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国内外输电网可靠性性能管理对比(3)

北极星智能电网在线  来源:供用电杂志  作者:刘文霞  2018/5/17 8:55:06  我要投稿  

显然,中国输变电设施的可用性明显高于北美地区,交流线路可用率平均高出约1个百分点,变压器可用率平均高出2.6个的百分点。通过计算设施的计划停运时间与非计划停运时间的比值,深入分析两方输变电设施的可用性管理水平,见表1、表2。

由1、表1可以看出,北美地区的计划停运时间与非计划停运时间的比值水平明显优于中国,2011年的变压器时间比值甚至相差了接近100倍。这说明,北美地区关于输变电设施计划检修方案的管理方式明显优于中国。

2)输变电设施故障原因比例对比。

2012–2014年NERC统计的引起输变电设施故障的各原因的次数表明:天气因素、误操作、交流线路和变电站设施故障占了所有故障原因中的55.21%,同时,存在20.79%的停运事件故障原因不明。在相同统计年限里,中国主要的故障原因为气候因素、自然灾害、外力损坏和产品质量不良,4类原因造成的非计划停运事件占停运事件总数的78.75%,同时中国有6.48%的非计划停运事件的责任原因不明。

2 中国输电网可靠性性能管理中存在的问题分析

基于以上国内外输电网可靠性性能管理情况的对比以及中国实际管理工作的调研,总结得到中国在管理方式、数据记录、数据挖掘以及管理经济性等方面的问题主要有以下几个方面。

2.1 管理体系导致监管力度不足

中国输变电可靠性监管部门功能定位侧重于服务电力系统,对电力系统的监管力度较弱。可靠性管理中电力企业完成了数据采集到上报的整个过程,缺失中间环节监管,导致故障原因、故障时间等重要信息的真实性受到质疑,使可靠性管理失去了基本的支撑。

2.2 管理目标与管理职能不对应

可靠性管理可以分为监管和企业两个大的层面,每个层面形成闭环的管理才能真正提升可靠性。监管层面要提升可靠性、制定全国的可靠性标准必须在掌握负荷、系统运行和可靠性全面状况的基础上,而中国目前可靠性监管职能和掌握的信息都过于单一;企业层面要在保证可靠性标准的基础上,力求经济运行。因此企业要将可靠性统计、设备维护、检修、规划等融入到设备的全寿命周期管理中,而目前更侧重统计,服务于监管,却忽视了企业内部的管理目标。

2.3 故障的技术原因和责任原因设置需要改进

1)输变电技术原因问题。

根据2010–2014年的统计数据,输变电设施运行事件中技术原因填写为“其他”的比例分别为51.5%、35.7%、34.1%、36.8%和49.2%,填写比例极高,影响了故障原因的深入分析。

2)输变电责任原因问题。

结合2011–2014年全国输变电设施的历史运行数据,统计分析得到每年主要责任原因占比见图6。

图6 2010-2014年非计划停运中各责任原因分布

根据图6可知,中国输变电设施发生非计划停运部分原因占比相对较低,尤其是调度不当、领导指挥不当以及燃料影响在统计期间没有出现历史记录。

以上分析一方面说明中国在责任原因和技术原因的设置选项上存在不合理因素,另一方面也说明可靠性录入人员在运行数据记录时存在填写不认真的情况。

2.4 数据准确性、规范性和完整性有待提高

目前国内各单位对于架空线路、变压器、断路器和隔离开关4类纳入对标统计的设施可靠性数据填报比较重视,但对其他设施的数据关注度不足。同时,国内也存在数据录入人员对规程理解不透彻、系统使用不熟练以及刻意改动数据的现象。以上原因大幅影响了输电网可靠性性能数据的准确性、规范性和完整性。

2.5 可靠性指标不能反映可靠性的差异

可靠性指标统计中没有考虑特殊地形和特殊环境对可靠性数据的影响,导致指标的应用受限。例如台风多发地区可靠性指标受台风影响较大,而内陆地区无台风影响,将台风对可靠性的影响纳入指标的计算,不能真正反映不同地区可靠性管理水平的差异。

2.6 数据深度分析不足

虽然中国已经积累了大量输电网可靠性运行数据,但由于深度分析不足,数据不能为部分实际工作提供支撑。输电网可靠性数据对提高电力设施制造质量、工程建设质量以及改进电网企业可靠性水平的作用没有完全发挥出来。

2.7 可靠性与经济性的协调应用还远未实现

在电网企业输变电设施管理的各阶段,可通过提高设施制造质量和安装质量、严格设施选型及检修维护、生产运行等手段来提高输变电设施可靠性,但无法实现基于可靠性的成本精细核算。电网企业更多地关注输变电设施的可靠性,对经济性关注度不足,导致电网企业在资产管理方面远没有实现可靠性与经济性的平衡。

2.8 输变电可靠性管理信息系统有待完善

目前,电力可靠性管理中心与电力企业同用一套系统,该系统主要满足电力可靠性管理中心指标统计的需求,由于该系统基础数据不够完备并且对数据的挖掘度不足,导致对企业内部可靠性数据以及经济性需求的满足度较差。

3 中国输电网可靠性性能管理发展方向

3.1 电力改革的影响

从监管角度分析:全社会对电力系统可靠性需求越来越高 [13];同时随着全面电力市场化改革的启动,电力可靠性管理的缺失增加了改革的风险。从企业角度分析,电力市场化改革加剧了成本控制对于企业良性发展的影响。电力企业属于资产密集型企业,资产利用率的降低迫使电力企业必须开展资产管理。资产管理的重要部分之一就是设备可靠性管理,因此输电网可靠性管理不仅满足监管需求,还应该满足企业内部的管理需求。

3.2 企业资产管理的需求分析

2008年中国电力企业结合自身特点以及国外先进的管理经验,逐步开展资产全寿命周期管理的工作。目前,国内电力企业的资产全寿命周期是以电力设施为主展开的[13]。开展资产全寿命周期管理的实质是在保障设施运行可靠性的基础上尽可能降低其全寿命周期成本[14]。因此输电网可靠性性能管理也是企业资产管理的需求。

3.3 未来需要改进的关键问题

鉴于国内可靠性管理现状以及未来改革的驱动,提出几个比较紧迫需要改进的关键问题:

1)中国可靠性监管职能如何保证可靠性数据的真实性:通过管理职能和管理流程的调整,加强事故追踪和监管力度,或者通过可靠性立法保证。

2)监管和企业两个层面管理内容与目标的协调:中国目前力图实现全电压等级、全设施的实时可靠性监管,增加了管理难度和管理成本。按照监管全面、突出重点、控制周期的指导思想改进管理设备种类和上报周期,追求有效管理。企业根据全寿命周期的需求,开展无功设备、二次设备、通信信息设备的全资产管理。企业系统可以产生监管中心数据,实现定期数据增量更新。

3) 监管部门完善评价体系:结合中国自身电网的特点,逐步开展输电能力、输电服务能力以及电力系统可靠性的评价,深入研究指标体系完善性以及各指标的指向性、可测性以及一致性,逐步建立风险评价体系。

4)电力企业可靠性闭环管理:首先建立企业面向全寿命周期资产管理的信息支撑体系,从设备招投标开始进入管理档案,设备管理贯穿修护、检修、故障等各个运行过程,并实现与财务等数据的关联;而后开展输电网设备故障信息的深度挖掘,提供企业全寿命周期管理的必要数据;最终通过分析提出可靠性提升手段。

 结语

本文分析了中国目前输电网可靠性性能管理现状并将其与北美先进管理经验进行对比,得到国内外输电网可靠性性能管理差异与效果分析。最后考虑了电力改革以及企业全寿命周期管理的需求,分析了未来输变电可靠性性能的发展方向,为未来管理体系的调整优化提供参考。

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