政府《电力安全事故应急处置和调查处理条例》（国务院令第599号）的发布，电网企业对电力事故风险的掌握和防控的要求更加提高。很多设备事故发生前，虽然人们已经有所察觉，但是对究竟设备的风险出现在哪个环节，却心中无数。开展设备安全性风险评估，全面识别设备潜在风险，采取预控措施，避免和减少电力事故及其损失，十分必要。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种评估电网在设备检修、设备异常等非正常方式下或特定情况下一定时期内存在的运行风险的电力设备故障概率评估方法。

本发明的技术方案是：本发明电力设备故障概率评估方法，包括有如下

步骤：

1）设备故障概率评估；

2）电网设备故障因素量化评估。

上述步骤1）中，设备故障概率评估引入了概率作为电力设备故障分析的衡量尺度，通过量化评估设备故障的概率计算公式计算基于问题的风险发生概率值，从而综合、量化地评估了电网由于设备故障而可能引起的运行风险。

上述设备故障的概率计算公式是：

基于问题的风险发生概率值=（设备类型因数）×（故障类别因数）×（历史数据统计因数）×（天气影响因数）×（设备缺陷影响因数）×（检修管理因数）×（检修时间因数）×（现场施工因素）×（控制措施因数）。

上述步骤2）中，电网设备故障因素量化评估是综合考虑各种可能影响设备故障的因素，并将各种因素量化从而计算其对电力设备故障的贡献因数。

上述影响设备故障的因素包括设备本身缺陷情况、天气情况、检修管理状况、现场施工情况、检修时间。

本发明主要评估电网在设备检修、设备异常等非正常方式下或特定情况下一定时期内存在的运行风险。本发明提出针对电力设备当前状态下的故障率以及设备检修后的故障率进行预测的方法，为后续的设备状态检修决策优化提供科学依据。本发明是一种方便实用的电力设备故障概率评估方法。

附图说明

图1为本发明影响设备故障因素的示意图。

具体实施方式

实施例：

本发明电力设备故障概率评估方法，包括有如下步骤：

1）设备故障概率评估；

2）电网设备故障因素量化评估。

上述步骤1）中，本发明在传统确定性方法的基础上，引入了概率作为电力设备故障分析的衡量尺度。电力设备故障的发生可能是多种因素共同作用的结果。不同类型的设备可能发生的故障种类不同，而同种设备由于其特处的环境不同，发生故障的概率也不尽相同。图一给出了影响电力设备故障的各种因素。基于设备故障的风险是指电力系统在设备检修、设备异常等非正常方式下或特定情况下一定时期内存在的风险，式(1)给出设备故障的概率计算公式。

基于问题的风险发生概率值=（设备类型因数）×（故障类别因数）×（历史数据统计因数）×（天气影响因数）×（设备缺陷影响因数）×（检修管理因数）×（检修时间因数）×（现场施工因素）×（控制措施因数）（1）。

上述步骤2）中，本发明综合考虑各种可能影响设备故障的因素，包括设备本身缺陷情况、天气情况、检修管理状况、现场施工情况、检修时间等，并将各种因素量化从而计算其对电力设备故障的贡献因数。各种因数的取值如下：

2.1 设备类型因数

设备类型因数主要考虑站内设备、线路和发电机的风险取值，如表1所示。并规定，同杆并架双回线长度按单回线长度考虑，不同设备类型因数同时存在时取分值高的设备类型。

表1 设备类型因数取值表

2.2 故障类型因数

本应用方法对故障类型的分类严格按照《电力系统安全稳定导则》要求来选取，将电力系统故障类别分为三类，如表2所示。计算基准风险发生概率值时需考虑第一类、第二类和第三类故障，计算基于问题的风险发生概率值时需考虑第一类和第二类故障。

表2 故障类型因数取值表

故障类型	第一类故障	第二类故障	第三类故障
				因数	1	0.2～0.6	0～0.2

2.3 历史统计因数

本应用方法规定历史统计因数计算公式如式(2)所示。其中“设备每年平均故障次数”缺乏统计数据的可取经验值。

历史统计因数=1+同类设备每年平均发生故障次数/同类设备总数（2）

2.4 天气影响因数

天气影响因数的选取依据《突发气象灾害预警信号发布试行办法》对气象灾害预警信号的有关规定来评定气象情况，并仅选取其中较为严重的黄色、橙色、红色预警等级作为有影响的天气情况。表3展示了不同预警等级下各种天气情况的风险因数取值。～

表3 天气影响因数取值表

2.5 设备缺陷因数

对设备的缺陷分类可按照缺陷管理规定或设备状态评价的规定执行。表4为设备缺陷因数取值表。

表4 设备缺陷因数取值表

类型	正常状态	注意状态	异常状态	严重状态
					因数	1	1.2	2	3

2.6 检修环节因数

本应用方法中检修环节因数分为检修管理因数（如表5所示）和检修时间因数（如表6所示）。

表5 检修管理因数取值表

检修类型	计划检修	非计划检修	事故抢修
				因数	1	1.5	2

表6 检修时间因数取值表

检修时间	1～3天	3～10天	10～30天	30天以上
					因数	0.3～0.5	0.5～1.0	1.0～1.5	1.5～3.0

2.7 现场施工因数

按照现场施工对运行设备的影响，现场施工风险因数取值一般为1～2。

2.8 控制措施因数

控制措施因数是指安稳装置、低频低压减载装置等可减低但不能完全消除电网安全风险的控制措施。其值由专家打分，取值范围一般为0～1，并且减低电网安全风险发生的作用越大该因数取值就越小。

Claims

1.一种电力设备故障概率评估方法，其特征在于包括有如下步骤：

1）设备故障概率评估；

2）电网设备故障因素量化评估。

2.根据权利要求1所述的电力设备故障概率评估方法，其特征在于上述步骤1）中，设备故障概率评估引入了概率作为电力设备故障分析的衡量尺度，通过量化评估设备故障的概率计算公式计算基于问题的风险发生概率值，从而综合、量化地评估了电网由于设备故障而可能引起的运行风险。

3.根据权利要求2所述的电力设备故障概率评估方法，其特征在于上述设备故障的概率计算公式是：

4.根据权利要求1所述的电力设备故障概率评估方法，其特征在于上述步骤2）中，电网设备故障因素量化评估是综合考虑各种可能影响设备故障的因素，并将各种因素量化从而计算其对电力设备故障的贡献因数。

5.根据权利要求1所述的电力设备故障概率评估方法，其特征在于上述影响设备故障的因素包括设备本身缺陷情况、天气情况、检修管理状况、现场施工情况、检修时间。