基于区间直觉模糊群决策的分布式光伏运维综合评估

针对分布式光伏电站运维管理评估指标体系不完善和信息缺失的现状,基于区间直觉模糊群决策对分布式光伏电站运维管理进行综合评估研究。在分析影响分布式光伏电站智能运维管理的关键要素的基础上,综合考虑经济性、社会性、技术性等因素,提出了光伏电站智能运维管理的多维度评价指标体及各指标的计算方法。鉴于所建立指标的类型多、涉及面广、接触人员多以及由此带来的数据的复杂性和不完备性,为了减少信息丢失或失真以及正确刻画群决策专家的决策信息,采用区间直觉模糊群决策法对光伏电站智能运维管理服务进行了综合评价。仿真算例验证了所提方法在光伏电站运维信息缺失和信息不完备性条件下能够获得有效的评价结果,对分布式光伏电站的实际运维服务具有可行性。     

面向风电机组运维的知识图谱构建研究与应用

规模化风机高频运维信息愈发呈现数据高维、类间互联、规模攀升的特点,传统人工孤岛式故障检修运维模式难以适应人机料法环一体式发展进程。针对风机全环节、全要素的主动运维要求,提出知识规则、主从设备、规范条例一体融合的风电机组运维知识图谱构建方法。利用图论文本关键词提取算法(TextRank)完成对风电专业运维文本的实体识别与关系抽取,用以提高特征词的提取精度。采用Neo4j图数据库构建风电安全管理规程图谱及风电设备运维图谱,实现多元数据的互联与可视,进而实现风电运维信息的智能化查询。应用上述方法构建了629个实体、742条关系类型的风机知识图谱。数据查询试验表明：该方法的精确率及召回率等主要指标均在89%以上,较传统数据库方法平均提升了6.5%。该方法建立了运维要求可视表达和类间任务关联。运维大数据的有效查询,将有助于节省双碳战略风电运维力量,提高运维智能化水平。     

检修周期对发电成本经济性影响的分析

针对电厂机组采用不同检修周期对发电成本的影响进行了研究.通过对某机组的检修方案进行优化计算分析后发现,适当、合理地延长机组大修周期,可减少检修成本,降低发电成本.该研究成果可以在国产600 MW燃煤机组的检修工作中推广和应用,也可以为其他大型机组提供参考,对提高电力企业自身的市场竞争能力有实际指导作用.     

基于时间延迟理论的海上风电机组不定期检修策略

由于海上环境特殊,海上风电机组发生故障时适宜采取部件整体更换方式。实施状态检修选取合适的更换周期是降低运维成本的一个有效策略,但海上状态监测和健康诊断等技术还不够完善。针对此问题,以海上风电场运维日志为基础,借鉴状态检修中设备存在潜在故障—功能故障间隔的思想,将时间延迟理论引入海上风电机组维修中,对部件从潜在故障到功能故障的发展规律进行建模,并在此基础上提出一种适用于海上风电机组的不定期检修策略,优化部件更换周期。案例分析表明,所述方法能够确定一组最优的运维策略,使部件单位运行成本期望值处于一个较低水平,同时灵敏度分析结果能对优化出的策略进行运行风险评估。     

配电网检修计划制定的实用方法研究

以电力系统可靠性和经济学的成本-效益分析法为基础,提出了用成本-效益法制定电网检修计划的方法；定义了电网检修成本、检修效益、检修迫切性指标的概念和计算方法；提出了按检修迫切性指标,对检修项目进行排序的检修计划制定方法。按以上原理开发了制定电网检修计划的实用软件,并以延安地区电网为例进行了试验计算。计算结果表明了该方法的可行性和合理性。     

基于随机动态规划方法的电缆运维最优方案

提出了一种基于随机动态规划方法的电力电缆最优更换方案。该方案基于电缆绝缘材料随机老化模型,得出电力电缆的故障概率分布和绝缘老化等级;给出了计划区间内每年的维护决策,从而优化整体成本,降低电缆线路引起的意外停电事故,提高电网运行可靠性。     

A probabilistic approach to generation maintenance scheduler with network constraints

Most generating unit maintenance scheduling packages consider the preventive maintenance schedule of generating units over a one or two year operational planning period in order to minimize the total operating cost while satisfying system energy requirements and maintenance constraints. In a global maintenance scheduling problem, we propose to consider network constraints and generating unit outages in generation maintenance scheduling. The inclusion of network constraints in generating unit maintenance will increase the complexity of the problem, so we decompose the global generator scheduling problem into a master problem and sub-problems using Benders decomposition. At the first stage, a master problem is solved to determine a solution for maintenance schedule decision variables. In the second stage, sub-problems are solved to minimize operating costs while satisfying network constraints and generators’ forced outages. Benders cuts based on the solution of the sub-problem are introduced to the master problem for improving the existing solution. The iterative procedure continues until an optimal or near optimal solution is found.     

基于最小累积风险度的电网等风险检修决策

从电网风险均衡角度出发,提出一种基于最小累积风险度的电网等风险检修决策模型。以电网检修引起的计划性失负荷量和故障引起的非计划性失负荷量的综合作为电网风险衡量标准,以电网风险在检修周期各时段接近相等为目标建立电网等风险检修模型;提出电网故障发生的概率及失负荷量的计算方法,并通过风险追踪方法确定电网当前运行方式下各待检修设备对电网风险的贡献程度,由大到小排序确定待检修设备决策序列;采用基于最小累积风险度的启发式方法求解模型,依次确定各设备的检修时段。算例表明,所提模型不仅实现了电网风险均衡的目标,并且能使检修周期内的电网总风险较小。     

海上风电机组分阶段预防性维修策略

针对海上恶劣环境所引起维修费用昂贵的问题,结合部件失效率曲线,提出了海上风电机组分阶段预防性维修策略。首先引入容量因子,修正海上风电机组单位时间停机损失。其次,视风电机组为多部件复杂系统,结合维修情况更新部件和机组可靠性。在考虑预防性维修成本和对机组可靠性提高量的影响下,构建费效比(return on investment,ROI),采用离差标准化方法,确定各个部件的维修方式。以单位时间维修成本最低为目标,部件可靠性为约束,采用反向粒子群算法(opposition based learning-particle swarm optimization,OBL-PSO),得到最优维修时间间隔和全寿命周期内预防维修次数。最后,以某海上风电机组为例进行仿真分析。仿真结果表明,分阶段预防性维修策略比传统等时间间隔的维修策略减少了停机维修次数,能够进一步降低维修成本,为海上风电机组维护策略的制定提供指导。     

基于改进微粒群算法的坦克炮维修间隔期计算

针对坦克炮在使用过程中磨损规律的特殊性,以长期使用下单位时间维修费用最小为原则,建立了坦克炮预防性维修间隔期的模型,引入了改进微粒群算法对模型进行了计算,并通过实例对模型进行了验证,且利用代入法对结果进行了检验,证实了该模型和计算方法在确定维修间隔期中的可行性,说明了在坦克炮维修间隔期的确定中该方法比传统方法更具有科学...     

水轮机能量指标与水轮机的检修质量

论述水电厂水轮机能量指标与水轮机检修质量的关系,指出加强水轮机设备检修管理、提高检修质量是充分发挥水力发电机组能量效益的基础.通过实例说明水轮机能量特性是衡量水电机组检修质量的重要指标之一,各个水电厂应根据各自的实际情况尽快出台和制定能量指标下降及恢复程度的检修标准,并将此工作纳入规范化管理.     

试议电力设备的可靠性维修

分析传统的计划检修存在的一些弊端，指出传统的维修方法在认识上存在的许多误区。分析了供电设备的可靠性特点，并以可靠性理论为指导，提出维修策略，阐述如何开展可靠性维修的基本方法，强调对故障后果的分析，针对几种常见的维修方法分析确定维修的间隔期。     

考虑不完全维修的风机齿轮箱优化检修策略

齿轮箱是风电机组中维修费用最高的部件之一,针对齿轮箱的状态检修策略研究对降低设备维修费用、提高可靠度具有关键作用。针对风机齿轮箱不完全维修这一现状,提出了一种基于比例强度模型的优化检修策略。该方法利用监测到的齿轮箱振动数据、温度数据及历史维修数据建立比例强度模型,确定齿轮箱的强度函数;然后采用物理规划方法权衡最小维修费用和最大可靠度两个优化目标函数,确定最优维修阈值,并制定最优维修策略。结合实际风电场故障数据和在线监测数据,对考虑不完全检修的优化检修策略进行仿真分析,结果验证了所提优化策略的有效性和合理性。     

基于可靠性和气象因素的配电网短期维修决策方法

配电系统可靠性受气象因素的影响很大,为提高配电网在整个维修期间的可靠性,同时综合考虑被维修设备和其他设备所在的气象条件对维修风险带来的影响,提出一种计及可靠性和气象因素的配电网短期维修决策方法。与传统的配电网维修计划优化相比,该方法建立了不同气象条件下配电设备故障率及其修复时间计算模型。在计及维修规程约束、维修能力约束和电网结构约束的前提下,以可靠性指标损失最小为优化目标,建立了反映配电网期望停电持续时间和期望缺电量的系统风险综合指标。采用遗传优化算法,搜寻整个维修周期内系统综合风险指标最小的最佳维修计划。     

设备月度检修计划给定下的电网运行方式优化方法

为了提升设备计划下电网运行方式的合理性,给出了输变电设备月度检修计划给定下电网运行方式优化方法。将主问题分解为计及电力电量平衡的发电、负荷分配和提高计划方式合理性的有功潮流调整两个子问题。在发电和负荷分配问题中计及了历史同期负荷变化规律、系统旋转备用、网损等因素;在提高方式合理性的调整中,基于综合灵敏度指标迭代调整,分阶段考虑了基态潮流收敛性、N-1开断下的静态安全性、N-1故障下的暂态功角稳定性约束。通过对综合问题进行分解和分步实施,得到输变电设备检修计划下满足工程合理性的电网运行方式,并降低了求解难度。基于实际电网的算例验证了所提方法的有效性。     

基于元件-系统分级优化的光伏电站维护策略

为了能够最大限度地提高光伏电站的发电效率、降低维护成本,提出了元件-系统分级优化的光伏电站维护策略。首先在考虑光伏电站中各元件故障率的基础上,确定各个元件的状态转移矩阵,采用马尔可夫链对元件进行状态预测。然后在元件级优化阶段,借助于马尔可夫链状态预测结果,依据元件的直接维修费用、维修停机费用和故障风险损失,确定每个元件最经济的预防性维修时间及次最优维修时间,得到各个元件的维修策略集合,为系统级优化提供选择依据。在系统级优化阶段,依据元件之间的维修费用相关性与结构依赖性计算元件共同维修的时间阈值,从而确定系统最优维修策略。算例分析表明,该维护策略能够大幅节省维修费用,减少系统停机时间,验证了所提方法的有效性。     

Methodical Fundamentals for Constructing Startup Assignment Schedules for Combined-Cycle Power Plants Considering Damage Accumulation

Depending on the requirements for power plants at thermal power stations (TPS), alternative approaches can be used for constructing assignment schedules to start power units from different initial thermal states. This issue becomes topical for combined-cycle power plants (CCPP) with heat-recovery steam generators (HRSG) whose thermal cycle includes gas turbines featuring excellent maneuverability and a steam system with equipment characterized by a relatively low loading rate. This paper examines an approach to construction of assignment schedules for CCPP starting based on accumulation of damages of the most heavily loaded thickwall elements in the steam path to meet the requirements for CCPP maneuverability during the entire service life of a CCPP. A principle is proposed for constructing an assignment schedule for starting a CCPP from any initial thermal state within the desired time provided that the number of these startups would not exceed the prescribed limit value determined in assessing the damage accumulation. Assignment schedules must be prepared based on the monitored temperature conditions of CCPP equipment, the allowable limits for predicted temperature stresses, and the allowable number of cycles determined by the low-cycle fatigue.     

Empirical Circuit Breaker Failure Rate Assessment and Modeling in a Preventive Maintenance Application

This article presents an analysis of the failure rates of SF6 puffer circuit breakers in the 230-kV voltage class. Historical failure recorded data for existing power circuit breakers in high-voltage substations in Thailand from 1992 to 2011 were retrieved. Subsequently, the data were analyzed and classified based on the causes of failure related to circuit breaker sub-components. The failure rates of the individual circuit breaker sub-components were determined. These failure rates were then categorized into three main circuit breaker component categories based on their functionality, which includes the live part and insulation, operating mechanism, and control part. The failure rates of the individual circuit breaker sub-components were calculated, and their associated probability distributions were estimated using Weibull distribution functions. The resulting Weibull distribution parameters were subsequently utilized in a circuit breaker preventive maintenance application to aid in the decision-making process for setting the maintenance schedule of the circuit breaker components. Finally, circuit breaker reliability is also monitored. This proposed method can also be applied to other high-voltage equipment in power systems.     

基于受端供电可靠性的检修策略分析

为便于分析例行停电检修对受端可靠性的影响,将供电网简化为单电源供电、双电源完全冗余供电和双电源不完全冗余供电3种类型,将电源端的所有供电设备等值为一个逻辑设备,并假设其可靠度服从指数分布.在此基础上,提出了一套受端供电可靠性的分析方法.应用该方法,分析了更换/检修时间比、例行停电检修时间、设备故障率、检修效果等对受端供电中断时间的影响.分析结果表明,若不考虑计划停电和非计划停电的差异,对于单电源或双电源不完全冗余供电的情形,不进行例行停电检修时受端供电中断时间最小;对于双电源完全冗余供电的情形,仅对更换/检修时间比较大、故障率较高的设备,才比较适宜安排例行停电检修     

同时计及设备老化与不完全维修的电力系统可靠性评估

在电力系统可靠性评估中,建立精确的元件停运模型至关重要。传统模型忽视了设备老化与维修更新性的影响,导致评估误差随着元件运行时间增长而不断增大。针对这一严重不足之处,提出了计及设备老化与不完全预防性维修的元件时变停运概率模型。该模型采用虚拟年龄与改善因子表征预防性维修对故障率的降低效应,采用威布尔模型表征时间对故障率的增长效应。应用所提出的模型对改进的IEEE RTS-79系统进行了可靠性评估。通过改变部分系统元件的维修成本和预防性维修周期模拟实际维修,给出了新模型中不同维修策略的系统可靠性评估结果,并与传统方法进行了对比分析。结果表明提出的模型能更准确地反映实际维修效果,更精确地预测电力系统中长期可靠性水平。