DE10316424A1 - Verfahren und System zur systematischen Evaluation von Bewertungskenngrössen technischer Betriebsmittel - Google Patents

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Lars Dr.-Ing. Pettersson
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Abstract

Verfahren und System zur systematischen Bewertung und Einstufung technischer Betriebsmittel mittels einer Datenverarbeitungseinrichtung (20), die mit wenigstens einem Datenspeicher (21) zusammenwirkt und eine Eingabe- (22) sowie Anzeigevorrichtung (23) aufweist, wobei schrittweise für das jeweilige technische Betriebsmittel wenigstens ein erster Datensatz mit wirtschaftlich relevanten Eingangskenngrößen sowie wenigstens ein zweiter Datensatz mit technisch relevanten Eingangskenngrößen erfasst bzw. ermittelt wird. Für jeden Datensatz werden durch wissensbasiert vorbestimmte numerische und/oder logische Verknüpfungen sowie wissensbasiert vorbestimmte betriebsmittelspezifische Wichtungsfaktoren die ermittelten Eingangskenngrößen zu jeweils einer wirtschaftlichen Bewertungskenngröße Flx und einer technischen Bewertungskenngröße Rlx zusammengeführt und aus den ermittelten Bewertungskenngrößen durch wissensbasiert vorbestimmte numerische Verknüpfungen und Wichtungsfaktoren resultierend eine einzige Gesamtbewertungskenngröße Elx bestimmt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur systematischen Bewertung und Einstufung technischer Betriebsmittel, insbesondere starkstromtechnische Betriebsmittel, mittels einer bedarfsgerechten, spezifisch auf das jeweilige Betriebsmittel bzw. auf die jeweilige Betriebsmittelart angepassten Datenerfassung und/oder einer spezifischen Bewertungsstruktur bzw. eines spezifischen Bewertungsschema.
  • Wie aus dem im ABB Technik 4/2000 Journal veröffentlichten Beitrag „Zustandsabhängige Bewertung- Neuer Ansatz zum Lebensdauermanagement für elektrische Betriebsmittel" bekannt, werden in der praktischen Anwendung vornehmlich zwei Arten von Bewertungsverfahren für technische Betriebsmittel eingesetzt, nämlich: statistische Verfahren und individuell auf das einzelne Betriebsmittel ausgerichtete Verfahren. Die statistischen Verfahren erfordern statistisch verwertbare, zuverlässige Daten in ausreichender Menge. Die betrachteten technischen Betriebsmittel sollten hierbei einen vergleichbaren Aufbau besitzen, ihr Ausfallmechanismus einfach und gut bekannt sein. Komplexere Betriebsmittel, wie beispielsweise Leistungstransformatoren, erfüllen vorgenannte Forderung in aller Regel nicht. Meist handelt es sich hier jedoch bei jeder Einheit um ein Einzelstück.
  • Statistische Verfahren hingegen bedingen größere «Populationen» mit zumindest technisch funktional und strukturell vergleichbaren Betriebsmitteln. Demgemäss sind solche Verfahren, beispielsweise zur Bewertung eines einzelnen Leistungstransformators nicht oder nur bedingt geeignet. Zur Erreichung gesetzter strategischer und betrieblicher Ziele, ist es erforderlich die anfälligsten Anlagenkomponenten und/oder technischen Betriebsmittel zu erkennen und das jeweils optimale Verfahren für den Austausch, die Instandhaltung und/oder den Betrieb eines jeden Betriebsmittels zu bestimmen bzw. zu wählen. Dafür ist ein individueller Ansatz, wie zum Beispiel ein Bewertungsverfahren auf der Grundlage von Wichtungsfaktoren oder ein sogenanntes modernes Bewertungsverfahren heranzuziehen. Auf Wichtugsfaktoren basierende Verfahren lassen sich in der ersten Phase einer Betriebsmittelbewertung einsetzen. Sie sind in aller Regel einfach und schnell, jedoch auch subjektiv im Hinblick auf Beurteilung, Eingabedaten und Wichtungsfaktoren. Die Ergebnisse liefern daher nur einen beschränkten physikalischen und/oder funktionellen Einblick in eine Teilkomponente des betrachteten Betriebsmittels und können zu einer Vermischung von unterschiedlichen Beanspruchungen und Risiken führen. Die modernen Bewertungsmethoden können mehr objektive Informationen zur Unterstützung von Entscheidungen über die betrachtete Einheit liefern, doch setzen sie die Kenntnis der Historie des jeweiligen Betriebsmittels bzw. der jeweiligen Einheit voraus, die oftmals nur sehr eingeschränkt bekannt ist.
  • Die Struktur eines demgemässen herkömmlichen Bewertungsschemas ist flach, d.h. ausgehend von einer Reihe von Eingängen bzw. Eingangsgrößen wird ohne hierarchischen Aufbau direkt der jeweilige Ausgangswert bestimmt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde auf möglichst einfache Art und Weise eine systematische Bewertung und Einstufung eines Betriebsmittel mit möglichst geringem Aufwand und unter Vermeidung vorgenannter Nachteile zu ermöglichen.
  • Vorgenannte Aufgabenstellung wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie ein System zu dessen Ausführung sind in weiteren Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
  • Das Verfahren zur systematischen Bewertung und Einstufung technischer Betriebsmittel, insbesondere starkstromtechnischer Betriebsmittel, ermöglicht mittels einer bedarfsgerechten, auf das jeweilige Betriebsmittel bzw. auf die jeweilige Betriebsmittelart spezifisch angepassten Datenerfassung und/oder einer spezifischen Bewertungsstruktur bzw. eines spezifischen Bewertungsschemas, eine Bestimmung von Bewertungskenngrößen, insbesondere der technischen Bewertungskenngröße RIx, den technischen Zustand des jeweiligen Betriebsmittels betreffend, sowie der wirtschaftlichen Bewertungskenngröße FIx, die wirtschaftliche Wertigkeit des jeweiligen technischen Betriebsmittels betreffend, und deren fakultative Verknüpfung zu einer Gesamtbewertungskenngröße EIx. Hierbei wird zunächst für das jeweilige technische Betriebsmittel schrittweise, wenigstens ein erster Datensatz mit wirtschaftlich relevanten Eingangskenngrößen Fm sowie wenigstens ein zweiter Datensatz mit technisch relevanten Eingangskenngrößen Rn erfasst und/oder ermittelt. Für jeden Datensatz werden die ermittelten Eingangskenngrößen vermittels wissensbasiert vorbestimmten numerischen und/oder logischen Verknüpfungen sowie wissensbasiert vorbestimmten betriebsmittelspezifischen Wichtungsfaktoren zu jeweils einer wirtschaftlichen Bewertungskenngröße FIx und einer technischen Bewertungskenngröße RIx zusammengeführt bzw. verknüpft. Aus den ermittelten Bewertungskenngrößen wird dann, durch wissensbasiert vorbestimmte numerische Verknüpfungen und Wichtungsfaktoren resultierend eine einzige Gesamtbewertungskenngröße EIx bestimmt.
  • Für jedes Betriebsmittel und/oder jede Betriebsmittelart sind verfahrensvorbereitend spezifische Eingangskenngrößen Rn selektiv erfaß- bzw. bestimmbar.
  • Die vorbestimmten Eingangskenngrößen Rn berücksichtigen hierbei das Risiko bzw. die Wahrscheinlichkeit möglicher Störungen bzw. auftretender Fehlermoden sowie daraus resultierendes mögliches Fehlverhalten des jeweiligen Betriebsmittels, welches beispielsweise bei Transformatoren sowie ihren funktionalen Bauteilen, insbesondere Stufen- oder Lastschalter wie beispielsweise DETC's (deenergized tap changer) oder OLTC's (on load tap changer) und/oder Generatoren und/oder elektrischen Antrieben ursächlich herbeigeführt sein kann durch fehlerhafte mechanische Wicklungen, fehlerhafte elektrische Isolationssysteme, fehlerhafte Kerne, fehlerhafte Kontakte bzw. Kontaktstellen, fehlerhafte Kühlsysteme, fehlerhafte elektrische und/oder mechanische Durchführungen sowie fehlerhafte Antriebe und/oder Getriebe.
  • Für jede zugrunde gelegte Eingangskenngröße Rn des jeweiligen Betriebsmittels ist wenigstens ein betriebsmittelrelevanter Definitions- und/oder Wertebereich bestimmbar. Die Definitions- und Wertebereiche sind hierbei so zu bestimmen, daß ein großer bzw. hoher Wert stets einem hohen Risiko bzw. einer hohen Wahrscheinlichkeit für ein mögliches Fehlverhalten und/oder einer Störung entspricht.
  • Die zu erfassenden oder zu ermittelnden technischen Eingangskenngrößen Rn sind hierbei nicht in physikalischen Einheiten, jedoch mit einer, für das jeweilige Betriebsmittel spezifisch vorbestimmten Skalierung oder auf einer beliebigen Skala oder Definitionsbereich, beispielsweise auf einer Skala von 0 bis 100, 1 bis 5 oder 20 bis 80 angebbar.
  • Ein Computerprogramm zur Ausführung auf einer entsprechend eingerichteten Datenverarbeitungseinrichtung, das die Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist, führt zu einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems. Ein Computerprogramm, insbesondere ein auf einem Datenträger gespeichertes Computerprogramm, das die Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist, wird daher ausdrücklich in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung einbezogen.
  • Das System zur systematischen Bewertung und Einstufung technischer Betriebsmittel weist wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung auf, die mit wenigstens einem Datenspeicher zusammenwirkt, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung Mittel beinhaltet, um für das jeweilige technische Betriebsmittel wenigstens einen ersten Datensatz mit wirtschaftlich relevanten Eingangskenngrößen sowie wenigstens einen zweiten Datensatz mit technisch relevanten Eingangskenngrößen zu erfassen und/oder zu ermitteln, für jeden Datensatz mittels wissensbasiert vorbestimmten numerischen und/oder logischen Verknüpfungen sowie wissensbasiert vorbestimmten betriebsmittelspezifischen Wichtungsfaktoren die ermittelten Eingangskenngrößen zu jeweils einer wirtschaftlichen Bewertungskenngröße FIx und einer technischen Bewertungskenngröße RIx zusammenzuführen, und aus den ermittelten Bewertungskenngrößen mittels wissensbasiert vorbestimmten numerischen Verknüpfungen und Wichtungsfaktoren resultierend eine einzige Gesamtbewertungskenngröße EIx zur Validierung des jeweiligen technischen Betriebsmittels zu bestimmen.
  • Das systemgerecht und verfahrensgemäß systematisch strukturierte Vorgehen erfolgt hierbei insbesondere unter Einsatz einer dafür eingerichteten Datenverarbeitungseinrichtung durch Bereitstellung sowie Verwendung wenigstens einer bedarfsgerecht vorkonfigurierten und/oder graphisch strukturierten Arbeitsoberfläche bzw. Arbeitsumgebung, welche eine effiziente und zweckdienliche Klassifizierung der untersuchten, zu bewertenden Betriebsmittel in verschiedene Güteklassen ermöglicht. Vorteilhaft sind hierbei auch hierarchisch aufgebaute Bewertungsschemata verwendbar.
  • Diese und weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Figurenbeschreibungen und der abhängigen Ansprüche.
  • Die weitere Erläuterung und Darlegung der Erfindung sowie weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen erfolgt anhand von einigen Figuren und Ausführungsbeispielen.
  • Es zeigen:
  • 1 Beispielhafter Verfahrensablauf zur systematischen Evaluation und Übertragung von Bewertungskenngrößen technischer Betriebsmittel
  • 2 Beispielhaftes System zur systematischen Evaluation und Übertragung von Bewertungskenngrößen technischer Betriebsmittel
  • In 1 ist ein beispielhafter Verfahrenablauf zur systematischen Evaluation und Übertragung von Bewertungskenngrößen technischer Betriebsmittel gezeigt, wobei zur möglichst vollständigen und umfassenden Betriebsmittelzustandsbewertung schrittweise sowohl eine technische Bewertungskenngröße RIx, den technischen Zustand des jeweiligen Betriebsmittels betreffend, als auch eine wirtschaftliche Bewertungskenngröße FIx, die wirtschaftliche Wertigkeit des jeweiligen technischen Betriebsmittels betreffend ermittelt wird. Resultierend wird durch Verknüpfung der beiden vorgenannten Bewetungskenngrößen eine Gesamtbewertungskenngröße EIx gebildet.
  • Hierbei wird zunächst für das jeweilige technische Betriebsmittel schrittweise, wenigstens ein erster Datensatz mit wirtschaftlich relevanten Eingangskenngrößen F1...Fn sowie wenigstens ein zweiter Datensatz mit technisch relevanten Eingangskenngrößen R1...Rn erfasst bzw. ermittelt.
  • Zur Bestimmung der technischen Bewertungskenngröße RIx werden zunächst in einem ersten Schritt 1R den vorbestimmten relevanten Eingangskenngrößen R1...Rn entsprechende Eingangskenndaten, beispielsweise Einschätzungen des Bewerters und/oder Anwenders das Risiko und/oder die Wahrscheinlichkeit eines möglichen Fehlers und/oder Ausfalls, die Güte, die Tauglichkeit, den Status und/oder den Zustand des jeweiligen technischen Betriebsmittels und/oder einer oder mehrerer seiner Komponenten betreffend, erfasst bzw. ermittelt oder zugewiesen. Die Erfassung kann hierbei beispielsweise automatisiert im Zusammenwirken mit entsprechend konfigurierten Datenbanken und/oder Bewertungswerkzeugen erfolgen.
  • Die den vorgenannten technischen Eingangskenngrößen R1...Rn jeweils zugehörigen Eingangskennwerte oder -daten geben für gewöhnlich die bestmögliche subjektive Einschätzung des jeweiligen Bewerters und/oder Anwenders wieder und basieren maßgeblich auf dessen Fachkenntnissen und/oder Erfahrungswerten.
  • Darüber hinaus können vorgenannte technische Eingangskenngrößen R1...Rn aber auch, wie in 1 gezeigt, Ausgabewerte implementiert vorgeschalteter bzw. vorgelagerter Berechnungs- und/oder Bewertungsverfahren bzw. -werkzeuge sein, die beispielsweise durch eine Vorverarbeitung VR verfügbarer technischer Betriebsmitteldaten und/oder -parameter r11...r1i, r21...r2i ... rn1...rni, insbesondere Daten von Sensor- und/oder Überwachungssystemen und/oder Diagnosedaten, wie beispielsweise Daten betreffend die Belastung eines Transformators und/oder eines Generators, Ölfüllstände und/oder temperatur, mechanisch wirkende Kräfte und/oder Gasbildung, gewonnen werden. Diese Werte werden dann als technische Eingangsdaten, gegebenenfalls vermittels entsprechend vorkonfigurierten Schnittstellen zur Datenerfassung und/oder -übertragung, beispielsweise über ein Local Area Network (LAN) und/oder ein World Area Network (WAN), insbesondere das Internet, ein Funknetz, oder als abrufbar auf dem Datenspeicher, vorzugsweise in einer Datenbank, gespeicherter Datensatz, in das Verfahren eingebracht bzw. dem System übergeben.
  • Auch eine manuelle Erfassung der verschiedenen Eingangsgrößen r11...r1i, r21...r2i ... rn1...rni und/oder Eingangskenngrößen R1...Rn durch den jeweiligen Anwender ist möglich.
  • Die Eingangskenngrößen R1...Rn und demgemäß deren zugehörige Eingangskenndaten werden zur Bestimmung der technischen Bewertungskenngröße RIx in einem zweiten Schritt 2R mit wissensbasiert vorbestimmten, das heißt mit basierend auf empirischen Daten und/oder Erfahrungswerten und/oder technischen Überlegungen vorbestimmten, individuellen technischen Wichtungsfaktoren wt1...wtn gewichtet bzw. skaliert und resultierend skalierte Zwischengrößen SR1...SRn mit zugehörigen skalierten Zwischendaten gebildet.
  • Durch die individuell unterschiedlichen Wichtungen wt1 ...wtn der verschiedenen Eingangskenngrößen R1...Rn werden unter anderem die mit dem jeweiligen Fehlermodus des technischen Betriebsmittels einhergehenden Gefährdungen und/oder technischen Folgen, insbesondere bei Kopplung und/oder Betrieb mehrerer Betriebsmittel in einem Verbund, berücksichtigt.
  • Bei Bestimmung der verschiedenen technischen Wichtungsfaktoren wtn sind die Definitions- und/oder Wertebereiche der jeweiligen Eingangskenngröße R1...Rn zu berücksichtigen.
  • Die skalierten Zwischengrößen SR1...SRn sowie die zugehörigen skalierten Zwischendaten werden in einem dritten Schritt 3R präferenzabhängig mittels numerischen und/oder logischen Verknüpfungen 4R sowie weiteren betriebsmittelspezifischen Wichtungsfaktoren w1...wn automatisiert zur technischen Bewertungskenngröße RIx verknüpft bzw. zusammengeführt. Die Präferenzvergabe und/oder -festlegung kann hierbei beispielsweise seitens des fachkundigen Bewerters bzw. Anwenders oder Geräteinhabers und/oder wissensbasiert, das heißt basierend auf empirischen Daten und/oder Erfahrungswerten sowie technischen Überlegungen, erfolgen. Vorteilhaft kann die Präferenzvergabe verfahrensvorbereitend und/oder während des laufenden Verfahrens erfolgen. Auch Präferenzänderungen sind pririzipiell jederzeit möglich.
  • Die zur Präferenzvergabe herangezogenen betriebsmittelspezifischen Wichtungsfaktoren w1...wn der verschiedenen skalierten Zwischengrößen SR1...SRn differieren in aller Regel, können prinzipiell jedoch auch den gleichen Wert aufweisen.
  • Die technische Bewertungskenngröße RIx wird anhand der skalierten Zwischengrößen SR1...SRn bestimmt, wobei verschiedene logisch/numerische Verknüpfungsvorschriften 4R, je nach Bedarf, fakultativ auswählbar sind. Die Auswahl kann hierbei bereits verfahrensvorbereitend und/oder während des laufenden Verfahrens erfolgen.
  • Die Bestimmung der technischen Bewertungskenngröße RIx aus den skalierten Zwischgengrößen SR1...SRn kann hierbei beispielsweise durch Bildung einer gewichteten Summe mit RIx = (Σ(wn·SRn))·const, eines gewichteten Produktes
    Figure 00090001
    oder einer frei gestaltbaren numerischen und/oder logischen Verknüpfungsvorschrift H der allgemeinen Form RIx = H(SR1, SR2,..SRn, w1, w2,...wn) mit den Wichtungsfaktoren w1...wn erfolgen.
  • Auch eine Verarbeitung unscharfer Eingangskenngrößen unter Anwendung von Fuzzy-Logik-Regeln bzw. -Methoden und/oder Probabilistischen Methoden ist vorteilhaft möglich.
  • Vorteilhaft ist für eine objektive Abschätzung der Eingangskenngrößen R1...Rn eine Vorverarbeitungsvorstufe vorschaltbar, welche zumindest anteilig durch Interpolations- und/oder Schätzverfahren eine Wertebestimmung der Eingangskenngrößen anhand mehrerer Vorstufenwerte ermöglicht.
  • Eine Bestimmung vorgenannter Eingangskenngrößen R1...Rn kann, wie in 1 gezeigt, im allgemeinen durch wenigstens eine empirisch bestimmte und/oder technischen Überlegungen folgende numerische und/oder logische Verknüpfungsvorschrift Pn, allgemein ausdrückbar durch Rn = Pn(rn1, rn2, rn 3 ...rn i) mit den Eingangsgrößen r11...r1i, r21...r2i ... rn1...rni bzw. deren zugehörigen technischen Betriebsmitteldaten und/oder -parametern, erfolgen.
  • Vorzugsweise sind in der Vorverarbeitung VR für jede zu ermittelnde Eingangskenngröße R1...Rn jeweils drei Verarbeitungswerte rn1...rn3 zu verwenden. Diese können sich beispielsweise auf Auslegung und/oder Herstellung rn1, Alterung rn2 sowie beobachtete und/oder gemessene Daten rn3 des jeweilig zu bewertenden technischen Betriebsmittels beziehen. Die Anzahl und Art der in der Vorstufe berücksichtigten Werte und damit der Laufindex i sind frei wähl- bzw. vorgebbar und nicht begrenzt. Die Anzahl der zu berücksichtigenden Werte zur Bestimmung der verschiedenen Eingangskenngrößen R1...Rn kann je nach Eingangskenngröße bzw. von Eingangskenngröße zu Eingangskenngröße variieren.
  • Vorteilhaft ist eine Konsistenzprüfung durchführbar, welche beispielsweise eine Überprüfung des zur Bestimmung einer Eingangskenngröße R1...Rn zur Verfügung stehenden Datenbestandes erlaubt. Reicht der vorhandene Datenbestand zur Wertebestimmung einer oder mehrerer Eingangskenngrößen R1...Rn nicht aus, so kann die entsprechende Eingangskenngröße fakultativ anhand des vorliegenden Datenbestandes näherungsweise bestimmt oder aus der Bestimmung der technischen Bewertungskenngröße RIx ausgeblendet oder manuell angegeben werden.
  • Auch eine Konsistenzprüfung dahingehend, ob konkrete Werte bzw. Daten für die jeweiligen Wichtungsfaktoren und/oder Eingangskenngrößen prinzipiell angegeben bzw. erfasst sind, und die erfassten Angaben den vorbestimmten Definitions- und/oder Wertebereichen entsprechen, ist verfahrensgemäß durchführbar.
  • Zur Bestimmung der die wirtschaftliche Wertigkeit des technischen Betriebsmittels beschreibenden wirtschaftlichen Bewertungskenngröße FIx, wird in einem weiteren Schritt 1F wenigstens ein zweiter Datensatz mit wirtschaftlich relevanten Eingangskenngrößen F1...Fm ermittelt. Die zur Bestimmung der wirtschaftlichen Bewertungskenngröße FIx des jeweiligen technischen Betriebsmittels, insbesondere eines starkstromtechnischen Betriebsmittels, erforderlichen Eingangsdaten der wirtschaftlich relevanten Eingangskenngrößen F1...Fm können hierbei basierend auf Erfahrungswerten und/oder technisch/kaufmännischen Überlegungen abgeschätzt und/oder vergleichbar den technischen Eingangskenngrößen R1...Rn zur Bestimmung der technischen Bewertungskenngröße RIx, mittels einer weiteren vorgeschalteten Vorstufenverarbeitung VF bestimmt werden.
  • Die Vorstufenverarbeitung VF kann hierbei hierarchisch in mehreren Ebenen aufgebaut sein, so daß für jede wirtschaftlich relevante Eingangskenngröße F1...Fm eine Ebene bzw. ein Satz von Eingabewerten für die Vorverarbeitung VF nutzbar ist.
  • Eine wirtschaftlich relevante bzw. pekuniäre Eingangskenngröße F1...Fm kann hierbei im allgemeinen aus numerischen Werten f11...f1qf21...f2q ... fm1...fmq, betreffend beispielsweise Anschaffungskosten, Wartungskosten, erwirtschafteter Gewinn, Transportkosten, Installationskosten, Kosten pro Zeiteinheit bei einem Betriebsmittelausfall, Lagerkosten und/oder Anschaffungskosten für Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffe, Kosten verursacht durch auftretende Verluste im Betriebsmittel, Regresskosten, Kosten für nicht gelieferte Energie oder eine beliebige Kombination dieser oder ähnlicher Kostenfaktoren, durch wenigstens eine aufgrund empirischer Daten und/oder kaufmännisch/technischer Überlegungen bestimmte numerische und/oder logische Verknüpfungsvorschrift Gm der allgemeinen Form Fm = Gm(fm1, fm2,... fmq) mit den numerischen Werten f11...f1q f21...f2q ... fm1 ...fmq erfolgen.
  • Auch eine manuelle Erfassung der verschiedenen Eingangsgrößen und/oder Eingangskenngrößen durch den jeweiligen Anwender ist möglich.
  • Die Höhe der für die Kenngrößenbestimmung relevanten Kosten hängt hierbei im wesentlichen vom jeweiligen technischen Betriebmittel und/oder seiner Stellung bzw. Wertigkeit, insbesondere im jeweiligen Betriebsmittelverbund ab. Eine erste, näherungsweise Abschätzung der Werte der wirtschaftlichen, insbesondere pekuniären Eingangskenngrößen F1...Fm kann hierbei auch vom Bewerter und/oder Anwender durchgeführt werden.
  • Die in einem weiteren Schritt 2F aus den pekuniären Eingangskenngrößen F1...Fm bzw. deren Eingangskenndaten durch numerische Verknüpfungen 3F ermittelten totalen Kosten TF sind der wirtschaftlichen Bewertungskenngröße FIx proportional. Zur Bestimmung der wirtschaftlichen Bewertungskenngröße FIx werden die ermittelten totalen Kosten TF in einem weiteren Schritt 4F auf eine vorbestimmte Skala bzw. einen vorbestimmten Wertebereich, beispielsweise von 0–100, skaliert. Die wirtschaftliche Bewertungskenngröße FIx wird entsprechend angegeben. Gegebenenfalls können die totalen Kosten TF auch von einem vorgeschalteten, separaten Verarbeitungswerkzeug ermittelt werden und/oder vom jeweiligen Anwender manuell erfasst werden.
  • Unter Einbindung weiterer Wichtungsfaktoren wr und wf und/oder einer Verknüpfung 6 werden in einem weiteren Schritt 5 die technische Bewertungskenngröße RIx und die wirtschaftlichen Bewertungskenngröße FIx zusammengeführt und resultierend eine Gesamtbewertungskenngröße EIx bestimmt.
  • Die Bestimmung der Gesamtkenngröße EIx kann fakultativ durch Bestimmung der gewichteten euklidischen Distanz gemäß der Verknüpfungsvorschrift
    Figure 00120001
    erfolgen, wobei wr und wf die jeweiligen Wichtungen der technischen Bewertungskenngröße RIx und der wirtschaftlichen Kenngröße FIx bezeichnen. Für den Fall, daß beide vorgenannte Wichtungsfaktoren wr und wf dem Wert Eins entsprechen, das heißt wr = wf = 1, ergibt sich die euklidische Entfernung im 2-dimensiopalen Raum. Auch eine gewichtete Summe aus der wirtschaftlichen Bewertungskenngröße FIx und der technischen Bewertungskenngröße RIx unter Einbindung eines zur Skalierung eingesetzten Faktors k, gemäß der Verknüpfungsvorschrift EIx = (wr·RIx + wf·FIx)·k , kann als fakultative Verknüpfungsvorschrift zur Bestimmung der Gesamtbewertungskenngröße EIx verwendet werden. Als weitere alternative Verknüpfungsvorschrift ist fakultativ auch eine Bestimmung des gewichteten Produktes aus der wirtschaftlichen Bewertungskenngröße FIx und der technischen Bewertungskenngröße RIx, gemäß der Verknüpfungsvorschrift EIx = (RIxwr·FIxwf)·l, möglich, wobei die Wichtungen bzw. Wichtungsfaktoren wr und wf jeweils als Exponent der entsprechenden Kenngröße verwendet werden. Auch hier bezeichnet I wieder einen Faktor zur Skalierung der Gesamtbewertungskenngröße EIx.
  • Prinzipiell kann zur Bestimmung der Gesamtbewertungskenngröße EIx eine beliebig vorgebbare, numerische und/oder logische Verknüpfungsvorschrift Q der allgemeinen Form EIx = Q(RIx, FIx) eingesetzt werden.
  • Automatisiert erfolgt eine Anzeige 7 der ermittelten Kenngrößen und/oder der ihnen zugrunde gelegten Eingangsgrößen und -daten in tabellarischer und/oder graphischer Form, beispielsweise als Histogramm oder als Baumstruktur (vgl. 2) sowie gegebenenfalls deren Speicherung 8 auf einem Datenspeicher bzw. in einer Datenbank.
  • Vorteilhaft werden die ermittelten Kenngrößen und/oder Eingangsgrößen sowie deren zugehörige Daten in einem weiteren Schritt 9 tabellarisch aufbereitet und über eine speziell dafür eingerichteten Schnittstelle, die mit dem jeweilig eingesetzten e-Mail-Programm oder dem jeweiligen e-Mail-Client zusammenwirkt, als Anhang 10 einer verfahrensgemäß mit eindeutiger Kennung versehenen automatisiert erstellten e-Mail-Datei angehängt und wiederauffindbar auf einem Datenspeicher abgelegt. Die derart vorbereitete e-Mail sowie der enthaltene Daten-Anhang 10, sind demgemäß auf einfache Art und Weise vermittels Netz- und/oder e-Mailserververbindung per e-Mail an einen und/oder beliebig viele Adressaten weltweit übertragbar.
  • In 2 ist ein beispielhaftes System zur systematischen Evaluation von Bewertungskenngrößen technischer Betriebsmittel mittels einer Datenverarbeitungseinrichtung 20, die mit wenigstens einem Datenspeicher 21 zusammenwirkt und eine Eingabe- 22 sowie Anzeigevorrichtung 23 aufweist gezeigt. Das System, insbesondere die Datenverarbeitungseinrichtung 20 Mittel 20a aufweist, um für das jeweilig zu bewertende technische Betriebsmittel, wenigstens einen ersten Datensatz mit wirtschaftlich relevanten Eingangskenngrößen F1...Fm sowie wenigstens einen zweiten Datensatz mit technisch relevanten Eingangskenngrößen R1...Rn zu erfassen und/oder zu ermitteln. Für jeden Datensatz ermittelt das System anhand wissensbasiert vorbestimmter numerischer und/oder logischer Verknüpfungen sowie wissensbasiert vorbestimmter betriebsmittelspezifischer Wichtungsfaktoren automatisiert sowohl eine wirtschaftliche Bewertungskenngröße FIx als auch eine technische Bewertungskenngröße RIx. Aus den ermittelten Bewertungskenngrößen wird vom System durch wissensbasiert vorbestimmte numerische Verknüpfungen 6 (vgl. 1) und Wichtungsfaktoren resultierend eine einzige Gesamtbewertungskenngröße EIx bestimmt. Die ermittelten Kenngrößen und/oder die ihnen zugrunde gelegten Eingangsgrößen und -daten werden systemgemäß in tabellarischer Form 24 und/oder graphischer Form, beispielsweise als Histogramm 25 oder als Baumstruktur angezeigt und abrufbar bereitgestellt sowie gegebenenfalls auf einem Datenspeicher 21 bzw. in einer Datenbank aufrufbar gespeichert.
  • Vorteilhaft weist das System eine Schnittstelle 26 auf, die dafür eingerichtet ist, mit einem herkömmlichen e-Mail-Programm oder e-Mail-Client zusammen zu wirken und die ermittelten Kenngrößen und/oder Eingangsgrößen sowie deren zugehörige Daten tabellarisch aufzubereiten und als Anhang 10 einer, mit eindeutiger Kennung versehenen automatisiert erstellten e-Mail-Datei anzuhängen und wiederauffindbar, beispielsweise auf einem Datenspeicher 21 abzulegen und/oder an einen oder mehrere Adressaten und/oder weitere Datenverarbeitungseinrichtungen 28 zu übermitteln. Die Kennung kann hierbei spezifische Angaben das jeweilig bewertete Betriebsmittel, Datumsangaben, Angaben den Autor und/oder die Uhrzeit betreffend enthalten.
  • Das System stellt eine Bewertungsmaske bereit, mittels welcher die Daten der verschiedenen Eingangsgrößen und/oder Eingangskenngrößen selektiv erfasst und in graphischer Form dargestellt werden. Zum besseren Verständnis ist ein zugrunde gelegtes abstrahiertes Verfahrensschema 28 gezeigt.
  • Zur Vorbestimmung von beispielsweise Wichtungsfaktoren und/oder Präferenzen und/oder zur Kenngrößenbestimmung heranzuziehender Eingangsgrößen und/oder Verknüpfungsvorschriften werden vom System entsprechende Eingabe- 27 und/oder Auswahlmasken mit optional selektierbaren Auswahlmöglichkeiten bereitgestellt.
  • Auch vorab in einer Datenbank gespeicherte Betriebsmitteldaten und/oder Betriebsmittelzustandsdaten können zur Bewertung eines technischen Betriebsmittels vom System im Zusammenwirken mit der Datenbank herangezogen werden. Dies gilt insbesondere für in der Datenbank gespeicherte und für eine bestimmte Betriebsmittelart typische default-Werte.

Claims (27)

  1. Verfahren zur systematischen Bewertung und Einstufung technischer Betriebsmittel mittels einer Datenverarbeitungseinrichtung (20), die mit wenigstens einem Datenspeicher (21) zusammenwirkt und eine Eingabe- (22) sowie Anzeigevorrichtung (23) aufweist, wobei schrittweise – für das jeweilige technische Betriebsmittel wenigstens ein erster Datensatz mit wirtschaftlich relevanten Eingangskenngrößen sowie wenigstens ein zweiter Datensatz mit technisch relevanten Eingangskenngrößen erfasst und/oder ermittelt wird, – für jeden Datensatz durch wissensbasiert vorbestimmte numerische und/oder logische Verknüpfungen sowie wissensbasiert vorbestimmte betriebsmittelspezifische Wichtungsfaktoren die ermittelten Eingangskenngrößen zu jeweils einer wirtschaftlichen Bewertungskenngröße FIx und einer technischen Bewertungskenngröße RIx zusammengeführt werden und – aus den ermittelten Bewertungskenngrößen durch wissensbasiert vorbestimmte numerische Verknüpfungen und Wichtungsfaktoren resultierend eine einzige Gesamtbewertungskenngröße EIx zur Validierung des jeweiligen technischen Betriebsmittels bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Eingangskenngrößen zugehörigen Eingangskenndaten Ausgabewerte von Berechnungs- und/oder Betriebsmittelbewertungswerkzeugen sind, die durch Vorverarbeitung verfügbarer Eingangsgrößen, insbesondere technischer Betriebsmitteldaten und/oder -parameter und/oder Messdaten, gewonnen werden.
  3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anhand der technisch relevanten Eingangskenngrößen mögliche Störungen und/oder ein mögliches Fehlverhalten des jeweiligen Betriebsmittels, insbesondere bei Transformatoren und/oder ihren funktionalen Bauteilen wie Stufen- oder Lastschalter, insbesondere DETC's oder OLTC's, und/oder Generatoren und/oder elektrischen Antrieben auftretende fehlerhafte mechanische Wicklungen, fehlerbehaftete elektrische Isolationssysteme, fehlerhafte Kerne, fehlerbehaftete Kontakte bzw. Kontaktstellen, fehlerhafte Kühlsysteme, fehlerhafte elektrische und/oder mechanische Durchführungen sowie Antriebe und/oder Getriebe, berücksichtigt werden.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zur systematischen Zustandsbewertung Starkstromtechnischer Betriebsmittel, insbesondere Transformatoren, eingesetzt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der technischen Bewertungskenngröße RIx aus den skalierten Zwischengrößen SRn durch Bildung einer gewichteten Summe mit RIx = (Σ(wn·SRn))·const oder eines gewichteten Produktes
    Figure 00170001
    oder einer frei gestaltbaren numerischen und/oder logischen Verknüpfungsvorschrift H der allgemeinen Form RIx = H(SR1, SR2,..SRn, w1, w2,...wn) mit den Wichtungsfaktoren wn erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der wirtschaftlichen Bewertungskenngröße FIx aus den pekuniären Eingangskenngrößen Fm mittels numerischer Verknüpfungen, insbesondere additive Verknüpfungen, und entsprechende Skalierung erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Gesamtkenngröße EIx fakultativ durch Bestimmung der gewichteten euklidischen Distanz gemäß der Verknüpfungsvorschrift
    Figure 00170002
    oder durch Bestimmung der gewichteten Summe aus der wirtschaftlichen Bewertungskenngröße FIx und der technischen Bewertungskenngröße RIx unter Einbindung eines zur Skalierung eingesetzten Faktors k, gemäß der Verknüpfungsvorschrift FIx = (wr·RIx + wf·FIx)·k oder gemäß der Verknüpfungsvorschrift EIx = (RIxwr·FIxwf)·l erfolgt, wobei I einen Faktor zur Skalierung der Gesamtbewertungskenngröße Eix und wr sowie wf die jeweiligen Wichtungen der technischen Bewertungskenngröße RIx und der wirtschaftlichen Kenngröße FIx bezeichnen.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten Kenngrößen und/oder Eingangsgrößen sowie deren zugehörige Daten tabellarisch aufbereitet und über eine dafür eingerichtete Schnittstelle, die mit einem Mail-Programm und/oder e-Mail-Client zusammenwirkt, als Anhang (10) einer automatisiert erstellten e-Mail-Datei angehängt und/oder wiederauffindbar auf einem Datenspeicher (21) abgelegt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbereitete und gespeicherte e-Mail sowie der angehängte Daten-Anhang (10) vermittels wenigstens einer Netz- und/oder e-Mailserververbindung an einen oder beliebig viele bestimmbare Adressaten übertragen werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass für eine bessere Wiederauffindbarkeit die automatisiert erstellte e-Mail mit einer eindeutigen Kennung versehenen wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die automatisierte Erstellung der e-Mail mit Anhang (10) zyklisch, in vorbestimmten Zeitabständen und/oder jeweils mit Verfahrensende erfolgt.
  12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vorab in der Datenbank (21) gespeicherte Betriebsmitteldaten und/oder Betriebsmittelzustandsdaten, insbesondere für eine bestimmte Betriebsmittelart typische Default-Werte, zur Bewertung eines technischen Betriebsmittels herangezogen werden.
  13. System zur systematischen Bewertung und Einstufung technischer Betriebsmittel, welches wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung (20), die mit wenigstens einem Datenspeicher (21) zusammenwirkt und eine Eingabe- (22) sowie Anzeigevorrichtung (23) aufweist, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung (20) Mittel (20a) aufweist, um – für das jeweilige technische Betriebsmittel wenigstens einen ersten Datensatz mit wirtschaftlich relevanten Eingangskenngrößen sowie wenigstens einen zweiten Datensatz mit technisch relevanten Eingangskenngrößen zu erfassen und/oder zu ermitteln, – für jeden Datensatz mittels wissensbasiert vorbestimmten numerischen und/oder logischen Verknüpfungen sowie wissensbasiert vorbestimmten betriebsmittelspezifischen Wichtungsfaktoren die ermittelten Eingangskenngrößen zu jeweils einer wirtschaftlichen Bewertungskenngröße FIx und einer technischen Bewertungskenngröße RIx zusammenzuführen und – aus den ermittelten Bewertungskenngrößen mittels wissensbasiert vorbestimmten numerischen Verknüpfungen und Wichtungsfaktoren resultierend eine einzige Gesamtbewertungskenngröße EIx zur Validierung des jeweiligen technischen Betriebsmittels zu bestimmen.
  14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die den Eingangskenngrößen zugehörigen Eingangskenndaten durch Vorverarbeitung verfügbarer Eingangsgrößen, insbesondere technischer Betriebsmitteldaten und/oder -parameter und/oder Messdaten, zu gewinnen bzw. bestimmen.
  15. System nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass es mit Berechnungs- und/oder Betriebsmittelbewertungswerkzeugen zusammenwirkt, um die den Eingangskenngrößen zugehörigen Eingangskenndaten durch Vorverarbeitung verfügbarer Eingangsgrößen, insbesondere technischer Betriebsmitteldaten und/oder -parameter und/oder Messdaten zu gewinnen.
  16. System nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass vermittels der technisch relevanten Eingangskenngrößen mögliche Störungen und/oder ein mögliches Fehlverhalten des jeweiligen Betriebsmittels, insbesondere bei Transformatoren und/oder ihren funktionalen Bauteilen wie Stufen- oder Lastschalter, insbesondere DETC's oder OLTC's, und/oder Generatoren und/oder elektrischen Antrieben auftretende fehlerhafte mechanische Wicklungen, fehlerbehaftete elektrische Isolationssysteme, fehlerhafte Kerne, fehlerbehaftete Kontakte und/oder Kontaktstellen, fehlerhafte Kühlsysteme, fehlerhafte elektrische und/oder mechanische Durchführungen sowie Antriebe und/oder Getriebe, berücksichtigt sind.
  17. System nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß es zur systematischen Zustandsbewertung Starkstromtechnischer Betriebsmittel, insbesondere Transformatoren, einsetzbar ist.
  18. System nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der technischen Bewertungskenngröße RIx aus den skalierten Zwischgengrößen SRn eine gewichtete Summe mit RIx = (Σ(wn·SRn))·const oder ein gewichtetes Produkt
    Figure 00200001
    oder eine frei gestaltbare numerische und/oder logische Verknüpfungsvorschrift H der allgemeinen Form RIx = H(SR1, SR2,...SRn, w1, w2,...wn) mit den Wichtungsfaktoren wn eingesetzt ist.
  19. System nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der wirtschaftlichen Bewertungskenngröße FIx aus den pekuniären Eingangskenngrößen Fm numerische Verknüpfungen, insbesondere additive Verknüpfungen, und entsprechende Skalierung eingesetzt ist.
  20. System nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Gesamtkenngröße EIx fakultativ die gewichtete euklidische Distanz gemäß der Verknüpfungsvorschrift
    Figure 00200002
    oder die gewichtete Summe aus der wirtschaftlichen Bewertungskenngröße FIx und der technischen Bewertungskenngröße RIx unter Einbindung eines zur Skalierung eingesetzten Faktors k, gemäß der Verknüpfungsvorschrift EIx = (wr·RIx + wf·FIx)·k oder die Verknüpfungsvorschrift EIx = (RIxwr·FIxwf)·l eingesetzt ist, wobei I einen Faktor zur Skalierung der Gesamtbewertungskenngröße Eix und wr sowie wf die jeweiligen Wichtungen der technischen Bewertungskenngröße RIx und der wirtschaftlichen Kenngröße FIx bezeichnen.
  21. System nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine tabellarische Aufbereitung der ermittelten Kenngrößen und/oder Eingangsgrößen sowie deren zugehöriger Daten vorgesehen ist.
  22. System nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schnittstelle vorgesehen ist, die mit wenigstens einem e-Mail-Programm und/oder einem e-Mail-Client zusammenwirkt.
  23. System nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass tabellarisch aufbereitete Kenngrößen und/oder Eingangsgrößen sowie deren zugehörige Daten als Anhang (10) einer automatisiert erstellten e-Mail-Datei angehängt und/oder wiederauffindbar auf einem Datenspeicher (21) abgelegt sind.
  24. System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Netz- und/oder e-Mailserververbindung vorhanden ist, vermittels derer die vorbereitete und gespeicherte e-Mail sowie der angehängte Daten-Anhang (10) an einen oder beliebig viele bestimmbare Adressaten übertragbar ist.
  25. System nach einem der Ansprüche 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass zur Gewährleistung einer besseren Wiederauffindbarkeit, die automatisiert erstellte e-Mail mit einer eindeutigen Kennung versehenen ist.
  26. System nach einem der Ansprüche 13 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewertungsmaske bereitgestellt ist, mittels welcher die Daten der verschiedenen Eingangsgrößen und/oder Eingangskenngrößen selektiv erfassbar und in graphischer Form darstellbar sind.
  27. System nach einem der Ansprüche 13 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vorbestimmung von Wichtungsfaktoren und/oder Präferenzen und/oder zur Erfassung von zur Kenngrößenbestimmung heranzuziehende Eingangsgrößen und/oder Verknüpfungsvorschriften entsprechende Eingabe- (27) und/oder Auswahlmasken mit optional selektierbaren Auswahlmöglichkeiten bereitgestellt sind.
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HOGRÄFER,Jürgen: Software analysiert und bewertet Anlagenteile und gibt Empfehlungen für Instandhaltungsmaßnahmen. In: EVU-Betriebs- praxis,12,2000,S.24-28. ISSN 0943-3813 *
HOGRÄFER,Jürgen: Software analysiert und bewertet Anlagenteile und gibt Empfehlungen für Instandhaltungsmaßnahmen. In: EVU-Betriebs- praxis,12,2000,S.24-28. ISSN 0943-3813;
SCHREINER,Werner,u.a.: Risiko-orientiertes Anlagenmanagement. In: Energiewirtschaftliche Tagesfragen,52.Jg.,20002,H.11,S.776- S.779. ISSN 0720-6420 *
SCHREINER,Werner,u.a.: Risiko-orientiertes Anlagenmanagement. In: Energiewirtschaftliche Tagesfragen,52.Jg.,20002,H.11,S.776- S.779. ISSN 0720-6420;

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