电力设备超期服役管理系统

摘要

本发明公开了一种电力设备超期服役管理系统，所述系统包括监测单元、分析单元和管理单元；监测单元用于监测电力设备的使用年限，输出超期服役电力设备信息；分析单元用于接收超期服役电力设备信息，并根据故障概率预测模型和故障风险评估模型得到超期服役电力设备的故障概率和故障风险值，再对故障概率和故障风险值的乘积进行排序，得到超期服役电力设备管理顺序清单；管理单元用于接收管理顺序清单，并根据管理顺序清单输出超期服役电力设备年度检修计划。上述系统通过对超期服役电力设备进行故障概率预测和故障后果严重程度预测，并根据预测结果对应安排设备更换和检修，可有效提高设备管理效率，确保电力系统安全稳定运行。

说明书

技术领域

本发明涉及设备管理技术领域，特别是涉及一种电力设备超期服役管理系统。

背景技术

在电力设备超期服役管理的相关规定中，需根据不同类型电力设备的使用年限，对应安排设备的定检和更换。

由于带电运行的电力设备不能随时停电检修和更换，且电力设备价格较高、品种繁多，无法在仓库中准备所有设备备品备件用于随时更换，目前电力设备超期服役的管理主要通过人工核对各电力设备的使用年限，根据核对结果提交设备更换购置申请和设备停电申请，并安排检修人员配合进行检查和更换，这种管理方式效率较低下，经常出现电力设备已超期服役但无法安排更换的情况，难以保障电力设备安全运行。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种电力设备超期服役管理系统，通过对超期服役电力设备进行故障概率及故障后果严重程度预测，并根据预测结果安排设备更换和检修，有效提高设备管理效率，确保电力系统安全运行。

本发明所提供的电力设备超期服役管理系统，包括：

监测单元，用于监测电力设备的使用年限，输出超期服役电力设备信息；

分析单元，用于接收所述超期服役电力设备信息，并根据预设的设备故障概率预测模型和设备故障风险评估模型，得到所述超期服役电力设备的故障概率和故障风险值，对所述故障概率和所述故障风险值乘积的值进行排序，得到所述超期服役电力设备的管理顺序清单；

管理单元，用于接收所述管理顺序清单，并根据所述管理顺序清单输出所述超期服役电力设备的年度检修计划。

可选的，所述超期服役电力设备包括当前已超期服役的电力设备和剩余使用年限少于一年的电力设备。

可选的，所述设备故障概率预测模型根据电力设备的基础信息和维护信息确定。

可选的，所述设备故障概率预测模型包括逻辑回归模型。

可选的，所述基础信息包括：设备位置、设备使用年限以及设备运行状态；所述维护信息包括：设备在网运行时长、设备检修次数以及设备故障次数。

可选的，所述电力设备的故障风险评估模型根据电力设备的故障信息和电力系统信息确定。

可选的，所述电力设备的故障信息包括：设备故障所导致的损失负荷和用户性质、变电站失压数以及线路跳闸数；所述电力系统信息包括：电网结构信息、电力系统静态安全分析信息和电力系统暂态稳定性分析信息。

可选的，所述超期服役电力设备的管理顺序清单用于优先对故障概率高的电力设备进行更换。

可选的，所述管理单元还包括设备更换单元，用于根据所接收的所述超期服役电力设备的年度检修计划生成设备更换申请表。

可选的，所述管理单元还包括设备检修单元，用于根据所接收的所述超期服役电力设备的年度检修计划生成设备检修申请表。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明提供的电力设备超期服役管理系统通过对超期服役和即将超期服役的电力设备进行故障概率预测和故障后果严重程度预测，并根据预测结果安排超期服役电力设备的更换和检修，能够高效管理超期服役的电力设备，降低电网运行风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1是本发明实施例中提供的电力设备超期服役管理系统结构示意图。

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。

应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如图1所示，本发明一个实施例提供一种电力设备超期服役管理系统，具体包括监测单元101、分析单元102和管理单元103。

监测单元101用于监测电力设备的使用年限，输出超期服役电力设备信息。

在一个实施例中，超期服役电力设备可包括当前已超期服役的电力设备和剩余使用年限少于一年的电力设备。

对于不同类型的电力设备，其使用年限也不相同，根据电力设备管理的相关规定，到达使用年限后的超期服役设备需按时进行检修和更换。

该实施例通过以年为周期对超期服役的电力设备进行管理，能确保对每一个超期服役电力设备进行准确评估，避免疏漏。

分析单元102用于接收超期服役电力设备信息，并根据预设的设备故障概率预测模型和设备故障风险评估模型，得到超期服役电力设备的故障概率和故障风险值，对故障概率和故障风险值乘积的值进行排序，得到超期服役电力设备的管理顺序清单。

在电力系统中，带电运行的电力设备不能随时停电检修和更换，因此，本发明实施例利用超期服役电力设备的相关信息进行建模，通过模型的预测结果判断超期服役电力设备的具体管理计划，确保系统运行稳定。

在一个实施例中，设备故障概率预测模型根据电力设备的基础信息和维护信息确定，具体可包括逻辑回归模型。

其中，基础信息包括设备位置、设备使用年限以及设备运行状态；维护信息则包括设备在网运行时长、设备检修次数以及设备故障次数。

由于电力设备预设的使用年限和实际设备寿命存在差距，电力设备所处的地点不同，受环境影响不同(如室内空调机房、室外高温冰冻以及海边盐碱腐蚀等环境)，设备的使用寿命会有较大的差距，此外，不同厂家、不同型号和不同类型的设备，使用年限也有差距，因此，并不是所有超期服役电力设备都可以立即更换，也不是超期时间越长的设备越急需更换，对此，本发明实施例从电力设备的故障概率出发，优先安排故障概率高的电力设备进行更换。

在该实施例中，可通过电力行业资产管理系统上的电力设备基础管理信息以及电网运行管理系统上的电力设备维护信息，创建分析模型，判断电力设备故障概率。

具体地，可通过资产管理系统上的电力设备基础管理信息，导入电力设备的设备分类、设备类型、设备基本信息、设备位置、设备型号、生产厂家、生产日期、安装厂家、运维单位和设备超期服役时间，并通过电网运行管理系统导入电力设备在网运行时长、设备检修次数、设备故障次数。

对于不同的设备管理需求，可自定义选择数据字段，以确保设备故障预测结果的准确性。

对于导入数据需进行清理，具体包括检查资产管理系统与电网运行管理系统数据的一致性、修复异常值、填充缺失值以及删除重复值。

其中，缺失值填充方法包括：对包含时间信息的连续型数据，如运行时长，采用滑动平均值方式填充；对于不包含时间信息的连续型数据采用均值法进行填充；对于不确定的缺失值则采用前值填充。

在一个具体实施例中，完成数据清理后，可采用下述方法对部分离散型数据做进一步特征值划分。

如：根据电力设备的所处位置，建立室内设备和室外设备两个特征值，其中对于室外设备，进一步根据设备所处的环境建立海边(盐碱腐蚀)、山区(冰冻)等不同场景的特征值，以规避外部因素带来的预测误差；根据电力设备的运行状态，可将数据划分为正常运行、设备异常、一般缺陷、紧急缺陷和重大缺陷。

在该实施例中，完成导入数据的处理流程后，选择逻辑回归模型进行训练，以量化预测电力设备出现故障的概率。

通过预测模型的输出结果得到各超期服役电力设备的故障概率后，根据故障概率对超期服役电力设备进行高到低排序，优先安排故障概率高的超期服役电力设备进行检修更换。

在一些实施例中，可将预测电力设备故障定义为二分类，可从决策树、随机森林、朴素贝叶斯、逻辑回归、支持向量机及人工神经网络等二分类方法中选择模型进行训练。

在一个实施例中，电力设备的故障风险评估模型根据电力设备的故障信息和电力系统信息确定，其中，电力设备的故障信息包括设备故障所导致的损失负荷和用户性质、变电站失压数以及线路跳闸数；电力系统信息包括电网结构信息、电力系统静态安全分析信息和电力系统暂态稳定性分析信息。

对于不同的电力设备，其因故障而导致的损失差异很大，在一个具体实施例中，可选取因设备故障而导致的损失负荷和用户性质、损失用户数、变电站失压数和线路跳闸数进行风险评估，其中用户性质包括一般负荷、重要城市负荷、特级和一级重要用户。

在该实施例中，还可结合系统现状和电网结构分析、电力电量平衡分析、系统潮流及无功电压分析、系统静态安全分析、系统暂态稳定性分析及系统动态(小干扰)稳定性分析数据对电力设备的故障后果严重程度进行风险量化评估，得到故障风险值，再将故障风险值进行标准化和归一化，并根据故障风险值对超期服役电力设备进行高到低排序，优先安排故障风险程度高的超期服役电力设备进行检修和更换，减少管理成本。

在一个实施例中，可根据电力设备以及电网的运行状态进行电力设备故障概率和故障后果严重程度的动态预测，及时调整超期服役电力设备管理计划，确保电力设备稳定运行。

在一个实施例中，超期服役电力设备的管理顺序清单用于优先对故障概率高的电力设备进行更换。

在该实施例中，将电力设备的故障概率预测值和电力设备故障故障风险值相乘，并对乘积结果进行高到低排序，得到超期服役电力设备的管理顺序清单，根据管理顺序清单安排各电力设备的更换和检修工作。

管理单元103用于接收超期服役电力设备的管理顺序清单，并根据管理顺序清单输出超期服役电力设备的年度检修计划。

在一个具体实施例中，管理单元103还包括设备更换单元1031，用于根据所接收的所述超期服役电力设备的年度检修计划生成设备更换申请表。

由于电力设备品种繁多且数量大，部分设备的体积大、价格高，并无法在仓库中为所有电力设备准备备品备件用于随时更换。

在该实施例中，根据年度检修计划申请电力设备更换的资金计划，并联系设备厂家订购设备，确保符合条件的超期服役电力设备能按时更换，既提高了电力设备的使用率，降低成本，又避免影响电力系统的正常运行。

在一个具体实施例中，管理单元103还包括设备检修单元1032，用于根据所接收的所述超期服役电力设备的年度检修计划生成设备检修申请表。

跨省区的主干电力线路长且涉及地区广，一项电力设备定检或更换工作往往需要多个供电局同时组织各地区的专业人员配合才能完成。

在该实施例中，可根据年度检修计划生成设备检修申请表，用于安排相关电力设备的检修工作。

相关地区供电局可根据设备检修申请表内容，提前安排相应的电力设备运维人员进行超期服役电力设备检修，提高人员调度效率，确保检修工作按时按量完成。

本发明实施例提供的电力设备超期服役管理系统结合电力设备的使用年限进行故障概率预测和故障后果严重程度预测，并根据预测结果提前安排停电计划、设备购货计划和检修计划，以便按时完成电力设备定检和更换，可有效减少人为管理带来的评估误差，提高管理效率，降低电网运行风险。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可监听存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。