敖蕾蕾，王慧芳*，杜振東

(1.浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院，浙江杭州 310027;2.浙江省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，浙江杭州 310008)

電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策研究*

敖蕾蕾1，王慧芳1*，杜振東2

(1.浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院，浙江杭州 310027;2.浙江省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，浙江杭州 310008)

針對(duì)單設(shè)備的狀態(tài)檢修決策結(jié)果有時(shí)不能滿足電網(wǎng)安全運(yùn)行要求的問(wèn)題，從電網(wǎng)整體運(yùn)行角度，提出了電網(wǎng)狀態(tài)檢修的概念，建立了基于D-S證據(jù)理論的電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策模型?？紤]到設(shè)備之間、設(shè)備與電網(wǎng)之間的實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)性，歸納出了電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策的指導(dǎo)原則，并對(duì)所有待修設(shè)備在個(gè)體決策層面得到的可能檢修方案依據(jù)原則進(jìn)行了組合與篩選，得到了電網(wǎng)狀態(tài)檢修的可能方案集合，然后建立了能夠全面反映電網(wǎng)整體運(yùn)行安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的決策指標(biāo)，并給出了量化方法;將上述相互獨(dú)立的指標(biāo)作為證據(jù)理論的證據(jù)源，將各方案下指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值作為證據(jù)理論的BPA值，采用上述決策模型對(duì)電網(wǎng)狀態(tài)檢修可能方案進(jìn)行了決策尋優(yōu)。算例結(jié)果表明，最終的檢修方案可以使設(shè)備個(gè)體與電網(wǎng)的整體安全運(yùn)行達(dá)到綜合最優(yōu)。

電網(wǎng);狀態(tài)檢修;決策指標(biāo);D-S證據(jù)理論

0 引 言

設(shè)備狀態(tài)檢修決策是基于設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行的檢修方案優(yōu)選［1-2］，通常包括檢修方式和檢修時(shí)段的確定，這方面已經(jīng)取得了不少研究成果［3-7］。然而電網(wǎng)中的設(shè)備并不是孤立存在的，設(shè)備之間有著不可分割的物理結(jié)構(gòu)聯(lián)系、經(jīng)濟(jì)聯(lián)系和隨機(jī)聯(lián)系［8-9］，這將導(dǎo)致單個(gè)設(shè)備在分別實(shí)施狀態(tài)檢修時(shí)，可能出現(xiàn)降低電網(wǎng)整體運(yùn)行效能的情況。此外，不斷增加的電網(wǎng)設(shè)備數(shù)量與檢修所需資源有限的矛盾也日益突出。因此，從電網(wǎng)角度看，單個(gè)設(shè)備的最優(yōu)檢修決策并不一定是真正的最優(yōu)。如何協(xié)調(diào)設(shè)備狀態(tài)檢修與電網(wǎng)安全運(yùn)行之間的關(guān)系，在合理使用檢修資源提前下做好電網(wǎng)中多個(gè)設(shè)備的協(xié)調(diào)檢修決策是今后研究的重點(diǎn)。

目前，狀態(tài)檢修決策研究多集中在設(shè)備層面，涉及設(shè)備聯(lián)合檢修的研究還較少。文獻(xiàn)［10］將發(fā)輸電設(shè)備聯(lián)合檢修計(jì)劃問(wèn)題分為多目標(biāo)整數(shù)規(guī)劃和隨機(jī)規(guī)劃兩大問(wèn)題進(jìn)行分散協(xié)調(diào)，將考慮到發(fā)電、輸電設(shè)備之間聯(lián)系的問(wèn)題作為主問(wèn)題，考慮到設(shè)備與系統(tǒng)之間聯(lián)系的問(wèn)題作為子問(wèn)題，分別采用改進(jìn)的隱枚舉法和基于直流潮流的發(fā)輸電組合系統(tǒng)可靠性評(píng)估模型求解，得到設(shè)備的檢修時(shí)段;文獻(xiàn)［11］通過(guò)同時(shí)檢修、互斥檢修、資源、電網(wǎng)安全等限制條件約束相互關(guān)聯(lián)的設(shè)備，綜合考慮設(shè)備狀況與電網(wǎng)運(yùn)行情況，采用禁忌搜索算法優(yōu)化了整個(gè)電網(wǎng)中輸變電設(shè)備的檢修起始時(shí)段;文獻(xiàn)［12］提出了電網(wǎng)狀態(tài)檢修的概念，通過(guò)概率的引導(dǎo)來(lái)相互牽制設(shè)備檢修、運(yùn)行及電網(wǎng)整體性能，建立了電網(wǎng)狀態(tài)檢修的風(fēng)險(xiǎn)模型，得出設(shè)備的檢修時(shí)段。上述研究主要集中在對(duì)檢修時(shí)段的決策上，還沒(méi)有對(duì)設(shè)備檢修方式進(jìn)行決策研究。

本研究在考慮輸變電設(shè)備個(gè)體之間、設(shè)備與電網(wǎng)之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，明確電網(wǎng)狀態(tài)檢修概念，研究電網(wǎng)狀態(tài)檢修過(guò)程，提出電網(wǎng)檢修決策指導(dǎo)原則和決策指標(biāo);然后基于單個(gè)設(shè)備檢修決策結(jié)果，建立檢修方式和檢修時(shí)段同時(shí)決策的多設(shè)備檢修決策模型，實(shí)現(xiàn)個(gè)體設(shè)備檢修與電網(wǎng)整體運(yùn)行效能的綜合最優(yōu)決策。

1 電網(wǎng)狀態(tài)檢修

1.1 電網(wǎng)狀態(tài)檢修概念

設(shè)備是否檢修、何時(shí)檢修、采用何種方式檢修不僅與設(shè)備自身健康狀態(tài)有關(guān)，還受電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式等影響，由此形成了電網(wǎng)狀態(tài)檢修的概念。電網(wǎng)狀態(tài)檢修是以設(shè)備個(gè)體狀態(tài)檢修決策結(jié)果為基礎(chǔ)，綜合考慮設(shè)備個(gè)體性能、設(shè)備個(gè)體之間的關(guān)聯(lián)性、設(shè)備個(gè)體與電網(wǎng)整體運(yùn)行之間的關(guān)系，根據(jù)一定的評(píng)價(jià)指標(biāo)，協(xié)調(diào)所有設(shè)備的檢修方案，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備個(gè)體與電網(wǎng)整體運(yùn)行的綜合最優(yōu)。

1.2 電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策過(guò)程

電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策過(guò)程如圖1所示。

圖1 電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策過(guò)程

電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策包括檢修基礎(chǔ)層和檢修決策層。在檢修基礎(chǔ)層，研究者根據(jù)設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與電網(wǎng)之間的關(guān)系建立電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策的指導(dǎo)原則。從前述電網(wǎng)狀態(tài)檢修概念可知，電網(wǎng)狀態(tài)檢修是一個(gè)多目標(biāo)多約束的決策問(wèn)題。綜合檢修過(guò)程中涉及到的目標(biāo)和約束，可建立能夠全面反映電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的指標(biāo)集合。在檢修決策層，研究者根據(jù)檢修基礎(chǔ)層的指導(dǎo)原則，將已知的待檢修設(shè)備方案進(jìn)行組合和篩選，得到電網(wǎng)可能的檢修方案集合;然后采用D-S證據(jù)理論建立決策模型，得到電網(wǎng)檢修的最終決策結(jié)果。

2 電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策模型

2.1 電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策指導(dǎo)原則

(1)同時(shí)檢修原則。

該原則包含2個(gè)方面的含義:①處于同一檢修間隔或檢修范圍內(nèi)的設(shè)備應(yīng)該盡量安排同時(shí)檢修以避免重復(fù)停電;②上、下級(jí)電網(wǎng)統(tǒng)一檢修，即上級(jí)電網(wǎng)檢修時(shí)，下級(jí)電網(wǎng)的檢修工作需要積極配合，以減少停電時(shí)間和停電范圍。

(2)互斥檢修原則。

為避免在檢修實(shí)施過(guò)程中造成大量負(fù)荷缺失，甚至形成電氣孤島，盡量不安排處于同一供電節(jié)點(diǎn)的設(shè)備同時(shí)檢修。

(3)檢修時(shí)間約束原則。

檢修時(shí)間約束主要有3個(gè)方面的含義:①檢修時(shí)間的分布。為了盡量減少設(shè)備檢修引起的電網(wǎng)供電不足，應(yīng)該盡可能將檢修工作安排在負(fù)荷低谷時(shí)段，同時(shí)，保證設(shè)備檢修不超過(guò)期望檢修時(shí)限［13］;②檢修時(shí)間的連續(xù)性。設(shè)備一旦停電檢修，不允許中途將設(shè)備投入運(yùn)行，之后再安排檢修;③檢修時(shí)間的合理性，盡量避免調(diào)整上月延續(xù)到本月的檢修和故障檢修的起始時(shí)間。

2.2 電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策指標(biāo)

本研究對(duì)各設(shè)備的可能檢修方案進(jìn)行組合得到電網(wǎng)初始檢修方案，依據(jù)上述3個(gè)檢修指導(dǎo)原則，刪除違反原則的方案，得到電網(wǎng)可能的檢修方案集合。如何在上述可能方案中決策出使電網(wǎng)安全可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的最優(yōu)解，還需要建立可以全面反映電網(wǎng)運(yùn)行安全性和檢修經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)來(lái)進(jìn)行決策。通過(guò)分析和綜合，本研究擬采用電網(wǎng)健康狀態(tài)、電網(wǎng)運(yùn)行損失、電網(wǎng)檢修資源3個(gè)指標(biāo)全面反映電網(wǎng)狀態(tài)檢修的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

(1)電網(wǎng)健康狀態(tài)c1。目前，健康狀態(tài)的評(píng)價(jià)對(duì)象主要集中在設(shè)備層面，通過(guò)在線監(jiān)測(cè)裝置對(duì)設(shè)備的電氣量實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，結(jié)合設(shè)備的各種運(yùn)行、巡視、帶電測(cè)試、預(yù)試記錄等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)，得出設(shè)備當(dāng)前健康狀態(tài)。由于電網(wǎng)是由各種設(shè)備構(gòu)成的一個(gè)綜合的復(fù)雜拓?fù)洌O(shè)備是電網(wǎng)的基本組成元件，電網(wǎng)的健康狀態(tài)也是由各個(gè)設(shè)備的健康狀態(tài)耦合得來(lái)。由于狀態(tài)良好的設(shè)備對(duì)電網(wǎng)健康狀態(tài)不會(huì)產(chǎn)生不良影響，本研究的電網(wǎng)健康狀態(tài)評(píng)價(jià)將只考慮處于不良狀態(tài)的設(shè)備。按照設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)價(jià)思路，可將設(shè)備看成組成電網(wǎng)的各個(gè)“部件”，考慮到設(shè)備存在重要性差異，給每個(gè)設(shè)備按照其重要性賦予相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，得到電網(wǎng)的健康狀態(tài)分值為:

式中:N—電網(wǎng)中處于不良運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備數(shù)，ωk—設(shè)備k的權(quán)重系數(shù)，Sk—設(shè)備k的健康狀態(tài)分值。

根據(jù)文獻(xiàn)［14］，可以預(yù)測(cè)設(shè)備在經(jīng)歷不同檢修方案后的狀態(tài)，將其代入公式(1)則可預(yù)測(cè)電網(wǎng)檢修后的健康狀態(tài)。電網(wǎng)健康狀態(tài)是電網(wǎng)運(yùn)行安全性和可靠性的內(nèi)在表現(xiàn)，有效反映了不同檢修方案在電網(wǎng)運(yùn)行性能方面恢復(fù)的優(yōu)劣程度。

(2)電網(wǎng)運(yùn)行損失c2。由于電網(wǎng)的復(fù)雜性，其可靠性本質(zhì)上是一個(gè)取決于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、運(yùn)行方式、系統(tǒng)負(fù)荷和元件隨機(jī)停運(yùn)以及隨機(jī)修復(fù)等諸多相關(guān)因素［15］的指標(biāo)變量。本研究為簡(jiǎn)化分析，將電網(wǎng)運(yùn)行損失限定在電網(wǎng)供電不足引起的失負(fù)荷量上，側(cè)重反映電網(wǎng)運(yùn)行安全性和可靠性的外在表現(xiàn)。狀態(tài)檢修作為一種在設(shè)備故障前實(shí)施的預(yù)測(cè)性檢修，引起的負(fù)荷缺失主要是計(jì)劃失負(fù)荷量，可以采用如下直流潮流模型求解:

約束條件:

①發(fā)電與負(fù)荷平衡約束:

②輸變電設(shè)備有功傳輸約束:

③機(jī)組輸出有功功率限制約束:

④失負(fù)荷量限制約束:

式中:Pg，Pc，Pd—機(jī)組有功輸出、節(jié)點(diǎn)負(fù)荷、失負(fù)荷向量;Ng，Nc—機(jī)組節(jié)點(diǎn)集合、負(fù)荷節(jié)點(diǎn)集合;i，j—機(jī)組節(jié)點(diǎn)、負(fù)荷節(jié)點(diǎn)編號(hào);L，Lmax—輸變電設(shè)備的有功傳輸、最大允許有功傳輸向量;A—輸變電設(shè)備的有功功率和節(jié)點(diǎn)注入的有功功率間的關(guān)聯(lián)矩陣;Pg，max，Pg，min—機(jī)組的有功出力上、下限向量。

(3)電網(wǎng)狀態(tài)檢修資源c3。電網(wǎng)狀態(tài)檢修作為資產(chǎn)全壽命周期管理的重要組成部分，所要達(dá)到的目標(biāo)已經(jīng)不僅僅是提高電網(wǎng)的安全性和可靠性，檢修經(jīng)濟(jì)性也同樣需要得到保證。特別在當(dāng)前不斷增加的電網(wǎng)設(shè)備數(shù)量與檢修所需資源有限的矛盾日益突出情況下，檢修資源應(yīng)該作為電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策的一個(gè)重要指標(biāo)。檢修資源主要包括檢修過(guò)程中所有設(shè)備所需人力資源和物力資源。

為計(jì)算方便，本研究將兩種資源折合成經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，統(tǒng)一到同一量綱上加以衡量。

①人力資源。即檢修過(guò)程中所需工作人員的檢修力量。將其折合成經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，可以表示為檢修人員人工成本和輔助工人工成本的和。人工成本為工日單價(jià)和檢修所需工日的乘積。

②物力資源。綜合起來(lái)看主要涉及到檢修所需的材料儲(chǔ)備和機(jī)械力量。可以表示為材料成本r3和機(jī)械成本r4的和。

因此，檢修資源可表示為:

式中:rk1，rk2，rk3，rk4—設(shè)備 k 檢修所需檢修人員、輔助工每工日人工成本、材料成本、機(jī)械成本;τm1k，τm2k—設(shè)備k檢修所需檢修人員、輔助工工日，與檢修方式有關(guān)。

2.3 基于D-S證據(jù)理論的電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策

2.3.1 識(shí)別框架和證據(jù)源確定

D-S證據(jù)理論由于能夠通過(guò)證據(jù)的積累和合成法則，不斷縮小假設(shè)集，常常作為一種決策方法應(yīng)用于多目標(biāo)決策中。

假設(shè)設(shè)備檢修方案用D=(w，t)表示(其中:w—檢修方式，t—檢修時(shí)段)。參考國(guó)家電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修導(dǎo)則和狀態(tài)檢修的實(shí)際開(kāi)展情況，設(shè)備狀態(tài)檢修方式可分為以下5類:w=1為整體性檢修;w=2為局部性檢修;w=3為一般性檢修;w=4為更換性檢修;w=5為不停電檢修。檢修時(shí)段采用雙周檢修模式，設(shè)定檢修初始時(shí)刻t=0，以每?jī)芍転閱挝粍澐盅芯恐芷?。若t=2，表示從檢修初始時(shí)刻算起的第3～4周，依此類推。若D=(1，3)，表示設(shè)備在第3個(gè)檢修時(shí)段采用整體性檢修方式。

假設(shè)檢修決策初始時(shí)刻有m臺(tái)設(shè)備需要安排檢修，根據(jù)已有的設(shè)備個(gè)體檢修決策方法，可以得到第k個(gè)設(shè)備可能采取的檢修方案集合為{D，D，…，D}，(k=1，2，…，m)。其中，Lk為第 k個(gè)設(shè)備可選檢修方案的個(gè)數(shù)。將m臺(tái)設(shè)備檢修方案進(jìn)行組合后，按照2.1節(jié)所述的檢修指導(dǎo)原則對(duì)這些方案進(jìn)行篩選，得到所有可能的方案集合為A1，A2，…，AN，其中第i個(gè)可能方案Ai={D，…，D，…，D}，lk可取1～Lk中任意一個(gè)正整數(shù)，N為電網(wǎng)狀態(tài)檢修可能方案的個(gè)數(shù)。該集合為證據(jù)理論的識(shí)別框架Θ，即Θ={A1，A2，…，AN}。

從2.2節(jié)決策指標(biāo)定量化公式可以看出，各指標(biāo)不僅能全面表征電網(wǎng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，而且還與電網(wǎng)中每個(gè)設(shè)備的檢修方式、檢修時(shí)段相關(guān)。因此，可將這些相互獨(dú)立的決策指標(biāo)(c1，c2，c3)作為證據(jù)理論的證據(jù)源。

2.3.2 BPA 分配

指標(biāo)cj(j=1～3)對(duì)應(yīng)任意一個(gè)方案Ai都有一個(gè)具體量化值，反映了方案Ai作用于該指標(biāo)的程度。筆者將方案Ai下指標(biāo)cj的值標(biāo)準(zhǔn)化得到λij。λij為指標(biāo)cj實(shí)際值與理想值的貼近程度，標(biāo)準(zhǔn)化值越大，表示對(duì)該方案的采納意愿越強(qiáng)烈，信任程度越高。因此筆者將λij定義為對(duì)方案Ai的決策偏好程度，客觀反映在指標(biāo)cj下選取該方案的可能性大小，并將其作為D-S證據(jù)理論的BPA。則證據(jù)源cj對(duì)各個(gè)命題的可信度分配函數(shù)為:

式中:mj(Ai)—指標(biāo)下方案Ai的信任度分配函數(shù);mj(Θ)—指標(biāo)下沒(méi)有指定到任何一個(gè)方案的信任度分配函數(shù)，表示對(duì)不確定的信任度分配。

2.3.3 證據(jù)合成與檢修決策

本研究將所有證據(jù)源的信任度函數(shù)用D-S合成規(guī)則合成，得到3個(gè)證據(jù)源聯(lián)合作用下對(duì)識(shí)別框架中方案Ai的信任度m(Ai)。根據(jù)證據(jù)理論中信任度函數(shù)和似真度函數(shù)的定義，計(jì)算每個(gè)方案Ai的信度區(qū)間［Bel(Ai)，Pls(Ai)］和不確定的信任度分配 m(Θ)，然后根據(jù)下述決策規(guī)則得出最后結(jié)果。

本研究選取信任度最大規(guī)則［16］:①目標(biāo)方案有最大的信任度分配，即Bel(X1)=max{Bel(Xi)，Xi?Θ};②目標(biāo)方案與其他方案的信任度差異足夠大時(shí)，才能確認(rèn)選擇該方案，即Bel(X1)－Bel(X2)＞ε1，Bel(X2)=max{Bel(Xi)，Xi?Θ，Xi≠X1};③不確定的信任度應(yīng)該小于一定的閾值ε2，即Bel(Θ)＜ε2。根據(jù)本研究實(shí)際情況，分別選取閾值 ε1和 ε2為0.03和0.2。同時(shí)滿足以上規(guī)則才能得到最終的決策結(jié)果。

3 算例分析

以如圖2所示的某局部電網(wǎng)為例。假設(shè)在本次檢修決策初始時(shí)刻，變電所Ⅱ和發(fā)電廠A的變壓器運(yùn)行狀態(tài)良好;變電所Ⅰ的兩變壓器狀態(tài)劣化明顯，并且在本次檢修之前，經(jīng)歷過(guò)小修和消缺維護(hù)，但尚未大修。變壓器T1、T2分別于1998年、2006年投運(yùn)，至今已分別在線運(yùn)行16年、8年。進(jìn)線 L1的可靠度假設(shè)為99%，負(fù)荷節(jié)點(diǎn)LP1、LP2的負(fù)荷曲線通過(guò)負(fù)荷預(yù)測(cè)得到。

圖2 局部電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖

本研究通過(guò)由運(yùn)行人員巡視檢查和變電所狀態(tài)監(jiān)測(cè)提供的一系列基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從設(shè)備個(gè)體檢修決策的角度得到變壓器T1的檢修方案從優(yōu)到劣的排序?yàn)?1，2)，(2，3)，(3，3)，變壓器 T2為(5，2)，(3，6)，(2，8)。若進(jìn)行檢修方案組合，可以得到9種電網(wǎng)狀態(tài)檢修初始決策方案。

本研究依據(jù)2.1節(jié)所述電網(wǎng)狀態(tài)檢修指導(dǎo)原則對(duì)上述方案進(jìn)行篩選。待檢修的兩變壓器符合互斥檢修原則，不能將其安排在同一時(shí)段進(jìn)行檢修，假定第3個(gè)原則都滿足，篩選后的電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策可能方案有8種，即識(shí)別框架 Θ ={((1，2)，(3，6))，((1，2)，(2，8))，((2，3)，(5，2))，((2，3)，(3，6))，((2，3)，(2，8))，((3，3)，(5，2))，((3，3)，(3，6))，((3，3)，(2，8))}。

按照本研究建立的D-S證據(jù)理論多目標(biāo)決策模型，筆者首先計(jì)算各可行方案下電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策指標(biāo)值并標(biāo)準(zhǔn)化。然后在決策指標(biāo)的指導(dǎo)下對(duì)方案進(jìn)行識(shí)別并分配基本可信度BPA，將3個(gè)證據(jù)源下的可信度函數(shù)用D-S合成法則合成后，計(jì)算各個(gè)可能方案的信任度區(qū)間，其結(jié)果如表1所示。最后根據(jù)本研究的 決策規(guī)則進(jìn)行判斷，得出最后的決策結(jié)果。

表1 指標(biāo)聯(lián)合作用下各方案的信度區(qū)間［Bel(Ai)，Pls(Ai)］和決策結(jié)果

從表1中可得，電網(wǎng)狀態(tài)檢修的決策結(jié)果為方案A5=((2，3)，(2，8))，即變壓器 T1在第 3 時(shí)段采取局部性檢修，變壓器T2在第8時(shí)段采取局部性檢修。該方案下對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值為(0.675 4，1.000 0，0.938 2)，是所有方案中使3個(gè)指標(biāo)達(dá)到整體最優(yōu)的解，特別是使第2個(gè)指標(biāo)電網(wǎng)運(yùn)行損失最小。

若按單個(gè)設(shè)備檢修決策最優(yōu)來(lái)講，變壓器T1的檢修方案為(1，2)，變壓器 T2的檢修方案為(5，2)，在同一個(gè)檢修時(shí)段進(jìn)行檢修。本研究在該情況下計(jì)算相應(yīng)的電網(wǎng)各個(gè)指標(biāo)，可以得到標(biāo)準(zhǔn)化后的值為(0.558 4，0.000 0，0.798 9)，電網(wǎng)健康狀態(tài)和電網(wǎng)檢修資源處于較低水平的同時(shí)，電網(wǎng)運(yùn)行損失嚴(yán)重超出規(guī)定范圍?？梢?jiàn)在考慮到設(shè)備與設(shè)備之間關(guān)系、設(shè)備與電網(wǎng)之間關(guān)系時(shí)的電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策時(shí)，達(dá)到單個(gè)設(shè)備層面的最優(yōu)決策方案不一定是電網(wǎng)層面的最優(yōu)檢修方案，而需要綜合考慮設(shè)備個(gè)體與電網(wǎng)整體運(yùn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

在設(shè)備個(gè)體狀態(tài)檢修決策的基礎(chǔ)上，本研究綜合考慮待檢修設(shè)備之間、設(shè)備與電網(wǎng)之間的關(guān)系，提出了電網(wǎng)狀態(tài)檢修的概念和指導(dǎo)原則，對(duì)電網(wǎng)中需要檢修的設(shè)備個(gè)體決策方案進(jìn)行組合與篩選;并提出了整個(gè)電網(wǎng)層面的檢修決策指標(biāo)，通過(guò)建立基于D-S證據(jù)理論的電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策模型對(duì)可能的檢修方案進(jìn)行決策，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備個(gè)體與電網(wǎng)整體運(yùn)行的綜合最優(yōu)檢修決策方案。

本研究提出的決策模型邏輯清晰，計(jì)算方法便于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，可以快速地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策。

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［

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:李 輝］

本文引用格式:

敖蕾蕾，王慧芳，杜振東.電網(wǎng)狀態(tài)檢修決策研究［J］.機(jī)電工程，2014，31(5):639－643.

AO Lei-lei，WANG Hui-fang，DU Zhen-dong.Research on condition based maintenance for power transmission system［J］.Journal of Mechanical＆ Electrical Engineering，2014，31(5):639 －643.

《機(jī)電工程》雜志:http://www.meem.com.cn

Research on condition based maintenance for power transmission system

AO Lei-lei1，WANG Hui-fang1，DU Zhen-dong2
(1.College of Electrical Engineering，Zhejiang University，Hangzhou 310027，China;2.The Economic and Technical Research Institute，Zhejiang Electric Power Corporation，Hangzhou 310008，China)

Aiming at the safe and statistical operation requirements of the power transmission systemcannot be met by condition based maintenance(CBM)decision-making results for individual device，from an entire system prospect，the concept of CBM for power transmission system was proposed，and a maintenance decision-makingmodel based on D-S evidence theory was established.Under the consideration of the real-time correlation between the devices，and the system both，the guiding principles were also summarized which are the basic of the combination and selection of all possible schemes based on the individual decision-making，and then the collection of the possible schemes of the system can be selected out.Then，thedecision-making indicators which are the reflection of the safety，reliability and economy of the power transmission system were established，and their quantitative methods were given.The optimalscheme can be selected out by the established model of which the evidences are these independent indicators and the BPA values are the normalized values of the indicators beneath each possible scheme.The numerical result shows that，the individual equipment and the entire power transmission system are both on a safety operation level.

power transmission system;condition based maintenance(CBM);decision-making indicators;D-S evidence theory

TM7

A

1001－4551(2014)05－0639－05

10.3969/j.issn.1001 －4551.2014.05.021

2013－12－23

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51107112)

敖蕾蕾(1989－)，女，江西吉安人，主要從事電力系統(tǒng)狀態(tài)檢修方面的研究.E-mail:audreyao@zju.edu.cn

王慧芳，女，副教授，碩士生導(dǎo)師.E-mail:huifangwang@zju.edu.cn