摘" 要：該文針對(duì)電力設(shè)備老化可能帶來(lái)的安全隱患，利用設(shè)備的可靠性信息進(jìn)行判斷和評(píng)估，對(duì)于及時(shí)排查和優(yōu)化設(shè)備缺陷隱患至關(guān)重要。該文旨在探討影響電力設(shè)備可靠性的各種缺陷隱患之間的重要性和危害程度，評(píng)估不同設(shè)備缺陷隱患對(duì)設(shè)備可靠性的影響，并通過(guò)對(duì)同種設(shè)備進(jìn)行可靠性溯源，重點(diǎn)關(guān)注家族性缺陷的存在，及時(shí)排查類似缺陷，提高缺陷發(fā)現(xiàn)和排查效率，優(yōu)化設(shè)備缺陷隱患管控，從而提升電力可靠性管理技術(shù)水平。

關(guān)鍵詞：安全隱患；隱患管控；可靠性；家族性缺陷；危害程度

中圖分類號(hào)：TM50" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2024）33-0145-04

Abstract： Given the safety hazards that may arise from the aging of power equipment， it is crucial to utilize the reliability information of devices for judgment and evaluation， enabling timely detection and optimization of equipment defects. This paper aims to discuss the importance and harmfulness of various defect hidden dangers that affect the reliability of power equipment， evaluate the impact of different equipment defect hidden dangers on equipment reliability， and focus on family defects by tracing reliability of the same kind of equipment. The existence of defects， timely investigation of similar defects， improve the efficiency of defect discovery and investigation， optimize the management and control of equipment defect hidden dangers， thereby improving the technical level of power reliability management.

Keywords： safety hazard; hazard management and control; reliability; family defect; hazard degree

黨的二十大報(bào)告中提到“確保糧食、能源、產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈可靠安全和防范金融風(fēng)險(xiǎn)還須解決許多重大問(wèn)題[1]”。國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、國(guó)家能源局等部門近年來(lái)先后出臺(tái)了《電力可靠性管理辦法（暫行）》[2]、GB/T 40862—2021《輸變電設(shè)施運(yùn)行可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)導(dǎo)則》[3]等多項(xiàng)電力可靠性監(jiān)督管理法規(guī)制度，國(guó)家和社會(huì)對(duì)電力可靠穩(wěn)定供應(yīng)都提出了更高的工作要求[4]。

近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展[5]，電力負(fù)荷持續(xù)快速增長(zhǎng)[6]，新能源發(fā)電占比持續(xù)增加，電力系統(tǒng)復(fù)雜性進(jìn)一步加深。隨著運(yùn)行年限的持續(xù)增加，電力系統(tǒng)設(shè)備老化情況日漸加劇[7]，設(shè)備缺陷隱患持續(xù)增加，這都給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定及可靠運(yùn)行帶來(lái)了較大的挑戰(zhàn)[8-9]。電力設(shè)備是電力系統(tǒng)的核心承載實(shí)體，其缺陷隱患管控處置及時(shí)性[10]、處理質(zhì)量將直接影響電力系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性及穩(wěn)定性[11]。電力系統(tǒng)及設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行事關(guān)社會(huì)穩(wěn)定運(yùn)行、人民生命財(cái)產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展[12]。因此，如何通過(guò)電力設(shè)備的可靠性信息，為不同的設(shè)備缺陷隱患評(píng)估[13]、研判提供參考判斷依據(jù)，對(duì)于提高設(shè)備缺陷隱患管控工作的針對(duì)性、及時(shí)性都意義顯著[14]。

1" 電力可靠性信息的設(shè)備缺陷隱患管控優(yōu)化研究分析

1.1" 研究思路

針對(duì)設(shè)備的可靠性信息指標(biāo)，將設(shè)備的缺陷隱患、可靠性關(guān)鍵指標(biāo)等歷史數(shù)據(jù)信息，作為數(shù)據(jù)導(dǎo)入訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)模型中，通過(guò)建立馬爾科夫決策過(guò)程，評(píng)估不同缺陷隱患對(duì)設(shè)備可靠性指標(biāo)的影響程度，同時(shí)結(jié)合專家系統(tǒng)進(jìn)行可靠性影響程度評(píng)估，采用影響力排序模型、決策配對(duì)與決策融合模型，構(gòu)建滿足單一類型及批次多臺(tái)設(shè)備的決策關(guān)系數(shù)學(xué)模型，提供針對(duì)缺陷隱患的影響指數(shù)，確定重點(diǎn)排查相關(guān)部件，將高影響度因子相關(guān)設(shè)備缺陷隱患反饋給相關(guān)的物資、運(yùn)檢和規(guī)劃設(shè)計(jì)等業(yè)務(wù)部門及設(shè)備制造商，為其各自針對(duì)性落實(shí)設(shè)備缺陷隱患防控措施提供支撐參考（圖1）。

1.2" 針對(duì)電力可靠性信息的設(shè)備缺陷隱患溯源分析

設(shè)備可靠性指標(biāo)和缺陷隱患類型有多種，但是不同的缺陷隱患對(duì)于不同的設(shè)備可靠性指標(biāo)有不同的影響程度?？煽啃孕畔⑺菰捶治龉ぷ鬟x取常用、具有綜合和表征作用的一些關(guān)鍵性設(shè)備可靠性指標(biāo)，通過(guò)分析歷史數(shù)據(jù)，考慮缺陷隱患發(fā)生時(shí)和發(fā)生前設(shè)備可靠性數(shù)據(jù)信息的變動(dòng)情況，對(duì)設(shè)備可靠性指標(biāo)進(jìn)行溯源分析，追溯出設(shè)備制造質(zhì)量、運(yùn)行環(huán)境、安裝調(diào)試和運(yùn)維檢修等環(huán)節(jié)的具體薄弱點(diǎn)（表1）。

針對(duì)選取的可靠性數(shù)據(jù)信息進(jìn)行差異性分析。在不同缺陷情況下，同一個(gè)或同一組數(shù)據(jù)信息之間的影響程度可能不同，因此需要對(duì)可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估。一方面，需要針對(duì)不同缺陷對(duì)可靠性信息的重要性進(jìn)行評(píng)估，通過(guò)因子重要性分析模型，分等級(jí)選取出重點(diǎn)關(guān)注、次要關(guān)注、一般關(guān)注的可靠性指標(biāo)，通過(guò)不同大小的權(quán)重進(jìn)行分別；另一方面，還需要統(tǒng)計(jì)缺陷隱患情況，對(duì)歷史數(shù)據(jù)記載的輸變電設(shè)備的不同種類的缺陷隱患情況進(jìn)行整理和分析。

1.3" 基于電力可靠性信息的設(shè)備缺陷隱患管控優(yōu)化評(píng)估

根據(jù)歷史數(shù)據(jù)中統(tǒng)計(jì)的輸變配電設(shè)備的不同可靠性信息對(duì)輸變電設(shè)備的不同缺陷隱患的影響關(guān)系。建立多對(duì)多的函數(shù)模型架構(gòu)，即綜合考慮多個(gè)不同可靠性因素對(duì)不同種類的設(shè)備缺陷影響的情況。同時(shí)要關(guān)注重點(diǎn)可靠性指標(biāo)，對(duì)于權(quán)重高的可靠性指標(biāo)，需要賦予更大的權(quán)重，保證輸變電設(shè)備的可靠性。通過(guò)使用基于數(shù)據(jù)挖掘的強(qiáng)化學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于納入的標(biāo)準(zhǔn)化的歷史數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類學(xué)習(xí)，通過(guò)建立馬爾可夫決策過(guò)程（MDP）模型，訓(xùn)練智能體來(lái)做出最優(yōu)的維護(hù)決策。同時(shí)引入可靠性信息的重要程度等級(jí)，即可靠性信息權(quán)重，可以訓(xùn)練出基于歷史設(shè)備缺陷隱患數(shù)據(jù)的不同組合的可靠性指標(biāo)對(duì)不同類型缺陷隱患的表征程度，同時(shí)滿足可靠性信息之間的重要性指標(biāo)的評(píng)估和預(yù)測(cè)模型。

有針對(duì)性地考慮到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可能存在擬合問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)加入專家系統(tǒng)，建立專門的知識(shí)庫(kù)和推理模型，將歷史經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)榕袛嗪蜎Q策依據(jù)。防止因人工智能的引入導(dǎo)致的判斷失誤情況（圖2）。

1.4" 基于電力可靠性信息的設(shè)備缺陷隱患管控排查規(guī)劃

通過(guò)設(shè)備缺陷隱患管控評(píng)估系統(tǒng)，針對(duì)單一種類的輸變電設(shè)備，可以得到其不同權(quán)重的可靠性指標(biāo)對(duì)不同缺陷隱患影響的評(píng)估結(jié)果。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析不同類型的設(shè)備的可靠性指標(biāo)，計(jì)算不同可靠性指標(biāo)對(duì)設(shè)備隱患的影響程度，作為影響力的度量標(biāo)準(zhǔn)，采用例如PageRank的影響力排序模型，按照評(píng)估值從大到小的順序?qū)Σ煌毕蓦[患的影響情況進(jìn)行排序，得到對(duì)整體輸變電設(shè)備的綜合可靠性影響，優(yōu)先排查影響力大的缺陷隱患，基于分析結(jié)果，在主動(dòng)檢修時(shí)優(yōu)先安排評(píng)估結(jié)果高，即對(duì)于整體可靠性影響大的隱患故障進(jìn)行排查，提高排查效率。

同時(shí)由于設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境變化，以及隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，設(shè)備可靠性指標(biāo)對(duì)于設(shè)備缺陷隱患的影響程度也會(huì)隨之變換，需要及時(shí)更新可靠性數(shù)據(jù)，及時(shí)更新網(wǎng)絡(luò)模型信息，保證評(píng)估的有效性和準(zhǔn)確性（圖3）。

1.5" 電力可靠性信息價(jià)值分析

通過(guò)上述的分析結(jié)果，得到在影響力排序模型排序后不同設(shè)備缺陷隱患的影響分析結(jié)果。對(duì)于這些分析結(jié)果，首先向上級(jí)可靠性管理部門上報(bào)，及時(shí)更新設(shè)備的評(píng)估狀態(tài)，同時(shí)向運(yùn)維檢修部門反饋，為其及時(shí)根據(jù)不同設(shè)備隱患情況及影響程度，針對(duì)性地采用差異化排查治理方式。還需向電網(wǎng)調(diào)控、生產(chǎn)基建、物資采購(gòu)等部門反饋和共享信息，為其因設(shè)備缺陷隱患可能帶來(lái)的設(shè)備可靠性運(yùn)行問(wèn)題、電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)做好應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備，從設(shè)備缺陷維度向電網(wǎng)工程建設(shè)、設(shè)備采購(gòu)等部門提供業(yè)務(wù)工作改進(jìn)及優(yōu)化的有效參考。

2" 案例分析

基于設(shè)備可靠性，評(píng)估和判別設(shè)備的缺陷隱患，以多起合閘電阻缺陷引發(fā)的濾波器場(chǎng)750 kV罐式斷路器故障隱患為例，通過(guò)對(duì)設(shè)備可靠性的歷史數(shù)據(jù)分析，靈州站4臺(tái)新東北斷路器7611、7641、7643、7644合閘過(guò)程中與目標(biāo)關(guān)合點(diǎn)偏差均在±1 ms范圍內(nèi)。4臺(tái)新東北斷路器7621、7631、7632、7633和1臺(tái)ABB斷路器7613合閘過(guò)程中存在與目標(biāo)關(guān)合點(diǎn)偏差超±1 ms的問(wèn)題（圖4）。

通過(guò)分析設(shè)備的可靠性指標(biāo)，判斷新東北LW56-800斷路器故障隱患因素為超標(biāo)為溫度傳感器異常與間歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致，通過(guò)分析ABB 800PM斷路器的可靠性指標(biāo)變動(dòng)，判定裝置自適應(yīng)參數(shù)較小，無(wú)法更大程度地根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度和上次動(dòng)作情況進(jìn)行調(diào)整，評(píng)估后將裝置自適應(yīng)參數(shù)由0.2增大至0.5，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)斷路器的合閘速度和預(yù)期合閘時(shí)間進(jìn)行了調(diào)整。調(diào)整后共動(dòng)作69次，偏差超標(biāo)2次，運(yùn)行情況穩(wěn)定。

最后，通過(guò)設(shè)備可靠性指標(biāo)的評(píng)估，一方面發(fā)現(xiàn)溫度傳感器的性能及溫度補(bǔ)償曲線的設(shè)置對(duì)選相合閘至關(guān)重要，需定期檢查溫度傳感器是否正常，持續(xù)優(yōu)化溫度補(bǔ)償曲線；另一方面選相合閘裝置的自適應(yīng)功能可將偶發(fā)的偏差超標(biāo)情況逐步調(diào)整正常，但需根據(jù)具體情況調(diào)整自適應(yīng)系數(shù)。

整體流程主要如下。

首先從輸變電設(shè)備的運(yùn)行信息中，整理缺陷隱患狀態(tài)信息，一方面要整理設(shè)備的缺陷隱患類型，另一方面要記錄當(dāng)時(shí)對(duì)設(shè)備可靠性參數(shù)有影響的設(shè)備信息，包括設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息、歷史缺陷、家族隱患等，并將數(shù)據(jù)整理納入數(shù)據(jù)庫(kù)信息中，作為后續(xù)分析和評(píng)估的數(shù)據(jù)信息支撐。

面對(duì)眾多的設(shè)備可靠性信息和指標(biāo)，針對(duì)缺陷隱患時(shí)需要明確待考慮的設(shè)備可靠性指標(biāo)，著重針對(duì)不同的設(shè)備類型，不同的運(yùn)行情況和環(huán)境因素等信息，為設(shè)備的可靠性指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)評(píng)估，根據(jù)不同運(yùn)行環(huán)境，不同運(yùn)行狀態(tài)下的設(shè)備需要優(yōu)先滿足的可靠性指標(biāo)，為不同的可靠性指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重分析和評(píng)估，做到差異化、精準(zhǔn)化分析。針對(duì)不同種類的設(shè)備類型和缺陷隱患，也應(yīng)當(dāng)做到差異化的可靠性指標(biāo)評(píng)估，更好地表征不同情況下，設(shè)備不同可靠性等級(jí)對(duì)不同缺陷隱患情況的影響程度。

通過(guò)提取數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)備可靠性信息和缺陷隱患信息，針對(duì)缺陷隱患信息，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘，強(qiáng)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建設(shè)備可靠性指標(biāo)到設(shè)備缺陷隱患的多對(duì)多網(wǎng)絡(luò)評(píng)估模型，得到不同可靠性指標(biāo)對(duì)設(shè)備缺陷隱患的影響程度，同時(shí)通過(guò)構(gòu)建專家數(shù)據(jù)庫(kù)，引入專家系統(tǒng)，以增強(qiáng)整體評(píng)估系統(tǒng)的穩(wěn)定性。將影響程度與設(shè)備可靠性權(quán)重相結(jié)合，作為決策評(píng)估和判斷的信息參數(shù)，為評(píng)估和確定重點(diǎn)排查對(duì)象提供可靠性數(shù)據(jù)支撐和預(yù)測(cè)。

3" 結(jié)論

從可靠性角度出發(fā)，本文從4個(gè)方面深入探討了優(yōu)化設(shè)備缺陷隱患管控。首先，通過(guò)從海量數(shù)據(jù)中提取可靠性信息，發(fā)現(xiàn)潛在的設(shè)備缺陷隱患。其次，追溯設(shè)備可靠性問(wèn)題的根源，找出問(wèn)題的來(lái)源和演變過(guò)程。再次，評(píng)估設(shè)備缺陷隱患對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響，確定優(yōu)化管控的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。最后，利用設(shè)備的可靠性信息驅(qū)動(dòng)管控策略，與其他單位共享信息，提高整體管控水平。通過(guò)案例分析，說(shuō)明了利用設(shè)備的可靠性信息進(jìn)行驅(qū)動(dòng)建模、判斷和評(píng)估，能夠及時(shí)排查和優(yōu)化設(shè)備缺陷隱患，從而提高管控的質(zhì)量和效率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 習(xí)近平：高舉中國(guó)特色社會(huì)主義偉大旗幟 為全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家而團(tuán)結(jié)奮斗——在中國(guó)共產(chǎn)黨第二十次全國(guó)代表大會(huì)上的報(bào)告[EB/OL].https：//www.gov.cn/xinwen/2022-10/ 25/content_5721685.htm.

[2] 電力可靠性管理辦法（暫行）[EB/OL].https：//www.gov.cn/zhengc e/2022-11/29/content_5713311.htm.

[3] 輸變電設(shè)施運(yùn)行可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)導(dǎo)則：GB/T 40862—2021[S].2021.

[4] 中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì).中國(guó)電力行業(yè)可靠性年度發(fā)展報(bào)告[M].北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2023：1-299.

[5] 包松婭.為經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展注入澎湃“新”動(dòng)能[N].人民政協(xié)報(bào)，2024-03-13（012）.

[6] 李明節(jié)，梁志峰，許濤，等.基于敏感氣溫空間分布的度夏度冬日最大負(fù)荷預(yù)測(cè)與應(yīng)用研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，2023，47（3）：1088-1098.

[7] 王俊，侯東方，徐天.基于生命周期成本分析的變電站設(shè)備維護(hù)與更新決策優(yōu)化[J].電氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2023（8）：298-301.

[8] 關(guān)于加強(qiáng)新形勢(shì)下電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作的指導(dǎo)意見（上）[J].大眾用電，2023，38（11）：7-8.

[9] 關(guān)于加強(qiáng)新形勢(shì)下電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作的指導(dǎo)意見（下）[J].大眾用電，2023，38（12）：7-8.

[10] 盛戈皞，錢勇，羅林根，等.面向新型電力系統(tǒng)的數(shù)字化電力設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)[J].高電壓技術(shù)，2023，49（5）：1765-1778.

[11] 陳旦，周霞，馬駒.我國(guó)2022年度供電可靠性現(xiàn)狀分析與展望[J].供用電，2023，40（12）：55-61，71.

[12] 趙昱翰.供電可靠性管理分析[J].電氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2023（10）：56-58.

[13] 趙悅婧.到2028年底全面建成基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的電力可靠性管理體系[N].中國(guó)電力報(bào)，2023-09-05（001）.

[14] 輸變電設(shè)施可靠性評(píng)價(jià)規(guī)程：DL/T 837—2012[S].2012.