基于设备及电网风险综合评判的输变电设备状态检修决策优化

论文摘要

实施电气设备状态检修是提高设备及电网运行安全性、可靠性和经济性的重要手段。随着我国电网建设迅猛发展以及状态检测技术的不断提高,电气设备状态检修方式以其针对性强、经济可靠等优势在电力系统中得到越来越多的应用。其中,在综合考虑设备及电网运行状况的基础上来合理地制定设备状态检修策略并科学地安排检修计划是成功实施设备状态检修工作的关键,也是本文研究的重点。电气设备检修后的故障率变化量是状态检修决策优化的基础。本文鉴于传统统计方法存在可信度低、应用滞后等问题,提出适用于状态检修决策优化的设备故障率推算新方法。该方法通过量化设备当前状况的劣化程度,结合同类设备的故障率曲线,采用“役龄回退因子”描述检修工作对设备状况的修复情况,实现对检修后的设备故障率的预测。通过对国内外有关设备状态检修决策机制研究现状进行梳理,指出目前常用的三种决策机制的优势以及存在的不足,在此基础上,提出采用风险管理方法,将某一检修计划在执行过程中设备及电网可能面临的风险进行经济性量化,以“综合风险费用最小”为优化目标,建立数学优化模型,并采用禁忌搜索算法对可行的检修计划方案进行筛选,得出技术经济综合最优的检修方案。最后,应用本文所提出的优化模型及禁忌搜索算法对华东某地区电网220kV及500kV输变电设备进行检修计划的优化安排,并通过与传统方法对比,说明本文研究工作的有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 电力系统检修简介
• 1.2.2 状态检修决策机制的研究
• 1.2.3 检修计划优化算法的研究
• 1.3 论文的主要工作
• 第二章 状态检修决策中电气设备故障率的推算
• 2.1 基于健康指数的设备故障率推算
• 2.1.1 设备健康指数的获取
• 2.1.2 设备当前状态下的故障率推算
• 2.2 状态检修后设备故障率的推算
• 2.2.1 基于威布尔分布的故障率曲线
• 2.2.2 电气设备的实际役龄
• 2.2.3 检修后的设备故障率推算
• 2.3 算例分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于风险综合评判的设备状态检修决策优化
• 3.1 设备故障风险
• 3.1.1 设备故障概率
• 3.1.2 设备故障损失
• 3.2 电网运行风险
• 3.2.1 EENS 指标
• 3.2.2 风险经济性量化
• 3.3 设备状态检修决策优化模型的建立
• 3.3.1 模型的假设
• 3.3.2 模型的目标函数
• 3.3.3 模型的约束条件
• 3.4 设备状态检修决策优化模型的求解
• 3.4.1 智能优化算法
• 3.4.2 禁忌搜索算法的基本原理
• 3.4.3 求解状态检修决策优化模型的禁忌搜索算法
• 3.5 本章小结
• 第四章 算例分析
• 4.1 算例基础数据
• 4.1.1 待修设备数据
• 4.1.2 负荷数据
• 4.2 方案比较
• 4.3 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 研究成果总结
• 5.2 进一步研究方向
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
• 上海交通大学学位论文答辩决议书