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基于实时可靠性分析的电站设备状态评价及预测 　　摘要：近年来，随着我国社会经济的不断发展，社会形态发生了翻天覆地的变化，对电力资源的需求也急剧增加，促进了我国电力事业的发展。当前，电站机组正朝着智能化、自动化、大容量的方向发展，电站机组系统更加复杂，对影响其正常运行的因素进行预测也更难，所以对电站设备的实时可靠性进行评价和预测显得尤为重要。 　　关键词：实时可靠性分析；电站设备；状态评价；电力资源；电力事业 文献标识码：A 　　中图分类号：TM732 文章编号：1009-2374（2016）09-0137-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.09.067 　　可靠性并不是决定设备的唯一标准，但是电力系统具有自身特点，所以对可靠性具有非常高的要求。实时可靠性指的是可以在线监测设备和系统的设备信息，并对设备可靠性进行实时评价的能力；而运行可靠度可定义为在电站设备实时运行过程中，通过在线监测反映的信息，对设备进行表征的度量。 　　1 设备实时可靠性分析理论 　　1.1 实时可靠性理论 　　我们将设备在规定条件和时间内完成规定功能的能力称为设备可靠性。一直以来，人们普遍采用概率度量对设备可靠性进行表示，公式为R（t）=P（Tt）。该式中R（t）代表的是设备在规定条件、t时刻前不出现故障的概率。用这种方法对设备的可靠性进行判定已经不符合当前时代的发展需要，该方法并不能将设备性能下降情况准确地表示出来，不利于设备运行以及维修人员开展设备维修工作。通过对运行现场的实际需求分析，我们能够发现，实时可靠性的分析结果应当是明确的指标，能够对设备功能实现情况以及性能下降程度做到实时反映，当发现设备性能不能满足运行需求时做出预警，及早采取措施，避免设备运行出现问题，导致电力企业运行不畅。从当前来看，无论是国外还是国内，在实时可靠性评价和预测方面都处于探索阶段，尚未形成一套先进的、统一的理论体系，有待进一步研究。 　　1.2 实时可靠性评价标准 　　实时可靠性评价标准包括两个方面：一个是等级评价；另一个是趋势评价。 　　1.2.1 等级评价。是根据运行可靠度下降量评价设备实时可靠性水平的阈值标准，该评价标准由可靠性等级和阈值两部分组成。对于可靠性等级数目划分上并没有一个明确的标准，需要用户根据实际情况进行划分，但是建议尽可能多地划分等级，等级越多，则状态评价越全面、越详细。本文结合实际需求，将可靠性等级评价划分为四个等级（V1～V4），对应的可靠度下降量阈值为V1～V4。其中V1代表设备可靠性较好，功能可以全部实现；V2代表设备可靠性出现轻微下降，功能实现受到一定影响；V3代表设备可靠性下降明显，功能实现受到严重影响；V4代表设备可靠性恶化情况严重，各项功能已经失效。需要注意的是，对电站内其他设备的可靠性进行评价，可以全部采用这一评价标准，不需要另行设定。但是由于每种设备可靠性状态对可靠度下降量敏感程度是存在区别的，所以每种设备的阈值都是不同的。阈值的确定需要工作人员对各个设备的故障机理、工作原理做到熟练掌握，结合同类设备历史记录对当前设备可靠度下降量进行分析和确定。 　　1.2.2 趋势评价。在完成设备的当前可靠性等级评价工作之后，就能够得出可靠性变化趋势图，以此为依据，对设备在下一时间段的可靠性状态变化进行分析，根据分析结果，明确解决措施：V1下一时段为上升变化或保持不变，保持正常监测即可，不需要采取措施，如果出现下降趋势，只需加强监测，暂时不需要采取措施；V2下一时段为上升变化或保持不变，保持监测频率，不需要采取措施，如果出现下降趋势，应当加强检测，将异常原因找出；V3下一时段为上升变化需要加强检测，将异常原因找出，如果保持不变或者是出现下降趋势，要在加强监测的同时，有针对性地采取措施；V4下一时段为上升趋势，要加强检测，有针对性地采取措施，如果保持不变，需要进行调节，停机进行检查，如果呈现下降趋势，则需要马上将设备停机进行检查。 　　2 水轮机组实时可靠性分析 　　2.1 建模分析 　　水轮机组是一个非常复杂的系统，由多个不同设备组成，所以相对来说可靠性分析也要更复杂一些。本文对水轮机组的实时可靠性分析借鉴了状态特征空间理论，结合分层次递进分析方法。 　　将监测参数设置为p1（t），p2（t），…，pn（t），因为无论参数为多少，它们所对应的对象都是同一个，所以在这里，将这些监测参数考虑为一个整体，并共同构成n维向量（状态特征向量），表示为e=[p1，p2，…，pn]T。 　　因为该系统的组成比较复杂，所以其实时可靠性状态主要是由每个设备的实时可靠性决定的，在这里，用e1（t），e2（t），…，en（t）表示。与上述相同，共同构成m维向量（状态特征向量），表示为E=