本发明属于高压断路器维修策略制定,具体涉及基于机会维修的特高压断路器维修策略制定方法及系统。
背景技术:
1、随着电力系统规模的不断扩大和智能化程度的提高,特高压断路器作为电网中的关键设备之一,其维修工作也变得越来越重要。特高压断路器作为电力系统中的安全保障,一旦出现故障或损坏,将会对电力系统的正常运行带来严重影响,甚至可能造成人身伤亡。因此,制定有效的特高压断路器维修策略,对于确保电力系统的可靠稳定运行具有重要意义。
2、目前特高压断路器维修策略一般是按照产品的运维周期,定期进行检修更换,无法实现设备的精准运检,容易造成设备的安全隐患和资产浪费。机会维修(opportunisticmaintenance,om)策略是一种利用停机机会,对设备或者组件进行提前维修的策略,以达到延长设备寿命、提高设备可靠性和降低维修成本的目的。相比于传统的周期性维护和事后维修(corrective maintenance,cm)策略,机会维修策略具有更高的效率和更低的成本,能够有效地优化设备维修过程,将其运用到特高压断路器维修策略上去,可以有效提高电力系统的可靠性和经济性。
技术实现思路
1、为了避免现有方法存在的不足,本发明提出了一种基于机会维修的特高压断路器维修策略制定方法及系统。该方法首先基于高压断路器各组件的性能退化模型,尝试将机会维修策略应用到断路器的日常运维中;其次,建立高压断路器机会维修策略模型;最后,使用启发式算法对机会维修的可靠性阈值进行优化,并采用monte carlo模拟计算维修成本,获取维修策略。
2、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、第一方面,本发明提供一种基于机会维修的特高压断路器维修策略制定方法,包括:
4、s1、分析特高压断路器各组件可能出现的故障,基于所述故障确定各组件的维修方式;
5、s2、根据特高压断路器各组件的维修方式,建立特高压断路器机会维修策略模型,并预设特高压断路器机会维修策略模型的可靠性阈值;
6、s3、对所述特高压断路器机会维修策略模型的可靠性阈值进行优化;
7、s4、对可靠性阈值优化结果进行分析,获得维修次数和维修费用,并基于维修次数和维修费用确定特高压断路器的维修策略。
8、本发明进一步的改进在于:
9、所述高压断路器各组件,包括绝缘拉杆、密封圈、压气缸、电触头、电接触面镀银层和合闸电阻。
10、本发明进一步的改进在于:
11、所述绝缘拉杆的维修方式为完美维修,密封圈的维修方式为完美维修,压气缸的维修方式为完美维修,电触头的维修方式为完美维修或不完美维修,电接触面镀银层的维修方式为完美维修,合闸电阻的维修方式为完美维修。
12、本发明进一步的改进在于:
13、所述根据特高压断路器各组件维修方式,建立高压断路器机会维修策略模型,包括:
14、1)参数初始化,所述参数包括可靠性阈值;
15、2)基于可靠性函数和可靠性阈值计算断路器系统初始预防性完美维修剩余时间间隔向量、断路器系统初始预防性完美机会维修剩余时间间隔向量和断路器系统初始预防性不完美机会维修剩余时间间隔向量;
16、3)根据预防性完美维修剩余时间间隔向量确定第一次预防性维修的时间,并进行预防性维修仿真;
17、4)根据预防性完美机会维修剩余时间间隔向量和首次预防性维修时间的大小关系,判断是否需要预防性完美机会维修:若需要进行预防性完美机会维修,执行步骤5);否则,跳转至步骤6);
18、5)进行预防性完美机会维修;
19、6)根据预防性不完美机会维修剩余时间间隔向量判断是否需要预防性不完美机会维修:若需要进行预防性不完美机会维修,执行步骤7),否则,跳转至步骤8);
20、7)进行预防性不完美机会维修;
21、8)更新预防性完美维修剩余时间间隔向量、预防性完美机会维修剩余时间间隔向量和预防性不完美机会维修剩余时间间隔向量,计算维修成本;
22、9)判断是否到达总运行周期:若到达总运行周期,流程结束;否则,重复步骤3)至步骤9)。
23、本发明进一步的改进在于:
24、在对对高压断路器机会维修策略模型进行可靠性阈值优化之前,对预防性维修和机会维修的可靠性阈值区间进行限定。
25、本发明进一步的改进在于:
26、对预防性维修和机会维修的可靠性阈值区间进行限定方法如下:
27、若需要预防性维修起到降低维修成本的效果,组件预防性维修的可靠性阈值r满足如下不等式:
28、(r-0.1734)×a-b>(1-r)×a+0.1734×b
29、其中,a为可靠性降到r之前发生故障时维修费用和时间成本之和,b为若故障时可靠性在[0,0.1734]内的维修成本;
30、如果若需要事后维修起到降低维修成本的效果,则需要满足如下不等式:
31、(r-0.1734)×a-10>(1-r)×a+0.1734×10。
32、本发明进一步的改进在于:
33、采用启发式算法对高压断路器机会维修策略模型进行可靠性阈值优化。
34、第二方面,本发明提供一种基于机会维修的特高压断路器维修策略制定系统,包括:
35、分析模块,用于分析特高压断路器各组件可能出现的故障,基于所述故障确定各组件的维修方式;
36、建模模块,用于根据各组件的维修方式,建立高压断路器机会维修策略模型;
37、可靠性阈值优化模块,用于对所述特高压断路器机会维修策略模型进行可靠性阈值优化;
38、维修策略确定模块,用于对可靠性阈值优化结果进行分析,获得维修费用,并确定特高压断路器最终的维修策略。
39、第三方面,本发明提供一种电子设备,包括:
40、至少一个处理器;以及,
41、与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
42、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如本发明第一方面中任一项所述的基于机会维修的特高压断路器维修策略制定方法。
43、第四方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现本发明第一方面中任一项所述的基于机会维修的特高压断路器维修策略制定方法。
44、与现有技术相比,本发明至少具有以下有益的技术效果:
45、本发明提出了一种基于机会维修理论的特高压断路器维修策略制定方法。通过分析断路器内部组件的故障特点,对特高压断路器进行了机会维修策略建模,确定了断路器内各组件使用的维修方式,整体方法简单、高效。该维修策略制定方法有效解决了传统的断路器定期维修方法无法实现设备的精准运检、容易造成设备的安全隐患和资产浪费等问题,对断路器设备的维护决策和成本控制具有重要意义,提高了电力系统运行的可靠性和经济性,并为相关领域的研究提供了有益的参考。
1.基于机会维修的特高压断路器维修策略制定方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于机会维修的特高压断路器维修策略制定方法,其特征在于,所述高压断路器各组件,包括绝缘拉杆、密封圈、压气缸、电触头、电接触面镀银层和合闸电阻。
3.根据权利要求2所述的基于机会维修的特高压断路器维修策略制定方法,其特征在于,所述绝缘拉杆的维修方式为完美维修,密封圈的维修方式为完美维修,压气缸的维修方式为完美维修,电触头的维修方式为完美维修或不完美维修,电接触面镀银层的维修方式为完美维修,合闸电阻的维修方式为完美维修。
4.根据权利要求1所述的基于机会维修的特高压断路器维修策略制定方法,其特征在于,所述根据特高压断路器各组件维修方式,建立高压断路器机会维修策略模型,包括:
5.根据权利要求1所述的基于机会维修的特高压断路器维修策略制定方法,其特征在于,在对对高压断路器机会维修策略模型进行可靠性阈值优化之前,对预防性维修和机会维修的可靠性阈值区间进行限定。
6.根据权利要求5所述的基于机会维修的特高压断路器维修策略制定方法,其特征在于,对预防性维修和机会维修的可靠性阈值区间进行限定方法如下:
7.根据权利要求1所述的基于机会维修的特高压断路器维修策略制定方法,其特征在于,采用启发式算法对高压断路器机会维修策略模型进行可靠性阈值优化。
8.一种基于机会维修的特高压断路器维修策略制定系统,其特征在于,包括:
9.根据权利要求8所述的一种基于机会维修的特高压断路器维修策略制定系统,其特征在于,所述建模模块执行根据各组件的维修方式,建立高压断路器机会维修策略模型的步骤包括: