CN113592292A - 一种电网一次设备技改大修项目准入评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电网一次设备技改大修项目准入评价方法，包括对一次设备进行调研分析，统计其历史故障信息，识别影响设备安全稳定运行的影响因素；确定可以表征相应部件状态的特征量，确定指标及其权重，运用层析分析法确定相应指标权重，进行总判断评价，得到该一次设备安全状态的评价结论；对电网设备进行技术及经济性能状态评价，利用统计学的相关理念对设备故障种类进行划分并估算其相应的故障概率，结合历史运行情况，综合设定相应的评分原则；基于LCC理论计算该设备技改和大修的相应全寿命周期成本，计算技改和大修不同方案的全寿命周期成本；分别计算大修和技改方式下的年均费用成本从而实现技改大修项目准入的科学决策。

Description

一种电网一次设备技改大修项目准入评价方法

技术领域

本申请涉及电网技术领域，尤其涉及一种电网一次设备技改大修项目准入评价方法。

背景技术

电网公司是天然的资产密集、技术密集型企业，公司具有数量庞大、种类繁多的电网实物资产，投资、运维的管理复杂程度较高。对于资产密集型企业来说，企业的业绩直接与资产的状况和使用效率紧密挂钩，电网公司的效益主要源于设备的稳定和连续运转，并与设备的成本控制密切相关，资产利用水平及合理规模对企业生产运行及经营发展具有重要影响。电网运行安全可靠水平受资产健康等状态制约显著，企业运营利润水平受资产利用水平影响深远，但传统的粗放型的电力设备资产管理模式存在一定的不足，需要转变管理理念，创新资产管理方式，引入科学决策，优化管理策略。

技改大修投入是电网企业不断优化实物资产管理的重要措施，因此针对日益增多的电网技改大修项目，如何合理选择、明确的电网技改大修项目建设顺序、确定电网的投资策略，降低各类电网项目的投资风险，实现投资效益最大化，对于提高项目投资效益、优化资源配置、实现电网企业的可持续发展有着重要的意义。

发明内容

本申请提供了一种电网一次设备技改大修项目准入评价方法，以解决如何合理选择、明确的电网技改大修项目建设顺序、确定电网的投资策略的问题。

本申请采用的技术方案如下：

本申请提供了一种电网一次设备技改大修项目准入评价方法，包括：

对一次设备进行调研分析，统计其历史故障信息，识别影响设备安全稳定运行的影响因素；

确定可以表征相应部件状态的特征量，确定指标及其权重，运用层析分析法确定相应指标权重，将模糊综合评价模型将模糊集合理论引入对电网设备安全状态的评价中，设定电网设备安全状态为评价的总目标，层次化安全状态的多种影响因素，建立一个有序的递阶系统，进行总判断评价，得到该一次设备安全状态的评价结论；

对电网设备进行技术及经济性能状态评价需要获得电网设备的设备参数数据、运行数据、检修数据、设备家族缺陷数据以及设备故障模式数据，此外，还需要利用统计学的相关理念对设备故障种类进行划分并估算其相应的故障概率，电网设备技术性能状态评价和经济性能状态评价主要是分别从设备的技术性能和经济性能角度分析其是否能够满足电网运行的需要，改造需求的迫切程度，评价方法采用定性评价的方法，结合历史运行情况，综合设定相应的评分原则；

基于LCC理论计算该设备技改和大修的相应全寿命周期成本，全寿命周期成本包括初始投资成本、运行成本、检修维护成本、故障损失成本和退役处置成本，分别结合技改和大修方案，计算技改和大修不同方案的全寿命周期成本；

分别计算大修和技改方式下的年均费用成本，结合设备状态综合评价得分值，根据两者的比值，对技改大修进行项目准入决策，如果技改方案比值大于大修方案比值，最终采用技改方案，从而实现技改大修项目准入的科学决策。

进一步地，对一次设备进行调研分析，统计其历史故障信息，识别影响设备安全稳定运行的影响因素之后，还包括：

开展调研分析，设计相应的调研材料，包括问卷以及相应的访谈记录。

进一步地，层次分析法是将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法，层次分析方适用于多个应用场景，层次分析法的主要原理是是将决策问题按总目标、各层子目标、评价准自上而下分成不同的评价层次结构，可以分别成为目标层、准则层、方案层，然后得结合不同层级之间的实际关系，运用求解判断矩阵特征向量的办法，求得每一层次的各元素对上一层次某元素的优先权重，最后再加权和的方法递阶归并各备择方案对总目标的最终权重，此最终权重最大者即为最优方案；

模糊评价法的原理是基于模糊数学理论，是一种可以综合考量多种因素而做出全面评价的一种综合评价方法，能够帮助进行决策评价，其特点是将定向评价转化为定量评价，评价结果不是单一的肯定或者否定，而是通过一个模糊集合来进行体现，结合模糊数学理论对多种影响制约要素进行综合考量，最后形成的评价结论，具有很强的系统性，结果清晰明了，能够较好的解决难以量化的评价问题，适合多重因素影响下的非确定问题决策。

进一步地，所述评分原则包括：

设备运行状态良好，运行年限未达到制造厂规定的寿命，运行可靠稳定，75～100分；

设备运行年限达到制造厂规定的寿命，部分的部件发生性能老化，整体运行的可靠性下降但对人身安全不构成威胁的设备，50～75分；

设备运行可靠较差，即使经过修改，缺陷仍无法彻解决，仍然会影响场运行，25～50分；

指设备技术参无法满足现场运条件或反措要求应急要求的设备，0～25分。

进一步地，全寿命周期成本基本框架模型：LCC＝CI+CM+CF+CD+CO；

获取成本，获得阶段是指规划设计到设备投运前的阶段，该阶段成本主要指期初投入，包括项目前期费用、项目设计费、土建费用、设备购置费、安装费用、投产费用和其他费用组成，其他费用包括设备安装前库存费、维护费和转运费；

持有成本，持有阶段是指设备投运后到退役前的阶段，该阶段成本由运维成本、检修成本、故障处置成本和闲置成本组成，闲置成本是指准备再利用设备和备品备件在库期间的仓储费、维护费以及转运费等其他费用，其中：

CM是运维成本运维成本包括日常巡视成本、倒闸操作成本、运维消缺成本、设备维护成本、带电检测成本，

CF是检修成本包括维修成本、消缺成本、专业巡视成本，

CD是故障处置成本包括故障恢复成本、故障损失成本，闲置成本包括仓储维护成本、其他成本；

退出成本，退出阶段是指设备退役到处置完成的阶段，该阶段成本由提前退出成本、处理成本和处置收入组成。

采用本申请的技术方案的有益效果如下：

本发明的一种电网一次设备技改大修项目准入评价方法，结合相关研究成果和样本数据以电网一次设备为研究对象，在有限的改造资金的约束下，运用LCC理论，建立电网设备技改项目准入优选模型，帮助各级电网公司迅速判断设备改造需求的迫切程度并判断其是否满足技改准入，综合设备改造后的安全状态及改造年均费用来作为方案比选依据，形成一种新的方案比选方法，能够更为客观准确的作出改造决策。这种模型兼顾了电网设备改造后的安全状态以及不同方案改造后设备可运行年限的影响，能够为电网公司进行技改项目准入决策提供重要的依据。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种电网一次设备技改大修项目准入评价方法的流程图。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

参见图1，为一种电网一次设备技改大修项目准入评价方法的流程图。

本发明的一个具体实施例，公开了一种电网一次设备技改大修项目准入评价方法，如图1所示，包括以下步骤：

S01：首先需要对一次设备进行调研分析，统计其历史故障信息，识别影响设备安全稳定运行的影响因素，也就是安全评价影响因素。

开展调研分析，设计相应的调研材料，包括问卷以及相应的访谈记录。

S02：确定可以表征相应部件状态的特征量，确定指标及其权重，运用层析分析法确定相应指标权重。将模糊综合评价模型将模糊集合理论引入对电网设备安全状态的评价中。设定电网设备安全状态为评价的总目标，层次化安全状态的多种影响因素，建立一个有序的递阶系统，进行总判断评价，最终得到该一次设备安全状态的评价结论。

层次分析法(Analytic Hierarchy Process简称AHP)是将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。层次分析方适用于多个应用场景，层次分析法的主要原理是是将决策问题按总目标、各层子目标、评价准自上而下分成不同的评价层次结构，可以分别成为目标层、准则层、方案层，然后得结合不同层级之间的实际关系，运用求解判断矩阵特征向量的办法，求得每一层次的各元素对上一层次某元素的优先权重，最后再加权和的方法递阶归并各备择方案对总目标的最终权重，此最终权重最大者即为最优方案。

模糊评价法的原理是基于模糊数学理论，是一种可以综合考量多种因素而做出全面评价的一种综合评价方法，能够帮助进行决策评价。其特点是将定向评价转化为定量评价，评价结果不是单一的肯定或者否定，而是通过一个模糊集合来进行体现。结合模糊数学理论对多种影响制约要素进行综合考量，最后形成的评价结论，具有很强的系统性，结果清晰明了，能够较好的解决难以量化的评价问题，适合多重因素影响下的非确定问题决策。

(1)层次分析法

层次分析法(Analytic Hierarchy Process简称AHP)是一种定性分析与定量计算相结合的系统评价分析方法。用层次分析法作决策分析，首先要把问题层次化，根据问题的性质和要达到的总目标，将问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合，形成一个多层次的分析结构模型。各种复杂因素对问题的解决有着不同的重要性，将这些因素之间的关系加以条理化，并排列出不同类型因素相对重要性的次序，从而为决策方案的选择提供依据。

表1 判断矩阵1～9标度法

引用表2所示的判断矩阵1～9标度法，将评价判断定量化，形成判断矩阵A为：

表2 判断矩阵A

运用列和求逆法确定各指标的权重：

首先，根据重要性标度理论，构造两两比较判断矩阵A：

A＝(a_ij)_n×n(i,j＝1,2,…,n)

然后将判断矩阵A归一化处理，计算公式为：

权重的计算公式为：

(2)模糊评价法

确定评估指标集U＝{U₁,U₂,…,U_m}和评语集V＝{V₁,V₂,…,V_n}，其中m表示评价指标集中评价指标的个数，n表示评语集中评语的个数。

对风险评估指标集U进行量化计算分析，即从每个指标上分析评估对象对评语集合V的隶属度，由此得到二级指标的模糊关系矩阵。

进一步的，建立模糊关系矩阵的具体方法如下：

其中，此处m为5，代表评语集中等级个数；p为一级指标对应的二级指标的个数；r_ij表示的就是评价对象从因素U_i上看对V_j等级评语的隶属度。某个因素U_i在评价对象中的表现是通过模糊向量来体现的。

将权重向量W与评价对象的模糊关系矩阵R进行合成，由此可以得到评估对象的综合评价向量B。即：

上述向量中的b₁表示了评估指标在整体上对评语集的隶属程度。

S03：对电网设备进行技术及经济性能状态评价需要获得电网设备的设备参数数据、运行数据、检修数据、设备家族缺陷数据以及设备故障模式数据等相关数据。此外，还需要利用统计学的相关理念对设备故障种类进行划分并估算其相应的故障概率。电网设备技术性能状态评价和经济性能状态评价主要是分别从设备的技术性能和经济性能角度分析其是否能够满足电网运行的需要，改造需求的迫切程度。评价方法采用定性评价的方法，结合历史运行情况，综合设定相应的评分原则。

表3-评分表

从安全状态、技术性能以及经济性能三个方面对电网设备状态进行综合评价，并将其结果进行量化，以分值的形式进行表达，从而能够据此直观了解电网设备的改造需求迫切程度。这一步骤的实施能够实现对电网设备改造的先后的迅速判断，从而使有限的技改资金能够真正用在最需要改造的电网设备上，充分发挥资金的优化资源配置。对电网设备的整体状态进行评价，综合前面对电网设备安全状态、技术性能状态以及经济性能状态三个方面的评价结果，综合形成最终的评价结果。

S04：基于LCC理论计算该设备技改和大修的相应全寿命周期成本，全寿命周期成本包括初始投资成本、运行成本、检修维护成本、故障损失成本和退役处置成本。分别结合技改和大修方案，计算技改和大修不同方案的全寿命周期成本。

全寿命周期成本基本框架模型：LCC＝CI+CM+CF+CD+CO。

(1)获取成本(CI)

获得阶段是指规划设计到设备投运前的阶段，该阶段成本主要指期初投入，包括项目前期费用、项目设计费、土建费用、设备购置费、安装费用、投产费用和其他费用组成，其他费用包括设备安装前库存费、维护费和转运费等。

(2)持有成本

持有阶段是指设备投运后到退役前的阶段，该阶段成本由运维成本、检修成本、故障处置成本和闲置成本组成，闲置成本是指准备再利用设备和备品备件在库期间的仓储费、维护费以及转运费等其他费用。其中：

CM是运维成本运维成本包括日常巡视成本、倒闸操作成本、运维消缺成本、设备维护成本、带电检测成本等。

CF是检修成本包括维修成本、消缺成本、专业巡视成本等。

CD是故障处置成本包括故障恢复成本(抢修费、保险赔偿费等)、故障损失成本(停电损失费、社会负面影响成本等)等。闲置成本包括仓储维护成本(维护费、仓储费等)、其他成本等。

(3)退出成本(CO)

退出阶段是指设备退役到处置完成的阶段，该阶段成本由提前退出成本、处理成本和处置收入组成。

初始投入成本CI，包含设备的购置费、建筑安装费和其它费用等。购置费应包括设备实际采购价格、运输费及招标采购过程中所发生的相关费用；建筑安装费包括对项目相关基础设施、工艺系统和附属系统进行施工、安装，使之具备生产功能所支出的费用；其它费用包括完成工程建设项目所需的不属于购置费、建筑安装工程费的其它费用。

运维成本CO，考虑每年设备运行、维护、消缺等工作所发生的成本费用之和，设备状态检修相应A、B、C类检修和试验费用等及费用明细计算过程。

计算公式为：

检修成本CM，应包含每年设备运行、维护、消缺等工作所发生的成本费用之和、设备状态检修相应A、B、C类检修和试验费用等及费用明细计算过程。

计算公式为：

故障成本CF，应包含故障修复费及明细计算过程。

计算公式为：

退役处置成本CD，应包含设备退役处理(拆迁等)费用、设备退役残值或设备剩余使用价值及其明细计算过程。

计算公式为：

S05：分别计算大修和技改方式下的年均费用成本，结合设备状态综合评价得分值，根据两者的比值，对技改大修进行项目准入决策，如果技改方案比值大于大修方案比值，最终采用技改方案。从而实现技改大修项目准入的科学决策。

定义技改设备的设计年限为N，大修设备投运年限为N₀，技改年均全寿命周期成本为LCCjg，大修年均全寿命周期成本为LCCdx。

根据设备的状态分析和成本分析分别得到状态评分S和成本LCC,以此建立价值评价模型即价值系数＝安全状态评分/年平均正本，比较原则为V1>V2，即选择V1，其中

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

需要说明的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (5)

1.一种电网一次设备技改大修项目准入评价方法，其特征在于，包括：

对一次设备进行调研分析，统计其历史故障信息，识别影响设备安全稳定运行的影响因素；

确定可以表征相应部件状态的特征量，确定指标及其权重，运用层析分析法确定相应指标权重，将模糊综合评价模型将模糊集合理论引入对电网设备安全状态的评价中，设定电网设备安全状态为评价的总目标，层次化安全状态的多种影响因素，建立一个有序的递阶系统，进行总判断评价，得到该一次设备安全状态的评价结论；

对电网设备进行技术及经济性能状态评价需要获得电网设备的设备参数数据、运行数据、检修数据、设备家族缺陷数据以及设备故障模式数据，此外，还需要利用统计学的相关理念对设备故障种类进行划分并估算其相应的故障概率，电网设备技术性能状态评价和经济性能状态评价主要是分别从设备的技术性能和经济性能角度分析其是否能够满足电网运行的需要，改造需求的迫切程度，评价方法采用定性评价的方法，结合历史运行情况，综合设定相应的评分原则；

基于LCC理论计算该设备技改和大修的相应全寿命周期成本，全寿命周期成本包括初始投资成本、运行成本、检修维护成本、故障损失成本和退役处置成本，分别结合技改和大修方案，计算技改和大修不同方案的全寿命周期成本；

分别计算大修和技改方式下的年均费用成本，结合设备状态综合评价得分值，根据两者的比值，对技改大修进行项目准入决策，如果技改方案比值大于大修方案比值，最终采用技改方案，从而实现技改大修项目准入的科学决策。

2.根据权利要求1所述的电网一次设备技改大修项目准入评价方法，其特征在于，对一次设备进行调研分析，统计其历史故障信息，识别影响设备安全稳定运行的影响因素之后，还包括：

开展调研分析，设计相应的调研材料，包括问卷以及相应的访谈记录。

3.根据权利要求1所述的电网一次设备技改大修项目准入评价方法，其特征在于，

层次分析法是将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法，层次分析方适用于多个应用场景，层次分析法的主要原理是是将决策问题按总目标、各层子目标、评价准自上而下分成不同的评价层次结构，可以分别成为目标层、准则层、方案层，然后得结合不同层级之间的实际关系，运用求解判断矩阵特征向量的办法，求得每一层次的各元素对上一层次某元素的优先权重，最后再加权和的方法递阶归并各备择方案对总目标的最终权重，此最终权重最大者即为最优方案；

模糊评价法的原理是基于模糊数学理论，是一种可以综合考量多种因素而做出全面评价的一种综合评价方法，能够帮助进行决策评价，其特点是将定向评价转化为定量评价，评价结果不是单一的肯定或者否定，而是通过一个模糊集合来进行体现，结合模糊数学理论对多种影响制约要素进行综合考量，最后形成的评价结论，具有很强的系统性，结果清晰明了，能够较好的解决难以量化的评价问题，适合多重因素影响下的非确定问题决策。

4.根据权利要求1所述的电网一次设备技改大修项目准入评价方法，其特征在于，所述评分原则包括：

设备运行状态良好，运行年限未达到制造厂规定的寿命，运行可靠稳定，75～100分；

设备运行年限达到制造厂规定的寿命，部分的部件发生性能老化，整体运行的可靠性下降但对人身安全不构成威胁的设备，50～75分；

设备运行可靠较差，即使经过修改，缺陷仍无法彻解决，仍然会影响场运行，25～50分；

指设备技术参无法满足现场运条件或反措要求应急要求的设备，0～25分。

5.根据权利要求1所述的电网一次设备技改大修项目准入评价方法，其特征在于，全寿命周期成本基本框架模型：LCC＝CI+CM+CF+CD+CO；

获取成本，获得阶段是指规划设计到设备投运前的阶段，该阶段成本主要指期初投入，包括项目前期费用、项目设计费、土建费用、设备购置费、安装费用、投产费用和其他费用组成，其他费用包括设备安装前库存费、维护费和转运费；

持有成本，持有阶段是指设备投运后到退役前的阶段，该阶段成本由运维成本、检修成本、故障处置成本和闲置成本组成，闲置成本是指准备再利用设备和备品备件在库期间的仓储费、维护费以及转运费等其他费用，其中：

CM是运维成本运维成本包括日常巡视成本、倒闸操作成本、运维消缺成本、设备维护成本、带电检测成本，

CF是检修成本包括维修成本、消缺成本、专业巡视成本，

CD是故障处置成本包括故障恢复成本、故障损失成本，闲置成本包括仓储维护成本、其他成本；

退出成本，退出阶段是指设备退役到处置完成的阶段，该阶段成本由提前退出成本、处理成本和处置收入组成。

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