[00137053]基于配电设备全寿命评价的配网可靠性与风险评估体系研究及应用

一、课题来源及背景。项目由5个科技项目整合而成,包括南方电网公司重大科技攻关专项子课题3项,以提升配电设备资产及可靠性管理水平为切入点,针对配网关键设备状态评价、寿命管理、退役策略及其对配网可靠性影响开展了研究,探索并建立一种以可靠性为中心、基于配电设备全寿命评价的可靠性与风险评估体系,为城市配电网可靠性与风险管理、以可靠性为中心的配网设备运维提供了指导。 二、技术原理及性能指标。项目按以下四个方面开展专题技术研究：课题一配网开关设备状态评价与寿命预测方法研究及应用,课题二配电变压器状态评价与寿命评估方法研究及应用,课题三配网电缆状态评价与寿命预测方法研究及应用,课题四基于设备状态的配网可靠性及风险评估体系研究。主要技术原理及性能指标如下：1)建立了基于实际设备状态修正矩阵的配网可靠性评估方法,首次提出了基于灵敏度分析的配网可靠性薄弱环节挖掘方法和综合考虑网架结构、运行方式、设备状态等多重因素的动态区域划分方法,提出了配网风险综合评级原则;2)通过对配网开关的绝缘、密封、金属等关键材料和操作机构、肘形接头、熔丝筒等零部件开展仿真和试验,建立了基于神经网络算法的机械状态诊断识别专家系统,实现了配网开关全生命周期技术管理;3)构建了基于多参量的配变寿命评估模型,实现寿命状态的评判和差异化运维;提出了基于配电网运行状态的配变负载与寿命优化策略、退役评估方法,首次开发了配电变压器寿命优化计算系统,延长了配电变压器寿命;4)搭建了配电XLPE电缆冷缩附件界面压力试验平台,首次获取了界面压力动态曲线和压力推荐值;搭建了水树培养和恒压负荷循环试验平台,提出了基于宏观与微观特征指标的配电XLPE电缆状态评价与寿命预测模型,并开发了配电XLPE电缆系统状态评估与寿命预测管理系统。5)申报各类专利17项,其中发明专利10项,实用新型专利7项（发明专利3项已授权,4项实审,实用新型专利6项授权）;申请并获得软件著作权2项;出版专著3部;发表论文15篇。完成广州局19个检测技术规范（均已实施）,其中技术规范12项,品控类规范7项。 三、技术的创造性与先进性。2018年4月7日,南网组织包括多项国际标准修编成员在内的专家进行了成果鉴定,一致认为,项目取得多项创新性成果,整体达到国际先进水平,其中设备与网架结构、运行方式、环境因素相结合的配网风险综合评估方法和配电开关寿命评价成果达到国际领先水平。 四、技术的成熟程度,适用范围和安全性。项目成果技术成熟,适用于配网设备运维领域,在电力行业的配网设备的设计、制造、质量检验、技术服务等生产和技术服务行业开展了规模应用,为保障配电变压器、配电开关设备、配网电缆等设备的安全稳定运行及资产高效利用起到重要技术支撑作用,技术安全性表现良好。 五、推广应用及行业影响力。项目成果已在多家单位应用并纳入多项行业标准和多项中国电机工程学会团体技术标准制修订（报批中）。成果实现广州配网设备资产充分利用和潜力挖掘,为配电网可靠性提升与风险管控提供技术支撑,近3年应用所取得经济效益达42269.4万元。同时,在广州地区电力行业的生产运维、技术服务、设备制造等领域的多家单位应用,效益明显,有大规模推广价值。由于配电设备规模巨大,配电网供电可靠性直接关乎用户利益,社会经济效益十分显著。