百科问答小站 logo
百科问答小站 font logo



中国电网为什么不采用故障抢修模式而采用计划检修模式? 第1页

  

user avatar   wen-dao-67-29 网友的相关建议: 
      

不止是中国电网,全世界的电网都不敢单一采用故障抢修模式。电网是多类输变电设备的集合,再加上发电设备,整个电力系统的检修安排是一项极其复杂的系统工程

下面从理论的角度来捋一捋一下“电网检修”这件事。

设备检修方式的类型和演变历史

从理论上讲,设备管理和检修方式可以分为以下四种:

这四种检修方式具体如下:

  • 事后检修,就是出现故障后进行的反应性检修。 但是这种检修方式的问题在于,等到故障发生才进行检修,可能造成设备的损毁,甚至造成更严重的经济损失,于是有了下一种检修
  • 预防性计划检修,也称为定期检修,与事后检修不同的是,这种检修方式强调防患于未然。这往往是基于经验和统计数据的,根据掌握的设备的平均寿命和故障率情况,按照预定时间或检修周期进行检修。这里提到的设备寿命和故障率,通常是按照下面这个曲线来操作的,通常称为设备故障率浴盆曲线。也就是说,通常在设备刚投入的适应期和快到寿命年限的临终期,故障率较高,而中期比较平稳。 这种检修方式的问题在于,检修的频率难以确定,频率低了,设备故障风险就高;频率高却意外着更高的设备停运时间和更高的人员维护费用,接着便有了状态检修与定期检修相配合。
  • 状态检修,以设备状态为基础,对设备和运行情况进行监测和测量,结合巡视数据、历史可靠性数据、人工智能技术,预测和分析设备状态,以此来安排指导设备的检修。这种方式中,如果指标一切正常,则可以免去不必要的检修;如果设备运行数据异常,甚至可以额外安排必要的检修。状态检修与定期检修的结合,可以有效降低检修频次,同时也让检修的针对性和效应更强。但是,电网是个系统性工程,难以简单的安排,逐步产生了优化检修。
  • 优化检修,是指通过对现有设备的设备状态进行评估,比较权衡上述三种检修方式,最终确定用哪种方式更可靠,也更经济。这也是题主提问中说到的计划检修模式。

接下来就是分析为什么要优化,以及如何优化。

为什么电网的检修是一项系统性工程

最核心的三个关键词——繁杂、耗时、互联。

繁杂:电网需要检修的设备真是不计其数,大到输电线、杆塔、变压器、绝缘设备、继保元件、各种系统……,实在太多,多到数不清,为了便于理解,我后边的讲述就集中于大型关键设备。当然,不同类型的设备,可以交由不同工种的专业人员来维修。但真正头疼的是,电网以及电力系统是一个多环节、多层次的高度互联的整体网络

耗时:电网中的大型、超大型设备极多,大型变压器,以千米为单位的输电线路,甚至是百千米以上的特高压线路,这些设备的检修可不等同于家用电器,尤其是线路及相关系统,它们的检修是以天计的,有的设备检修需要十几、甚至几十天。

互联:电力网络是一个相互关键的整体,换言之,你因检修停运的每个设备,都会有直接关联的本环节或者另一个环节的设备受影响。比如,在下面这个简化的电力系统场景。

这个图中,不考虑线路备用,不考虑输变电不同电压等级,也不考虑用户侧的情况,即使做了如此多的简化,在其中安排设备检修时就面临下面的问题(包括但不限于):

  • 如果线路A-1检修:那么发电机也不能发电机A也就只能休息了,同时也意味着系统减少了A这么多的供电能力。
  • 如果变电站1检修:于变电站1内部,就要衡量是否要切换备用变压器(一个变电站通常有备用变压器),运行方式的变化就要提前安排了。如果没备用,那么要考虑限制A和B的发电量了,发太多,可能变电站撑不住,最终这个系统的供电能力就受变电站1容量的限制了。
  • 如果变电站1和变电站2之间的某条线路检修:看样子一条检修,还有两条备用。但实际上,这个时候就要考虑输电线的承载能力了,原来可能是三条100MVA的,能送300MVA电量,现在一条检修,另外两条最高只能送200MVA,结果还是容量受限了。

在这个例子中,如果要检修,当然影响最小的方式,就是协调好多方。比如线路A-1、变电站1、变电站2、及1与2之间的线路尽可能同时检修,这样产生影响的时间最短。另外,比如A-1和B-1不要同时检修,不然系统就断电了。类似于这样的需要考虑的事情还有很多。

在这么简化的一个系统里,随便一说,就发现,真的是处处关联。而真实的电力系统,可比这复杂的多的多,随手找了一个网上某省主干网的图,这还只是主干网,更复杂的配电网还没包括!!!!

这么复杂的工程,优化是决策人员的必选项!必须先理清所有的设备需要如何安排检修,然后还要在可调节的范围内,尽可能地做最大的优化调整。这不仅关乎成本,更关乎电力系统的可靠性和安全性。

当然在执行层面,电网检修也是根据设备的重要程度、检修耗时等因素,分别安排了年度、月度等不同时间尺度的检修的。

制定检修计划的方法论

前面讲那么多原因,真到实操层面更复杂。

整体上,检修计划的所有调整要能保证或者达成以下目标:

  • 电力系统的稳定性和可靠性。系统的安全可靠运行是基础,在优化过程中,需要考虑容量是否充足,备用是否足够等。
  • 整体的经济性。设备的检修会在电网内部,以及与上下游的发用电环节互相关联,尤其是重要设备,一定会对多方的经济性都造成影响。在调整时,一定要平衡各方和经济利益关系。

对于复杂电网,检修计划的制定是一个复杂的优化问题,也就是数学领域的运筹学的内容,在这里就不展开了,但对于其原理,我之前在下面这个回答中描述过,供参考。

对一个冷门问题,居然敲了这么多字,看到这里,觉得还算专业的,赏个赞以示安慰吧,哈哈!




  

相关话题

  中国电力能源未来在哪? 
  在一段长一米的导线中某处切断一半截面积会否改变阻值? 
  永磁同步电机功率密度的限制是什么? 
  如何评价新闻《高铁遇故障停电:车内40℃乘客热虚脱》? 
  西门子1P+N断路器能否作为家庭总开关使用? 
  储能技术有哪几种,各自的特点是什么? 
  美国电力系统是如何做到实时更新电价的? 
  电气硕士如何选择导师? 
  如何看待中国工程院院士薛禹胜认为未来能源系统的核心是电力和电网? 
  为什么电气专业推荐进电网,工资不是很低吗? 

前一个讨论
电力调度数据网一区二区三区及两个平面是什么意思?
下一个讨论
你见过最傻的狗是什么样的?





© 2024-11-21 - tinynew.org. All Rights Reserved.
© 2024-11-21 - tinynew.org. 保留所有权利