CN108491990A - 一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法，包括：(1)对信息进行收集和分析：包括设备的巡检记录、故障统计、设备运行工况相关的技术资料；(2)带电检测：通过仪器收集数据有效地监测风电场设备的运行状态，进行故障检测及预防；(3)构建决策系统状态检修：通过收集和分析设备的运行数据，对设备开展状态评价工作，从而确定设备是否需要检修以及检修的项目；(4)建立设备预试检修优化方案：通过风电场设备状态检修和设备带电检测的实施，依据风电场设备状态评价细则对设备进行状态评价，定制检修策略。还公开了相应的检测系统，延长检修试验周期，优化检修试验项目，从而减少检修试验费用，防止设备出现过维修、欠维修，进一步提高设备稳定性。

Description

一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法及系统
技术领域
本发明属于电力设备状态评价与检修领域，特别是涉及一种风电场设备状态评价及检修决策支持方法及系统。
背景技术
风力发电设备运行状态取决于风力发电设备整体结构的运行状态，通过对风电场设备运行状态的监测和评价，可以及时发现隐患，找出导致问题出现的原因，以及为设备有故障的部分采取相对应的维护维修措施提供依据，这样不仅可以节省风力发电设备的维护维修费用，而且更重要的是可以避免因结构有故障，进而导致整个发电过程停止，甚至给人们带来生命危险，以及给企业带来重大的经济损失。
状态检修Condition Based Maintenance(CBM)，是指根据先进的状态监测和诊断技术提供的设备状态信息，判断设备的异常，预知设备的故障，在故障发生前进行检修的方式，即根据设备的健康状态来安排检修计划，实施设备检修。状态检修与计划检修最大的不同就是状态检修在检修的过程中是根据设备的状态的，从而使得设备的检修更具有针对性。在进行检修之前，相关的工作人员需要对风电场设备的结构特点、设备的运行状态、以及设备在进行试验时的结果进行相应的检查和分析，然后再根据检查和分析结果来确定设备是否需要进行检修以及确定检修的项目内容。因为状态检修是根据设备的工作状态来决定是否需要检修以及检修的项目，从而使得设备的检修具有针对性，降低了检修的成本，更好地提高风电场设备的工作效率。现有技术中状态评价的方法分为：概率统计方法、基于神经网络的智能化方法、模糊评判方法与基于知识的专家系统，这些方法各有自己的优势和局限性，目前国内对风力发电设备运行状态的监测与预测没有系统、成熟的技术，大多数企业对发电设备的维护与管理均采用计划维护与事后维护并存体制，只有极少数企业使用计划维护、状态维护和事后维护相结合的体制，风力发电设备状态评价的研究工作还处于起步阶段，对于这方面状态评价和状态检修的研究并不多。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法及其系统，从而能够提高风电场设备状态评价水平，为检修决策提供技术细节的支持，根据设备的工作状态来决定是否需要检修以及检修的项目，从而使得设备的检修具有针对性，降低了检修的成本，更好地提高风电场设备的工作效率。
为此，本发明的目的在于提供一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法，该方法包括如下步骤：
(1)对信息进行收集和分析：包括设备的巡检记录、故障统计、设备运行工况相关的技术资料；
(2)带电检测：通过仪器收集数据，从而有效地监测风电场设备的运行状态，进行故障的检测以及预防；
(3)构建决策系统状态检修：通过收集和分析设备的运行数据，对设备开展状态评价工作，从而确定设备是否需要检修以及确定检修的项目；
(4)建立设备预试检修优化方案：通过风电场设备状态检修，结合设备带电检测的实施，依据风电场设备状态评价细则对设备进行状态评价，制定定制的检修策略、延长检修试验周期，优化检修试验项目，从而达到检修试验费用的减少，防止设备出现过维修、欠维修，进一步提高设备稳定性。
优选的，所述步骤(1)包括：
(1-1)识别风电场设备的质量和服务损失；
(1-2)选择风电场设备状态评价主题；
(1-3)了解风电场设备运行流程和原理；
(1-4)获取风电场设备的运行现状。
优选的，所述步骤(1-2)的评价主题包括：某风电场上一年度计划停运时长(单位：小时)，计划损失电量(单位：千瓦时)，平均故障停运时长(单位：小时)以及平均故障损失电量(单位：千瓦时)的统计值；和本年度计划停运时长(单位：小时)，计划损失电量(单位：千瓦时)，平均故障停运时长(单位：小时)以及平均故障损失电量(单位：千瓦时)的计划值。
优选的，所述步骤(1-3)包括：
(1-3-1)通过录像和图纸了解风电场设备运行流程和工作原理；
(1-3-2)通过确定关键区域参数标准识别关键区域；
(1-3-3)确定关键区域内清洁、润滑、检察标准，TBM/CBM标准操作流程以及相关的Q/C点参数设定。
优选的，所述步骤(1-4)包括：
(1-4-1)在关键区域贴标签，并按照步骤(1-3-3)的设定恢复风电场设备的基本状态；
(1-4-2)建立数据收集系统，收集风电场设备状态信息，包括：设备位置、规格、状态和运行趋势；
(1-4-3)建立状态分析系统，分析状态，明确设备的状态细节；
(1-4-4)定义风电场设备的缺陷模式。
优选的，所述步骤(2)的带电检测包括：避雷器带电检测、SF6气体分解物测试、变压器绝缘油在线油色谱分析、红外热成像检测、紫外成像检测、超声局部放电检测。
优选的，所述步骤(3)包括：
(3-1)根据明确性、可衡量性、可达成性、相关性和时限性设定检修目标，并通过确定对比标杆获得检修的最终目标；
(3-2)制定按时间的检修决策计划；
(3-3)采用数据收集表、直方图、柏拉图、鱼骨图、5Why分析、RCM分析以及PM分析的方法，确定风电场设备重复发生故障的原因；
(3-4)采用柱状图进行检修结果的数据跟踪；
(3-5)按照CIL标准、SOP/WI标准、TBM/CBM标准、Q/M矩阵将检修决策计划进行标准化。
优选的，所述步骤(4)风电场设备状态评价细则包括：35kv-220kv电容式电压互感器状态评价细则、35kv-220kv避雷器状态评价细则、35kv-220kv电流互感器状态评价细则、35kv-220kvSF6高压开关设备状态评价细则、35kv-220kv 隔离开关和接地开关状态评价细则、35kv-220kv油浸式电力变压器状态评价细则。
优选的，所述步骤(4)设备预试检修包括：35kV集电线路预试检修以及升压站预试检修。
本发明的目的还在于提供一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测系统，该系统包括如下子系统：
(1)信息收集子系统，包括数据扫描与采集设备，存储设备，数据处理器，用于对设备的巡检记录、故障统计、设备运行工况相关的技术资料进行收集和分析；
(2)带电检测子系统：包括避雷器带电检测仪、SF6气体分解物测试仪、变压器绝缘油在线油色谱分析仪、红外热成像检测仪、紫外成像检测仪、超声局部放电检测仪，通过这些仪器收集数据，从而有效地监测风电场设备的运行状态，进行故障的检测以及预防；
(3)状态检修决策子系统：包括数据分析仪，内部植入设备状态评价标准，通过信息收集子系统收集和分析设备的运行数据，采用数据分析仪对设备开展状态评价工作，从而确定设备是否需要检修以及确定检修的项目；
(4)设备预试检修子系统：包括35kV集电线路预试检修系统以及升压站预试检修系统，其中两个预试检修系统均包含红外热成像仪以及红外测温仪进行检测。
采用该风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法及其系统，从而能够提高风电场设备状态评价水平，为检修决策提供技术细节的支持，根据设备的工作状态来决定是否需要检修以及检修的项目，从而使得设备的检修具有针对性，降低了检修的成本，更好地提高风电场设备的工作效率。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。本发明的目标及特征考虑到如下结合附图的描述将更加明显，附图中：
附图1为根据本发明实施例的风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法流程图；
附图2为根据本发明实施例的风电场设备状态评价及检修决策支持检测系统框图；
附图3为根据本发明实施例的电容式电压互感器典型故障树模型；
附图4为根据本发明实施例的避雷器典型故障树模型；
附图5为根据本发明实施例的电流互感器典型故障树模型，其中附图5-1表示油浸式电流互感器，图5-2表示SF6式电流互感器；
附图6为根据本发明实施例的SF6高压开关设备典型故障树模型；
附图7为根据本发明实施例的隔离开关和接地开关典型故障树模型；
附图8为根据本发明实施例的油浸式电力变压器(电抗器)典型故障树模型。
具体实施方式
本实施例为达茂风电场三期，大山台风电场、右玉风电场、平陆云盖寺风电场项目涉及的风电场设备，其中附图1为根据本发明实施例的风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法流程图，包括：
(1)对信息进行收集和分析：设备的巡检记录、故障统计、设备运行工况相关的技术资料，具体操作如下：
(1-1)识别风电场设备的质量和服务损失；
(1-2)选择风电场设备状态评价主题，评价主题包括：某风电场上一年度计划停运时长(单位：小时)，计划损失电量(单位：千瓦时)，平均故障停运时长(单位：小时)以及平均故障损失电量(单位：千瓦时)的统计值；和本年度计划停运时长(单位：小时)，计划损失电量(单位：千瓦时)，平均故障停运时长(单位：小时)以及平均故障损失电量(单位：千瓦时)的计划值；
(1-3)了解风电场设备运行流程和原理，包括：
(1-3-1)通过录像和图纸了解风电场设备运行流程和工作原理；
(1-3-2)通过确定关键区域参数标准识别关键区域；
(1-3-3)确定关键区域内清洁、润滑、检察标准，TBM/CBM标准操作流程以及相关的Q/C点参数设定；
(1-4)获取风电场设备的运行现状，包括：
(1-4-1)在关键区域贴标签，并按照步骤(1-3-3)的设定恢复风电场设备的基本状态；
(1-4-2)建立数据收集系统，收集风电场设备状态信息，包括：设备位置、规格、状态和运行趋势；
(1-4-3)建立状态分析系统，分析状态，明确设备的状态细节；
(1-4-4)定义风电场设备的缺陷模式。
(2)带电检测：通过仪器收集数据，从而有效地监测风电场设备的运行状态，进行故障的检测以及预防。目前发展比较成熟的带电检测方式有避雷器带电检测、SF6气体分解物测试、变压器绝缘油在线油色谱分析、红外热成像检测、紫外成像检测、超声局部放电检测等。通过这些仪器收集数据，可以有效地监测风电场设备的运行状态，更好地进行故障的检测以及预防，提高风电场设备在运行过程中的安全性。
(3)构建决策系统状态检修：主要是通过收集和分析设备的运行数据，对设备开展状态评价工作，从而确定设备是否需要检修以及确定检修的项目，风电场设备通过从计划检修到状态检修，有效地降低设备的检修成本，包括：
(3-1)根据明确性、可衡量性、可达成性、相关性和时限性设定检修目标，并通过确定对比标杆获得检修的最终目标；
(3-2)制定按时间的检修决策计划；
(3-3)采用数据收集表、直方图、柏拉图、鱼骨图、5Why分析、RCM分析以及PM分析的方法，确定风电场设备重复发生故障的原因；
(3-4)采用柱状图进行检修结果的数据跟踪；
(3-5)按照CIL标准、SOP/WI标准、TBM/CBM标准、Q/M矩阵将检修决策计划进行标准化。
(4)建立设备预试检修优化方案：通过风电场设备状态检修，结合设备带电检测的实施，依据风电场设备状态评价细则对设备进行状态评价，风电场设备状态评价细则包括：35kv-220kv电容式电压互感器状态评价细则、35kv-220kv 避雷器状态评价细则、35kv-220kv电流互感器状态评价细则、35kv-220kvSF6高压开关设备状态评价细则、35kv-220kv隔离开关和接地开关状态评价细则、 35kv-220kv油浸式电力变压器状态评价细则；制定定制的检修策略、延长检修试验周期，优化检修试验项目，从而达到检修试验费用的减少，防止设备出现过维修、欠维修，进一步提高设备稳定性，其中设备预试检修包括：35kV集电线路预试检修以及升压站预试检修。
对于各状态评价细则，涉及的术语及涵义如下：(1)典型故障树：一种表示设备典型故障因果关系的模型，它以最不希望发生的设备故障状态作为顶事件，找出可能导致这一故障状态发生的直接原因的中间事件，直到无需分解的原因底事件；(2)故障树分析法：是一种以故障树为基础的可靠性分析方法，在对故障树进行定性、定量分析后，根据得到的可靠性指标，如顶事件发生概率、底事件发生概率重要度等，给出有关设备薄弱环节的建议；(3)状态量：直接或间接表征设备状态的各类信息数据；(4)一般状态量：对设备的性能和安全运行影响较小的状态量；(5)重要状态量：对设备的性能和安全运行有较大影响的状态量；(6)正常状态：设备各状态量处于稳定且在规程规定的警世值、注意值(以下简称细则限值)以内，可以正常运行；(7)注意状态：设备单项(或多项)状态量变化趋势朝接近细则限值方向发展，但未超过细则限值，仍可以继续运行，应加强运行中的监视；(8)异常状态：设备单项(或多项) 状态量变化较大，已接近或略微超过细则限值，应监视运行，并适时安排停电检修；(9)严重状态：设备单项严重状态量严重超过细则限值，需要尽快安排停电检修。
一、对于35kv-220kv电容式电压互感器状态评价细则：
(一)评价原理：主要是采用典型故障树模型分析法设计评价项目和内容： (1)典型故障树模型是参照故障树分析法，结合技术监督经验，总结设备的故障发生规律和特点而建立的；(2)电容式电压互感器典型故障树模型参见附图 3，电容式电压互感器故障包括电容单元故障和电磁单元故障；(3)分析典型故障树的底事件，提取表征设备典型故障类型的特征状态量，以特征状态量为主要依据，制定状态评价表，通过对状态评价表中特征状态量的评价评分，确定设备健康状况和发展趋势。
(二)状态评价方法：根据设备状态量对电容式电压互感器健康状态的影响程度大小，从小到大氛围1，2，3，4四个权重等级。根据各状态量的劣化严重程度的轻重，从轻到重依次分为I，II，III，IV四级，对应不同的评分值，通过综合分析各状态量的情况评价出设备的综合状态(正常、注意、异常、严重四种状态)，正常、注意状态可以正常运行，注意状态应加强运行监视，异常状态应适时安排检修，严重状态应尽快安排检修。
(1)状态量权重：视状态量电容式电压互感器安全运行的影响程度，从轻到重分为四个等级，对应的权重分别为权重1、权重2、权重3、权重4，其系数为1、2、3、4。权重1、权重2与一般状态量对应，权重3、权重4与重要状态量对应。
(2)状态量劣化程度：视状态量的劣化程度从轻到重分为四级，分别为I、 II、III和IV级，其对应的基本扣分值为2、4、8、10分。
(3)状态量扣分值：由状态量劣化程度和权重共同决定，即状态量应扣分值等于该状态量的实扣分值乘以权重系数，参见表1-1，未对某一状态量进行评价，则不扣分。
表1-1状态量状态表
(4)电容式电压互感器整体评价：电容式电压互感器的评价应考虑单项状态量的扣分情况，状态评价细则见表2-1，当任一状态量单项扣分和所有状态量合计扣分同时达到表2-1正常状态规定时，视为正常状态；当任一状态量单项扣分和所有状态量合计扣分同时达到表2-1注意状态规定时，视为注意状态；当任一状态量单项扣分达到表2-1异常状态或严重状态规定时，视为异常状态或严重状态。
表2-1电容式电压互感器评价细则
(5)电容式电压互感器状态量评分标准为，当状态量(尤其多个状态量) 变化，且不能确定其变化原因时，应进行分析诊断，判断状态量异常的原因，确定扣分值；经过诊断仍无法确定状态量异常原因时，应根据最严重情况确定扣分值。
(三)评价结果：
(1)根据变压器(电抗器)的评价结果(参见表3-1)制定不同的检修策略，正常状态可以正常运行，注意状态仍可继续运行，但应加强运行中的监视，一场状态应适时安排检修，严重状态应尽快安排检修。
表3-1
110kV～220kV电容式电压互感器状态评价报告
(2)依据状态评价结果，可对设备发生故障的概率以及设备风险进行初步分析，详细及定量进行设备故障概率和风险分析。
(3)通过对设备状态评价结果的分析，初步确定设备发生故障的可能性大小，结合设备事故后果，可对设备短期风险进行定性分析。通过状态评价结果，预测故障树中可能发生的底事件；通过对底事件的分析控制，有效预防设备事故的发生；对状态量异常的现象，应进行认真分析，将状态量异常的原因分析到部件、器件、介质材料等具体部位；针对状态评价结果，有针对性的制定相应的设备运行巡视、试验、检修等计划，参见表4-1和表5-1。
表4-1电容式电压互感器状态量评价表
表5-1电容式电压互感器风险评估数据表
35kv-220kv避雷器状态评价细则、35kv-220kv电流互感器状态评价细则、 35kv-220kvSF6高压开关设备状态评价细则、35kv-220kv隔离开关和接地开关状态评价细则、35kv-220kv油浸式电力变压器状态评价细则的基本评价原理与电容式电压互感器类似，只是评价项目根据风电场设备种类而有所差异，下面分别列出各个风电场设备的相关表格，表格所涉及的内容详见表头。
二、对于35kv-220kv避雷器状态评价细则：避雷器典型故障树模型参见附图4。
表1-2状态量状态表
表2-2避雷器部件状态与评价扣分对应表
表3-2避雷器状态评价报告
表4-2避雷器状态量评价表
表5-2避雷器风险评估数据表
三、对于35kv-220kv电流互感器状态评价细则：电流互感器典型故障树模型参见附图5，其中附图5-1表示油浸式电流互感器，图5-2表示SF6式电流互感器。表1-3状态量状态表
表2-3电流互感器状态与评价扣分对应表
表3-3电流互感器状态评价报告
表4-3电流互感器状态量评价表
表5-3电流互感器风险评估数据表
四、对于35kv-220kv SF6高压开关设备状态评价细则：SF6高压开关设备典型故障树模型参见附图6。
表1-4状态量状态表
表2-4高压开关设备部件状态与评价扣分对应表
表3-4高压断路器状态评价报告
表4-4高压断路器状态评价表
表5-4 GIS设备状态评价表
表6-4断路器、隔离开关风险评估数据表
五、对于35kv-220kv隔离开关和接地开关状态评价细则：隔离开关和接地开关典型故障树模型参见附图7。
表1-5状态量状态表
表2-5隔离开关和接地开关部件状态与评价扣分对应表
表3-5隔离开关和接地开关状态评价报告
表4-5隔离开关和接地开关状态评价表
表5-5隔离开关和接地开关风险评估数据表
六、对于35kv-220kv油浸式电力变压器(电抗器)状态评价细则：油浸式电力变压器(电抗器)典型故障树模型参见附图8，其中图8-1表示总故障树模型，图8-2到8-6分别表示A-F故障树模型分解图。
图1-6状态量状态表
表2-6变压器部件状态与评价扣分对应表
表3-6油浸式电力变压器(电抗器)状态评价报告
表4-6油浸式电力变压器(电抗器)状态评价表
表5-6油浸式电力变压器(电抗器)风险评估数据表
针对35kv集电线路预防性试验，其优化目的在于为了及时发现35kv集电线路运行设备中的隐患，预防设备损坏、保证设备安全运行。35kv集电线路预防性试验优化依据为《华北电网有限公司电力设备交接和预防性试验规程》2008 版、GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》、《内蒙古电力公司电力设备预防性试验规程》2009版、《内蒙古电力公司输变电设备状态检修试验规程》2013版、《架空输电线路运行规程DLT741-2010》。35kv集电线路预防性试验优化原则为(1)基于35kv集电线路设备巡检记录、缺陷汇总及例行试验、在线检测、设备家族缺陷、不良运行工况等信息，综合分析判断；(2)对于停电例行试验，35kv及以下设备的基准周期为4年，对于巡检中未发现可能危及设备安全运行的异常、带电监测设备状态良好、上次例行试验与前次例行(交接)试验结果无明显差异、无任何可能危及设备安全运行的家族缺陷、上次例行试验以来没有经受严重不良工况，可延迟1个年度进行预防性试验； (3)对于符合下列情形之一的设备，需要提前或者尽快安排预防性试验。设备在巡检中发现有异常，异常可能为重大质量隐患所致、带电检测显示设备状态不良、以往例行试验有朝着注意值或警示值方向发展的明显趋势或已经接近注意值或警示值、设备存在家族性缺陷、经受较严重的不良工况，不进行试验无法确定其是否对设备状态有实质性损害；(4)如初步判定设备继续运行存在风险，则不论是否到期，都应该调整预防性试验计划，缩短试验周期，情况严重时尽快退出运行，进行试验。
为此，根据北京天润华北分公司所属风电场35kv集电线路运行状态，结合状态检修要求，制定以下预防性试验优化措施：
(1)达茂风电场三期箱变存在家族缺陷，所有试验项目应每年进行1次，其它风电场每年每条线路抽检30％，3年周期完成普测，进行绝缘电阻和直流电阻试验、绝缘油色谱试验。对箱变在相近的运行和检测条件下，同厂家同批次同一状态下的例行试验数据、历史油色谱试验数据、运行状态横向纵向对比，寻找设备规律、总结经验，进一步优化预防性试验周期。
(2)箱变的其他试验，例如：变比试验、交流耐压试验，可依照设备运行状态选择性进行。交流耐压试验属于破坏性试验，怀疑绕组问题时进行。
(3)根据大山台风电场、达茂风电场、右玉风电场、平陆云盖寺风电场线路运行状态和发生雷击的频次分析，以上风电场35kv避雷器试验周期为1年，其它风电场避雷器试验周期为3年。应重点关注铁塔架空线避雷器，通过对避雷器红外测温数据和例行试验数据分析，预测电阻片老化或内部受潮的缺陷，对存在不良运行工况的避雷器及时调整试验周期，通过停电试验进一步判断避雷器健康状态，要求试验规范、试验过程应排除电晕和外绝缘表面漏电流的影响，保证试验数据准确性，对试验数据超出规程要求的避雷器及时进行更换，同时总结劣化规律。
(4)35kv电缆应重视红外热成像检测，各风电场根据电缆运行状态随时调整试验周期，在更换电缆头后进行耐压试验。巡检过程中还应重点关注电缆有无过度弯曲、过度拉伸、外部损伤、雨水浸泡、接地不良现象。
(5)针对某批次悬式绝缘子零值检出率明显高于运行经验值，则对于该批次的绝缘子酌情缩短零值检验周期，对于存在闪洛痕迹的绝缘子应重点关注，及时对零值或低值绝缘子进行更换，对发生雷击的线路杆塔临近的两个杆塔绝缘子进行绝缘电阻测试，并进行记录，寻找绝缘子劣化规律。
(6)风机及箱变地网每年进行一次地网接地电阻测试，线路铁塔、杆塔接地电阻可采用轮试的方法，即每年检测一部分，分5年完成普测，对于地形复杂的区域各风电场可以酌情自行掌握，对不合格铁塔、杆塔地网进行改造。
针对升压站预试检修，风电场升压站预防性试验优化目的在于及时发现公司所属风电场110kv及以上电压等级升压站运行设备中的隐患，预防设备损坏、保证设备安全运行，根据天润华北分公司所属风电场110kv及以上电压等级升压站运行状态，结合状态检修要求，特制定以下预防性试验优化措施。风电场升压站预防性试验优化依据为《华北电网有限公司电力设备交接和预防性试验规程》2008版、GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》、《内蒙古电力公司电力设备预防性试验规程》2009版、《内蒙古电力公司输变电设备状态检修试验规程》2013版。风电场升压站预防性试验优化原则在于：(1) 基于110kv及以上电压等级升压站设备巡检记录、缺陷汇总及例行试验、在线检测、设备家族缺陷、不良运行工况等信息，综合分析判断。(2)对于停电例行试验，110kv及以上设备，基准周期为3年；35kv及以下设备的基准周期为4年，考虑到变电站均存在多个电压等级的设备，为了避免由于停电例行试验基准周期不同，造成重复停电情况，同一变电站内高电压等级的设备到达停电例行试验周期进行试验时，低电压等级的设备应尽可能同时安排进行例行试验，对于巡检中未发现可能危及设备安全运行的异常、带电监测设备状态良好、上次例行试验与前次例行(交接)试验结果无明显差异、无任何可能危及设备安全运行的家族缺陷、上次例行试验以来没有经受严重不良工况，可延迟1个年度进行预防性试验。(3)对于符合下列情形之一的设备，需要提前或者尽快安排预防性试验。设备在巡检中发现有异常，异常可能为重大质量隐患所致、带电检测显示设备状态不良、以往例行试验有朝着注意值或警示值方向发展的明显趋势或已经接近注意值或警示值、设备存在家族性缺陷、经受较严重的不良工况，不进行试验无法确定其是否对设备状态有实质性损害。(4)如初步判定设备继续运行存在风险，则不论是否到期，都应该调整预防性试验计划，缩短试验周期，情况严重时尽快退出运行，进行试验。
为此提出实施例中风电场升压站预防性试验优化措施包括：
(1)升压站内35kv电压等级的避雷器、电流互感器、电压互感器、真空断路器、过电压保护器，在相近的运行和检测条件下，同厂家同批次同一状态下的例行试验数据做运行状态横向纵向对比，寻找设备劣化规律、总结经验，优化预防性试验周期。
(2)110kv及以上电压等级的变压器、电流互感器、电容式电压互感器、 SF6断路器、户外高压隔离开关、避雷器应结合设备巡检数据及红外热成像监测数据综合分析设备健康状况，对存在不良工况的电气设备应重点关注；
(3)升压站大地网接地电阻测试每6年进行一次，站内地网导通试验每3年进行一次。
(4)110kv及以上避雷器带电测试可以代替停电试验。
(5)SF6气体检漏试验可设备带电情况下利用红外测温仪进行检测。
风电场设备状态评价及检修决策支持检测系统，如图2所示，该系统包括如下子系统：
(1)信息收集子系统，包括数据扫描与采集设备，存储设备，数据处理器，用于对设备的巡检记录、故障统计、设备运行工况相关的技术资料进行收集和分析；
(2)带电检测子系统：包括避雷器带电检测仪、SF6气体分解物测试仪、变压器绝缘油在线油色谱分析仪、红外热成像检测仪、紫外成像检测仪、超声局部放电检测仪，通过这些仪器收集数据，从而有效地监测风电场设备的运行状态，进行故障的检测以及预防；
(3)状态检修决策子系统：包括数据分析仪，内部植入设备状态评价标准，通过信息收集子系统收集和分析设备的运行数据，采用数据分析仪对设备开展状态评价工作，从而确定设备是否需要检修以及确定检修的项目；
(4)设备预试检修子系统：包括35kV集电线路预试检修系统以及升压站预试检修系统，其中两个预试检修系统均包含红外热成像仪以及红外测温仪进行检测。
采用该风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法及其系统，从而能够提高风电场设备状态评价水平，为检修决策提供技术细节的支持，根据设备的工作状态来决定是否需要检修以及检修的项目，从而使得设备的检修具有针对性，降低了检修的成本，更好地提高风电场设备的工作效率。
虽然本发明已经参考特定的说明性实施例进行了描述，但是不会受到这些实施例的限定而仅仅受到附加权利要求的限定。本领域技术人员应当理解可以在不偏离本发明的保护范围和精神的情况下对本发明的实施例能够进行改动和修改。

Claims (10)

1.一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)对信息进行收集和分析：包括设备的巡检记录、故障统计、设备运行工况相关的技术资料；
(2)带电检测：通过仪器收集数据，从而有效地监测风电场设备的运行状态，进行故障的检测以及预防；
(3)构建决策系统状态检修：通过收集和分析设备的运行数据，对设备开展状态评价工作，从而确定设备是否需要检修以及确定检修的项目；
(4)建立设备预试检修优化方案：通过风电场设备状态检修，结合设备带电检测的实施，依据风电场设备状态评价细则对设备进行状态评价，制定定制的检修策略、延长检修试验周期，优化检修试验项目，从而达到检修试验费用的减少，防止设备出现过维修、欠维修，进一步提高设备稳定性。
2.根据权利要求1所述的一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法，其特征在于所述步骤(1)包括：
(1-1)识别风电场设备的质量和服务损失；
(1-2)选择风电场设备状态评价主题；
(1-3)了解风电场设备运行流程和原理；
(1-4)获取风电场设备的运行现状。
3.根据权利要求2所述的一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法，其特征在于所述步骤(1-2)的评价主题包括：某风电场上一年度计划停运时长(单位：小时)，计划损失电量(单位：千瓦时)，平均故障停运时长(单位：小时)以及平均故障损失电量(单位：千瓦时)的统计值；和本年度计划停运时长(单位：小时)，计划损失电量(单位：千瓦时)，平均故障停运时长(单位：小时)以及平均故障损失电量(单位：千瓦时)的计划值。
4.根据权利要求2所述的一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法，其特征在于所述步骤(1-3)包括：
(1-3-1)通过录像和图纸了解风电场设备运行流程和工作原理；
(1-3-2)通过确定关键区域参数标准识别关键区域；
(1-3-3)确定关键区域内清洁、润滑、检察标准，TBM/CBM标准操作流程以及相关的Q/C点参数设定。
5.根据权利要求2所述的一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法，其特征在于所述步骤(1-4)包括：
(1-4-1)在关键区域贴标签，并按照步骤(1-3-3)的设定恢复风电场设备的基本状态；
(1-4-2)建立数据收集系统，收集风电场设备状态信息，包括：设备位置、规格、状态和运行趋势；
(1-4-3)建立状态分析系统，分析状态，明确设备的状态细节；
(1-4-4)定义风电场设备的缺陷模式。
6.根据权利要求1所述的一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法，其特征在于所述步骤(2)的带电检测包括：避雷器带电检测、SF6气体分解物测试、变压器绝缘油在线油色谱分析、红外热成像检测、紫外成像检测、超声局部放电检测。
7.根据权利要求1所述的一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法，其特征在于所述步骤(3)包括：
(3-1)根据明确性、可衡量性、可达成性、相关性和时限性设定检修目标，并通过确定对比标杆获得检修的最终目标；
(3-2)制定按时间的检修决策计划；
(3-3)采用数据收集表、直方图、柏拉图、鱼骨图、5Why分析、RCM分析以及PM分析的方法，确定风电场设备重复发生故障的原因；
(3-4)采用柱状图进行检修结果的数据跟踪；
(3-5)按照CIL标准、SOP/WI标准、TBM/CBM标准、Q/M矩阵将检修决策计划进行标准化。
8.根据权利要求1所述的一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法，其特征在于所述步骤(4)风电场设备状态评价细则包括：35kv-220kv电容式电压互感器状态评价细则、35kv-220kv避雷器状态评价细则、35kv-220kv电流互感器状态评价细则、35kv-220kvSF6高压开关设备状态评价细则、35kv-220kv隔离开关和接地开关状态评价细则、35kv-220kv油浸式电力变压器状态评价细则。
9.根据权利要求1所述的一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法，其特征在于所述步骤(4)设备预试检修包括：35kV集电线路预试检修以及升压站预试检修。
10.一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测系统，用于实施根据权利要求1-9任一所述的一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法，其特征在于该系统包括如下子系统：
(1)信息收集子系统，包括数据扫描与采集设备，存储设备，数据处理器，用于对设备的巡检记录、故障统计、设备运行工况相关的技术资料进行收集和分析；
(2)带电检测子系统：包括避雷器带电检测仪、SF6气体分解物测试仪、变压器绝缘油在线油色谱分析仪、红外热成像检测仪、紫外成像检测仪、超声局部放电检测仪，通过这些仪器收集数据，从而有效地监测风电场设备的运行状态，进行故障的检测以及预防；
(3)状态检修决策子系统：包括数据分析仪，内部植入设备状态评价标准，通过信息收集子系统收集和分析设备的运行数据，采用数据分析仪对设备开展状态评价工作，从而确定设备是否需要检修以及确定检修的项目；
(4)设备预试检修子系统：包括35kV集电线路预试检修系统以及升压站预试检修系统，其中两个预试检修系统均包含红外热成像仪以及红外测温仪进行检测。
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