一种基于风险评估的电力设备检修策略优化方法和系统
阅读说明：本技术 一种基于风险评估的电力设备检修策略优化方法和系统 (Power equipment maintenance strategy optimization method and system based on risk assessment ) 是由 莫文雄 栾乐 许中 罗思敏 崔屹平 徐硕 周凯 刘田 刘俊翔 于 2021-07-23 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种基于风险评估的电力设备检修策略优化方法和系统,包括,S1.对当前电力系统进行功能划分和建模并确定待监测的子系统；S2.获取待监测的子系统的历史负荷数据并分析当前各类故障的发生概率；S3.根据当前故障的发生概率和所造成的损失计算风险值。通过上述方式,首先对电力系统进行功能划分和建模并确定待监测的子系统,然后根据各个子系统的故障发生概率和故障所造成的损失计算对应的风险值；最后根据得到的风险值确定相应的检修策略,可以减少不必要的检修、维护等,使检修部门把注意力和资源集中到最有意义的检修活动上,使检修活动得到有力的保证。(The invention provides a method and a system for optimizing a power equipment maintenance strategy based on risk assessment, which comprises the following steps of S1, carrying out function division and modeling on a current power system and determining a subsystem to be monitored; s2, acquiring historical load data of a subsystem to be monitored and analyzing the occurrence probability of various faults at present; and S3, calculating a risk value according to the occurrence probability of the current fault and the caused loss. According to the mode, firstly, the power system is subjected to function division and modeling, the subsystems to be monitored are determined, and then corresponding risk values are calculated according to the fault occurrence probability of each subsystem and the loss caused by the fault; and finally, determining a corresponding maintenance strategy according to the obtained risk value, thereby reducing unnecessary maintenance, maintenance and the like, enabling a maintenance department to concentrate attention and resources on the most meaningful maintenance activities, and enabling the maintenance activities to be powerfully guaranteed.)
技术领域
本发明涉及电力设备检修技术领域，具体而言，涉及一种基于风险评估的电力设备检修策略优化方法和系统。
背景技术
目前，对于电网而言，在保证的运行可靠性的前提下需要尽量控制运营成本；其中，检修方式的优化是控制运营成本的一项重要手段，也是一项策略性较强的技术管理工作。近年来，国内外电网都发展起来以定期检修为主，结合经验决定延长或缩短周期的检修方式。但是，随着电网的扩大和设备的增加，定期检修为主的方式中潜在的问题逐步暴露，甚至可能开始形成危害，例如定期检修所需人力物力投入过大、影响设备正常运行、增加误操作的可能性等问题。因为定期检修为主的方式中存在较为明显的问题，所以亟待对检修策略、检修方式提出优化方法，以便于在保持电网运行的高可靠性的同时降低设备检修费用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于风险评估的电力设备检修策略优化方法和系统，用以实现在保持电网运行的高可靠性的同时降低设备检修费用的技术效果。
第一方面，本发明提供了一种基于风险评估的电力设备检修策略优化方法，包括：
S1.对当前电力系统进行功能划分和建模并确定待监测的子系统；
S2.获取待监测的子系统的历史负荷数据并分析当前各类故障的发生概率；
S3.根据当前故障的发生概率和所造成的损失计算风险值，进行风险评估并根据评估结果生成对应的检修策略。
进一步地，所述S1中待监测的子系统通过故障后对电力系统的影响、历史故障概率、故障维修费用和预防性检修投入成本的综合排名进行确定。
进一步地，所述S1中对当前电力系统进行功能划分和建模时根据各个子系统的基本功能和对电力系统的辅助功能进行建模；其中，基本功能为各个子系统在电力系统的各个对应分系统中起到的基本作用；辅助功能为各个子系统起到的辅助作用，包括但不限于支撑作用和连接作用。
进一步地，所述S3中风险值的计算方式为：
R(t)＝L(t)*P(t)＝(LA(t)*QA+LN(t)*QN)*P(t)
式中，R(t)表示风险评估值；t表示当前时刻；L(t)表示当前时刻的故障所造成的损失；P(t)表示当前时刻的故障发生概率；LA(t)表示故障造成的资产损失；LN(t)表示故障造成的电网运行损失；QA表示资产损失所占的权重；QN表示电网运行损失所占的权重。
进一步地，所述S3中进行风险评估时根据所述风险值划分当前故障的风险等级并根据所述风险等级输出对应的检修策略。
进一步地，所述方法还包括根据当前所述风险值和历史风险值对各个子系统的故障风险进行预测并对预测结果继续可视化展示。
第二方面，本发明提供了一种基于风险评估的电力设备检修策略优化系统，包括：功能划分与建模模块，用于对当前电力系统进行功能划分和建模并确定待监测的子系统；
故障概率分析模块，用于获取待监测的子系统的历史负荷数据并分析当前各类故障的发生概率；
检修策略分析模块，用于根据当前故障的发生概率和所造成的损失计算风险值，进行风险评估并根据评估结果生成对应的检修策略。
进一步地，所述电力设备检修策略优化系统还包括：风险预测模块，所述风险预测模块用于根据当前所述风险值和历史风险值对各个子系统的故障风险进行预测并对预测结果继续可视化展示。
本发明能够实现的有益效果是：本发明提供的电力设备检修策略优化方法，首先对电力系统进行功能划分和建模并确定待监测的子系统，然后根据各个子系统的故障发生概率和故障所造成的损失计算对应的风险值；最后根据得到的风险值确定相应的检修策略，可以减少不必要的检修、维护等，使检修部门把注意力和资源集中到最有意义的检修活动上，使检修活动得到有力的保证。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于风险评估的电力设备检修策略优化方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种基于风险评估的电力设备检修策略优化系统的拓扑结构示意图。
图标：10-电力设备检修策略优化系统；100-功能划分与建模模块；200-故障概率分析模块；300-检修策略分析模块；400-风险预测模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参看图1，图1为本发明实施例提供的一种基于风险评估的电力设备检修策略优化方法的流程示意图。
在一种实施方式中，本发明实施例提供了一种基于风险评估的电力设备检修策略优化方法，其具体内容如下所述。
S1.对当前电力系统进行功能划分和建模并确定待监测的子系统。
具体地，对于电力系统而言，通常可划分为发电系统、输电系统、配电系统等多个分系统，而各个分系统又可以细分为多个子系统；例如发电系统可以细分为发电机、变压器等子系统。在众多的子系统中，每个子系统的故障问题对整个电力系统的影响均存在差异。因此，在一种实施方式中，待监测的子系统可以通过故障后对电力系统的影响、历史故障概率、故障维修费用和预防性检修投入成本的综合排名进行确定。基本原则包括以下四个：
1.故障后会对电力系统运行造成严重影响的子系统；
2.近年中故障率较高的子系统；
3.近年中故障维修费用较高的子系统；
4.当前预防性检修投入费用较大的子系统。
根据上述原则，各个子系统可以按照涉及上述原则的数量进行排名，并根据排名顺序制定监测的优先级。若子系统仅涉及上述四个原则中的某一个，则按照1-4四个原则的顺序制定监测的优先级。
对当前电力系统进行功能划分和建模时可以根据各个子系统的基本功能和对电力系统的辅助功能进行建模；其中，基本功能为各个子系统在电力系统的各个对应分系统中起到的基本作用；辅助功能为各个子系统起到的辅助作用，包括但不限于支撑作用和连接作用。
S2.获取待监测的子系统的历史负荷数据并分析当前各类故障的发生概率。
具体地，在获取到待监测的子系统的历史负荷数据后，就可以根据历史负荷数据分析该子系统在各个环境状况下发生故障的概率。
S3.根据当前故障的发生概率和所造成的损失计算风险值，进行风险评估并根据评估结果生成对应的检修策略。
在一种实施方式中，风险值的计算方式为：
R(t)＝L(t)*P(t)＝(LA(t)*QA+LN(t)*QN)*P(t)
式中，R(t)表示风险评估值；t表示当前时刻；L(t)表示当前时刻的故障所造成的损失；P(t)表示当前时刻的故障发生概率；LA(t)表示故障造成的资产损失；LN(t)表示故障造成的电网运行损失；QA表示资产损失所占的权重；QN表示电网运行损失所占的权重。
示例性地，进行风险评估时可以根据所述风险值划分当前故障的风险等级并根据所述风险等级输出对应的检修策略。在一种实施方式中，可以按照表1的方式制定对应的检修策略。
表1
通过对风险值等级的划分，实现了风险的直观评估，并可相对应地采取相应的措施，直接或定量按排序安排检修活动，从而在系统可靠性与费用的逻辑决策中进行合理判断。定量而直观的结果使得检修决策过程更易操作，同时也更大程度地避免了人为因素的干扰。为了更为清楚的理解本申请的内容，本发明实施例还对某地区的输电系统展开研究，划分4条双回线路作为子系统，其风险值计算结果如表2所示，其中针对铁塔、接地线、双回线路都给出了当前的风险值。
表2
由表2可见，线路B、C、D的铁塔风险值都超过了0.2，处于中风险等级，应当采取适当措施，加强对铁塔的监测，及时预估可能出现的故障，而其他子系统的风险值都低于0.2，风险较低，可正常运行。
在上述实现方式的基础之上，本发明提供的方法还包括：根据当前所述风险值和历史风险值对各个子系统的故障风险进行预测并对预测结果继续可视化展示。根据预测结果可以更好地制定检修计划。
请参看图2，图2为本发明实施例提供的一种基于风险评估的电力设备检修策略优化系统的拓扑结构示意图。
在一种实施方式中，本发明实施例还提供了一种基于风险评估的电力设备检修策略优化系统10，该电力设备检修策略优化系统10包括：
功能划分与建模模块100，用于对当前电力系统进行功能划分和建模并确定待监测的子系统；
故障概率分析模块200，用于获取待监测的子系统的历史负荷数据并分析当前各类故障的发生概率；
检修策略分析模块300，用于根据当前故障的发生概率和所造成的损失计算风险值，进行风险评估并根据评估结果生成对应的检修策略。
进一步地，上述系统还包括：风险预测模块400，该风险预测模块400用于根据当前所述风险值和历史风险值对各个子系统的故障风险进行预测并对预测结果继续可视化展示。
通过上述方式，可以在保持电网运行的高可靠性的同时降低设备检修费用。
综上所述，本发明实施例提供一种基于风险评估的电力设备检修策略优化方法和系统，包括：S1.对当前电力系统进行功能划分和建模并确定待监测的子系统；S2.获取待监测的子系统的历史负荷数据并分析当前各类故障的发生概率；S3.根据当前故障的发生概率和所造成的损失计算风险值，进行风险评估并根据评估结果生成对应的检修策略。在保持电网运行的高可靠性的同时降低设备检修费用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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