一种二次设备大修技改的决策确定方法及系统与流程

文档序号:12469551阅读:396来源:国知局
本发明涉及电气
技术领域
,特别涉及一种二次设备大修技改的决策确定方法及系统。
背景技术
:电力行业作为关系国计民生的重要基础产业,为经济社会发展提供重要基础保障,从人民群众的日常生活到各行各业的生产经营活动,电力的可靠供应关系到国民经济发展的方方面面。随着电力市场体制改革的进一步深入,电力行业的垄断格局己经被打破,传统的电力企业管理方式已无法适应企业现代化发展需求。为了提高企业的竞争力,电力行业逐渐将经济与社会综合效益放在同等重要位置,而基于全生命周期成本(LifeCycleCost,LCC)管理规划方案评价强调对工程全生命周期发展过程实施持续不断、协调统一的管理,综合考虑各个阶段的问题,保证各个阶段活动的前后衔接和决策的一致性,达到工程在全生命周期内技术最优、质量最可靠、成本最低、服务最好、环保最佳、更符合可持续发展的要求。但由于二次设备自身的复杂性和特殊性,使其在运行特点、成本划分、运维检修、技改策略与方法上与一次设备存在较大差异。而现有的供电企业中二次设备大修技改决策主要依靠定期大修更换、按时技术改造的方式。其不能有效贯彻落实网省公司二次系统管理和资产全生命周期管理深化创先工作要求,不能从根本上提高二次设备健康水平和使用效率,使二次设备达不到精益化管理水平。因此,如何提高二次设备大修技改的决策的精确性,是本领域技术人员需要解决的技术问题。技术实现要素:本发明的目的是提供一种二次设备大修技改的决策确定方法及系统,改善目前电网企业基于二次设备管理的定期大修、到期技改以及主观定性决断的决策方法,为大修技改的项目立项提供量性分析决策依据。为解决上述技术问题,本发明提供一种二次设备大修技改的决策确定方法,包括:从系统中预定二次设备的状态信息处理分析结果以及所述预定二次设备健康状态评价结果中获取预定策略参数值;根据所述预定策略参数值,分别计算所述预定二次设备大修决策下的决策指标值及技改决策下的决策指标值;其中,所述决策指标值包括LCC等额年均成本值,设备风险值及设备效能值;将决策指标值进行归一化处理;将归一化处理后的决策指标值作为参数利用成本风险效益模型进行计算,得到所述预定二次设备不同决策年限下大修决策的年均成本综合效益值及技改决策的年均成本综合效益值;通过比较同一决策年限大修决策及技改决策的年均成本综合效益值大小确定所述预定二次设备进行大修技改的最优决策方案。可选的,根据所述预定策略参数值,计算所述预定二次设备大修决策下的LCC等额年均成本值及技改决策下的LCC等额年均成本值,包括:利用公式计算所述预定二次设备大修决策下的LCC等额年均成本值NPVAdx;利用公式计算所述预定二次设备技改决策下的LCC等额年均成本值NPVAjg;其中,K=C原值-C残值-T运行×C年折旧,Tdx、Tjg分别表示设备进行大修技改后所剩余的使用寿命;CIdx、CIjg分别表示对设备进行大修估算以及设备技改的初始总投资,CO,CM,CF,CD分别表示大修和技改对应的运行成本,检修维护成本,故障损失成本,退役处置成本;i为银行利率;r为通货膨胀率;n为计算年均费用的设计年限与决策所在年的差异年值;(A/F,i,T)为按年度投资费用年值折算系数;K为设备净值。可选的,根据所述预定策略参数值,计算所述预定二次设备大修决策下的设备风险值及技改决策下的设备风险值,包括:利用公式R(t)=LE(t)×P(t)计算所述预定二次设备大修决策下的设备风险值及技改决策下的设备风险值;其中,LE=w1×设备重要性+w2×设备可能损失+w3×用户影响性,LE(t)为风险损失值,P(t)为风险概率值,w为权重值,且w1+w2+w3=1,w1、w2、w3根据所述预定二次设备的分类取值,R(t)为设备风险值。可选的,根据所述预定策略参数值,计算所述预定二次设备大修决策下的设备效能值及技改决策下的设备效能值,包括:利用ADC分析模型E=ADC计算所述预定二次设备大修决策下的设备效能值及技改决策下的设备效能值;其中,E为设备效能值,A为可用度向量,D为可信度矩阵,C为固有能力向量。可选的,将决策指标值进行归一化处理,包括:利用公式CN∈[0,1]对LCC等额年均成本值进行归一化处理;利用公式RN∈[0,1]对设备风险值进行归一化处理;利用公式EN=E,EN∈[0,1]对设备效能值进行归一化处理;其中,CN、RN、EN分别为各决策指标值归一化后的量化值,CImax为同类设备中初始投资成本最大值;Rmax为风险评估模式的风险最大值。可选的,将归一化处理后的决策指标值作为参数利用成本效益模型进行计算,包括:将归一化处理后的LCC等额年均成本值的量化值CN,设备风险值的量化值RN及设备效能值的量化值EN作为参数利用成本风险效益模型进行计算,得到不同决策年限下的年均成本综合效益值REC。可选的,通过比较同一决策年限大修决策及技改决策的年均成本综合效益值大小确定所述预定二次设备进行大修技改的最优决策方案,包括:当大修决策的年均成本综合效益值不小于技改决策的年均成本综合效益值,则进行大修立项;当大修决策的年均成本综合效益值小于技改决策的年均成本综合效益值,则进行技改立项。可选的,从系统中预定二次设备的状态信息处理分析结果以及所述预定二次设备健康状态评价结果中获取预定策略参数值之前,还包括:从系统中预定二次设备的状态信息处理分析结果以及所述预定二次设备健康状态评价结果,并依据判定标准判定是否需要进行大修技改;若否,进行正常维修后运行。本发明还提供一种二次设备大修技改的决策确定系统,包括:参数获取模块,用于从系统中预定二次设备的状态信息处理分析结果以及所述预定二次设备健康状态评价结果中获取预定策略参数值;决策指标值计算模块,用于根据所述预定策略参数值,分别计算所述预定二次设备大修决策下的决策指标值及技改决策下的决策指标值;其中,所述决策指标值包括LCC等额年均成本值,设备风险值及设备效能值;归一化处理模块,用于将决策指标值进行归一化处理;年均成本综合效益值计算模块,用于将归一化处理后的决策指标值作为参数利用成本风险效益模型进行计算,得到所述预定二次设备不同决策年限下大修决策的年均成本综合效益值及技改决策的年均成本综合效益值;决策确定模块,用于通过比较同一决策年限大修决策及技改决策的年均成本综合效益值大小确定所述预定二次设备进行大修技改的最优决策方案。可选的,所述年均成本综合效益值计算模块,包括:大修决策年均成本综合效益值计算单元,用于将大修决策下归一化处理后的LCC等额年均成本值的量化值CN,设备风险值的量化值RN及设备效能值的量化值EN作为参数利用成本风险效益模型进行计算,得到不同决策年限下大修决策的年均成本综合效益值RECdx;技改决策年均成本综合效益值计算单元,用于将技改决策下归一化处理后的LCC等额年均成本值的量化值CN,设备风险值的量化值RN及设备效能值的量化值EN作为参数利用成本风险效益模型进行计算,得到不同决策年限下技改决策的年均成本综合效益值RECjg。本发明所提供的二次设备大修技改的决策确定方法,该方法包括:从系统中预定二次设备的状态信息处理分析结果以及健康状态评价结果中获取预定策略参数值;根据预定策略参数值分别计算预定二次设备大修决策下的决策指标值及技改决策下的决策指标值;其中,所述决策指标值包括LCC等额年均成本值,设备风险值及设备效能值;将决策指标值进行归一化处理;将归一化处理后的决策指标值作为参数利用成本风险效益模型进行计算,得到预定二次设备不同决策年限下大修决策的年均成本综合效益值及技改决策的年均成本综合效益值;比较两种决策方案(大修决策/技改决策)的年均成本综合效益值大小确定预定二次设备大修技改的最优决策方案;该方法全面考虑二次设备的全生命周期成本构建多方位综合性的成本效益模型,以实现资产的全生命周期成本、风险、效能的综合最优,合理地进行二次设备大修技改项目管理,提升价值创造能力;为大修技改提供科学有效的决策依据;间接提高企业的经济效益、保证电网运行的安全性和可靠性提供保障。改善目前电网企业基于二次设备管理的定期大修、到期技改以及主观定性决断的决策方法。本发明还提供的一种二次设备大修技改的决策确定系统,具有上述有益效果,在此不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本发明实施例所提供的二次设备大修技改的决策确定方法的流程图;图2为本发明实施例所提供的适用于大修技改决策的全生命周期生命成本树示意图;图3为本发明实施例所提供的二次设备风险评估模型示意图;图4为本发明实施例所提供的典型故障率分布(盆浴曲线)示意图;图5为本发明实施例所提供的技改大修年均成本条形图;图6为本发明实施例所提供的二次设备大修技改的决策确定系统的结构框图。具体实施方式本发明的核心是提供一种二次设备大修技改的决策确定方法及系统,改善目前电网企业基于二次设备管理的定期大修、到期技改以及主观定性决断的决策方法,为大修技改的项目立项提供量性分析决策依据。为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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。目前,针对于电网二次设备大修技改的传统方法主要有:成本效益法、固定效益法、固定费用法、权衡分析法、概率分析方法和统计学理论、NPV(NetPresentValue)和NCF(NetCashFlow)方法,但是这些方法都是将大修技改项目决策作为单独的个体来考虑,因此其是一个过程式的优化管理。每种方法都只能准对过程中的一个主要方面进行考虑。因此它们存在缺点如下:第一,范围较窄,没有从整个价值链的角度来考虑全生命周期成本管理是一个过程,它包含了设备的可研论证、研制开发、采购、安装、运行、维护以及后期的报废回收等整个价值链过程。传统的方法仅仅从眼前的项目决策考虑,只关注前期的项目初始投资,而忽略了整个项目运营维护期间的成本管理,因此,其作出的决策存在一定的缺陷。第二,决策周期过短,无法全面地反映管理的风险;即一个大型的项目上马必须经过严密的前期论证,在可研论证后,还要时时地监控,以控制目前项目的运行情况,及时地作出新的改进措施。传统的模型和方法没有完全重视整个过程控制,多以前期的可研论证阶段的结果来对以后项目管理进行决策,决策周期过短,没有充分地评估在项目运行维护后期所可能存在的风险,这就是为什么很多项目在可研论证阶段可行,但一旦投产以后就面临较大的亏损压力的根本原因。第三,评价过程较简单,不能全面准确地反映全生命周期内的成本现代设备管理多采用较为复杂的计算模型和信息化的仿真测算,尤其对于大型的电力设备项目,完全通过可研论证阶段的财务分析方法已经不能适应当前的电力设备管理,因此,设备管理不仅仅要关注前期投入成本、采购成本、安装成本还要考虑后期的社会经济成本、环保成本等。传统方法过于注重物资化的成本,而忽略了项目所潜在的社会成本、环境影响成本等,这是传统模型和方法的较大的缺陷。第四,没有切合供电企业自身的特点电力行业由于其时间周期长、影响范围大、资金周转缓慢以及资产复杂而使得项目管理具有其独特的特点,所以在项目决策和管理的模型方法选择上必须考虑其内在自身的特点,建立适用的全生命周期成本模型,精细化地量化各成本分支,而不能盲目地运用财务或概率分析等模型和方法照搬盲用。传统方法主要基于其他行业的发展而演变过来,其决策方法大多是单一的、非动态的,因此其决策模型大多着眼于当前的初始投入,没有完全切合电力行业尤其是供电企业自身存在的特点,如体制问题、观念问题、社会问题、环保问题等等。本实施例为解决上述问题,在兼顾电网及设备安全可靠性的前提下,可以采用资产全生命周期分析方法分析二次设备的全生命周期成本,对大修技改项目进行效能风险指标的综合性量化求解,既保证了项目决策依据的全面性、可靠性,又从整体上控制资产全生命周期成本,提升公司总体效益。全生命周期成本管理与以往成本管理方法和项目决策存在较大的差异,主要的区别在于全生命周期成本管理是以综合管理的意识来对整个项目流程的管理,即并不是把大修技改项目决策作为单独的个体来考虑,因此其是一个过程式的优化管理。对所有的电网二次设备进行资产全生命周期管理,从设备规划、设计、采购、建设、运营、维护、检修和更新、退役这一全生命周期进行综合管理,以实现资产的全生命周期成本、风险、效能的综合最优,提升价值创造能力。具体请参考图1,图1为本发明实施例所提供的二次设备大修技改的决策确定方法的流程图;该决策确定方法可以包括:S100、从系统中预定二次设备的状态信息处理分析结果以及所述预定二次设备健康状态评价结果中获取预定策略参数值;具体的,状态信息处理分析结果是通过对收集的状态信息进行信息处理分析获得的。为了提高后续计算的综合性和合理性,这里状态信息的获取可以包括对预定二次设备的在线监测信息,历史台账数据信息以及环境因素信息等。这里的预定二次设备是指用户选定的计算对象,它可以是指任何二次设备,但是每次在进行大修和技改比较决策时要针对同一二次设备。S110、根据所述预定策略参数值,分别计算所述预定二次设备大修决策下的决策指标值及技改决策下的决策指标值;其中,所述决策指标值包括LCC等额年均成本值,设备风险值及设备效能值;具体的,决策性指标是后续进行大修技改决策选择的参数,该决策性指标的准确性直接影响大修技改的项目立项量性分析决策的准确性。本实施例中二次设备成本效益评估的目的在于综合二次设备全生命周期风险、效能、成本全方位的信息,为二次设备的性能进行多维度评估,对当前二次设备的大修技改决策提供依据。综上要素即可根据风险效能成本三者之间的关系计算得出年均成本的综合效益值作为选择最佳大修技改项目的决策目标函数。具体的,LCC等额年均成本值的量化过程为:二次设备的成本评价体系主要是对二次设备的全生命周期成本进行分解,确定二次设备各个阶段的成本的大小,例如根据如图2二次设备全生命周期成本分解模型以及南方电网PMS系统中关于二次设备的价值信息的维度确定二次设备全生命周期各阶段成本的划分。其中,LCC(全生命周期成本,LifeCycleCost,简称LCC),也被称为全生命周期费用。它是指产品在有效使用期间所发生的与该产品有关的所有成本,它包括产品设计成本、制造成本、采购成本、使用成本、维修保养成本、退役处置成本等。二次设备的LCC成本构成为:LCC=CI+CO+CM+CF+CD其中,LCC——全生命周期成本;CI——初始投资成本;CO——运行成本;CM——检修维护成本;CF——故障损失成本;CD——退役处置成本。由于不同技改策略的生命周期不同,为了克服生命周期不同带来的比较口径问题,技改决策的年均成本模型选用的指标为年值类指标。计算模型如下:利用公式计算所述预定二次设备大修决策下的LCC等额年均成本值NPVAdx;利用公式计算所述预定二次设备技改决策下的LCC等额年均成本值NPVAjg;其中,K=C原值-C残值-T运行×C年折旧,Tdx、Tjg分别表示设备进行大修技改后所剩余的使用寿命;CIdx、CIjg分别表示对设备进行大修估算以及设备技改的初始总投资,CO,CM,CF,CD分别表示大修和技改对应的运行成本,检修维护成本,故障损失成本,退役处置成本,即COdxj为大修运行成本,COjgj为技改运行成本;i为银行利率(折现率8%);r为通货膨胀率(3%);n为计算年均费用的设计年限与决策所在年的差异年值;(A/F,i,T)为按年度投资费用年值折算系数;K为设备净值。设备风险值的量化过程具体为:以量化风险值的方法对二次设备大修技改策略实施的前后进行风险评估。风险评估以风险值为指标,综合考虑二次设备风险、社会、环境危害及设备风险概率二者的作用。具体如下:利用公式R(t)=LE(t)×P(t)计算所述预定二次设备大修决策下的设备风险值及技改决策下的设备风险值;其中,LE=w1×设备重要性+w2×设备可能损失+w3×用户影响性,LE(t)为风险损失值,P(t)为风险概率值,w为权重值,且w1+w2+w3=1,w1、w2、w3根据所述预定二次设备的分类取值,R(t)为设备风险值。其中,参数的组成可以参考图3,风险损失值即可能损失资产LE,其与设备重要性例如变电站级别,社会环境影响即设备可能损失,以及影响对象属性即用户影响性有关。平均故障率可以通过收集到的状态信息以及对收集到的状态信息的分析结合该二次设备(即预定二次设备)的健康状态评价信息计算得到。最终利用上述公式得到设备风险值R。下面举例说明上述过程:例如南方电网公司《安全生产风险管理体系》中指出南方电网运行安全风险(以下简称“电网风险”)评估是在设备状态评价结果之后,综合考虑电网安全、社会环境和效益等三个方面的风险,确定设备运行存在的风险程度,为检修策略和应急预案的制定提供依据。其中风险损失值的求解根据《广东电网公司设备状态评价与风险评估技术导则》中对设备重要程度划分以及各种装置类型的权重取值等指标获得,概率值则是根据风险概率值评估指标体系以及浴盆曲线获得:图4中整条浴盆曲线可分为三个阶段。第一阶段为早期失效期IM(1nfantMortality):产品在开始使用时,设备质量差异主要表现在故障率高低,质量较差的设备故障率普遍高于质量较好的设备,失效率很高,但随着产品工作时间的增加,失效率迅速降低,这一阶段失效的原因大多是由于设计、原材料和制造过程中的缺陷造成的。第二阶段为偶然失效期RF(RandomFailures):在此期间,故障发生时随机的,其故障率最低,大致处于稳定状态,可近似看作常数,这一时期是产品的良好使用阶段,产品可靠性指标所表述的就是这个时期。在设备偶发故障期,设备质量差异主要表现在两个方面:一是设备偶发故障期时间的长短,二是故障率高低。质量较好的设备偶发故障期长、故障率低。在设备耗损故障期,设备质量差异主要表现在是否提前进入设备耗损故障期。第三阶段为耗损失效期WO(WearOut):在设备使用中后期,由于设备零部件的磨损、老化、腐蚀等原因,失效率随时间的延长而急速增加,故障率不断上升。质量较好的设备均是在设备寿命周期的最后阶段才进入设备耗损故障期,而质量较差的设备往往在设备寿命周期的中间阶段就进入设备耗损故障期。在二次设备实际应用过程中发现在耗损失效期开始,即图中的P点时,常常面临着对设备进行更换或者大修后继续使用的选择,也就是是否实施技改的问题,此时可利用LCC管理理论来研究大修技改策略的最佳时间点。该风险评估方法可以参照《南方电网运行安全风险量化评估技术规范》,针对二次设备存在电网风险的影响及危害程度按风险值大小进行区分,分为6个风险级别如下表所示:表1二次设备风险评估标准其中,Ⅰ级风险(红色):风险值≥5;Ⅱ级风险(橙色):3≤风险值<5;Ⅲ级风险(粉色):1≤风险值<3;Ⅳ级风险(黄色):0.5≤风险值<1;Ⅴ级风险(绿色):0.1≤风险值<0.5;Ⅵ级风险(蓝色):0≤风险值<0.1。即根据设备风险值可以知道设备风险级别。设备效能值的量化过程具体为:依据效能ADC分析方法即ADC分析模型,建立效能评估指标体系。目前电力系统二次设备大都具有单项功能如保护装置或两项功能如测控装置。根据二次设备的上述特点,二次设备效能评估符合ADC分析方法应用的特点。该模型的表达式如下:E=ADC其中,E为设备效能值,A为可用度向量,D为可信度矩阵,C为固有能力向量。最终根据ADC分析方法得出效能结果分级表示如表2所示:表2效能分级表效能值0-0.60.6-0.80.8-0.950.95-1效能等级差较低均衡高效其中,本实施例并不限定具体决策指标值的具体计算过程,只需要利用计算模型得到准确的决策指标数值即可。S120、将决策指标值进行归一化处理;具体的,对预定二次设备进行评价时,从设备的成本、风险、效能三个维度可以实现对设备较为全面的评价。为了避免不同维度不同口径的比较问题,可以通过归一化处理,将三大指标统一到数值同一维度进行比较。可选的,将决策指标值进行归一化处理可以包括:利用公式CN∈[0,1]对LCC等额年均成本值进行归一化处理;利用公式RN∈[0,1]对设备风险值进行归一化处理;利用公式EN=E,EN∈[0,1]对设备效能值进行归一化处理;其中,CN、RN、EN分别为各决策指标值归一化后的量化值,CImax为同类设备中初始投资成本最大值;Rmax为风险评估模式的风险最大值。S130、将归一化处理后的决策指标值作为参数利用成本风险效益模型进行计算,得到所述预定二次设备不同决策年限下大修决策的年均成本综合效益值及技改决策的年均成本综合效益值;这里的大修决策即大修方案,技改决策即技改方案。具体的,将归一化处理后的LCC等额年均成本值的量化值CN,设备风险值的量化值RN及设备效能值的量化值EN作为参数利用成本风险效益模型进行计算,得到不同决策年限下的年均成本综合效益值REC。其中,各决策指标值都存在一定的范围,且每个决策指标在工程实施的过程中都有其正常运行或者禁止运行的范围,因此这里还可以设置各个决策指标值的允许范围。若存在超过设定允许范围的决策指标值时,表明该工程存在重大隐患,或者没有继续进行的必要。即优选的,成本风险效益模型还可以是:其中:REC(RiskEffectivenessCost)为年均成本综合效益值即成本风险效益模型所得;CK为电网公司可接受的二次设备投入成本的最大值以初始投入成本为基值的比例系数;Rt为可容忍的最高风险值;Et为可容忍的最低效能值。上述公式中的数值仅为具体例子,本实施例并不限定CK,Rt以及Et的具体数值。例如,当在项目执行之前时进行该数值计算得到EN为0.3,则该项目可以放弃。S140、通过比较同一决策年限大修决策及技改决策的年均成本综合效益值大小确定所述预定二次设备进行大修技改的最优决策方案。具体的,当所述大修方案(即大修决策)的年均成本综合效益值即RECdx不小于所述技改方案(即技改决策)的年均成本综合效益值即RECjg中数值,则进行大修立项;当大修方案的年均成本综合效益值小于所述技改方案的年均成本综合效益值,则进行技改立项。即根据年均成本综合效益值的高低原则:当RECjg>RECdx时,优先考虑设备技改立项;当RECjg≤RECdx时,优先考虑设备大修立项。基于上述技术方案,本发明实施例提的二次设备大修技改的决策确定方法,该方法对二次设备进行评估以及数据采集时,从二次设备的成本、风险、效能三个维度可以实现对设备较为全面的评价。通过归一化处理,将三大指标统一到数值同一维度进行比较,避免不同维度不同口径的比较问题。即综合二次设备全生命周期风险、效能、成本全方位的信息,为二次设备的性能进行多维度评估,对当前二次设备的大修技改决策提供决策依据。基于上述实施例,上述二次设备大修技改的决策确定方法可以在项目存在的任何时候进行计算,也可以是在当判定系统需要进行大修技改时在进行决策计算。为了节省人力,以及减少计算次数,在进行上述决策确定之前,可以判定系统是否需要进行大修技改,当需要进行大修技改决策时在进行上述计算。具体的,确定系统是否需要进行大修技改的过程可以包括:从系统中预定二次设备的状态信息处理分析结果以及所述预定二次设备健康状态评价结果,并依据判定标准判定是否需要进行大修技改;其中,判定标准可以为《中国南方电网大修技改准入导则》;若是,进行二次设备大修技改的决策确定计算过程。若否,进行正常维修后运行。其中,二次设备的状态信息来源可以包括历史台账数据,在线监测信息以及环境因素信息。进一步,该方法可以直接计算出大修技改年均成本综合效益值均衡的年份,能够预测最佳年份进行技改项目,不难发现浴盆曲线的P点约在此时出现,即设备申请技改的最佳时间点,即RECjg=RECdx。在进行预测时,固定参数或者固定变化的参数的获取方式参照上述计算过程,实时参数的获取可以根据历史数据进行预测得到。例如公式中的故障率的获得,可以直接根据历史台账数据中记录的历史故障率数据进行数据拟合获得故障率趋势图,并根据该图获得各个时间下的系统故障率。基于上述技术方案,本发明实施例提的二次设备大修技改的决策确定方法,具有下述优点:第一,针对传统方法所选用成本范围较窄的问题,该方法取长补短,利用效益成本法的优势,从整个价值链的角度来考虑二次设备全生命周期成本,使得用于大修技改的全生命周期成本生命树是对二次设备全维度全过程的分析,不仅考虑了从规划设计到报废的整个寿命周期,避免了临时的思想,而且要求从制度上来保证LCC方法的应用。第二,对于传统方法决策周期过短、评价过程较简单的问题,选用LCC成本模型所展示的更多是全系统的特点,打破职能部门界限,统筹考虑规划、设计、基建、运行等不同阶段的成本,以企业总体效益为出发点,寻求最佳方案。该方法充分地评估在项目运行维护后期所可能存在的风险,大大二次设备降低投产以后就面临的亏损压力风险。第三,通过对全生命周期成本管理理念的分析研究,从二次设备自身特点的角度出发,构建出适用于二次设备大修技改的全维度生命周期成本模型。真实切合供电企业自身的特点电力行业由于其时间周期长、影响范围大、资金周转缓慢以及资产复杂而使得项目管理具有其独有的特点,并且基于全生命周期成本的流程进行综合性、长期性跟踪评价,制定出科学合理的目标函数和约束条件。第四,结合NPV与NCF方法,全方位考虑设备的时间价值,但由于设备大修需花费较大的人、财、物,且大修后的二次设备运行时间又受到二次设备剩余年限的限制。技术改造更换新二次设备,一次性投入巨大,且新设备能够安全运行较长的时间。可知大修与技术改造后的设备使用年限不同,现值和终值差别很大无法直接进行比较,所以该方法综合性地结合时间价值理论,并入通货膨胀率以及银行折现率,得出大修和技改项目的全生命周期年均值模型,通过计算大修、技改的年均值作为其大修、技改决策选择的成本指标依据。下面通过某供电公司具体例子说明上述计算过程:算例选取某供电局220kV的单母线保护装置(1台)改造为例,该批量保护装置整体于2007年生产并投入使用,各设备插件单价10000元,该设备在故障情况下可直接使用备用插件替换。根据检修导则和制造厂维护说明书要求,其大修年限为8年。根据07-15年的设备状态和运作操作台帐数据,采用全生命周期成本进行建模计算,模拟保护装置大修和技改的LCC年均成本效益综合提高量,然后将两者进行对比,并确定技改策略,为类似的大修技改决策提供参考意见。方案一:在2015年对保护装置进行大修,更换故障插件,继续运行4年,届时运行寿命达到设计运行寿命,再进行技改更新;方案二:在2015年直接技改更换新型保护装置,按照设计使用寿命运行12年。年均成本的计算:根据年均成本值求取得方法可得保护装置的年均成本表见表3:根据表3数据绘制出大修技改年均成本条形图见图5:表3决策维修后各方案年均成本表风险量化值的计算:220kV的单母线保护装置根据风险概率值评估,可知保护装置的风险概率为:(方案一)第9年大修:保护装置整体的风险概率以及风险值为:P=0.06032×[1+0.03×(90-85)]=0.069368R(t)dx=(0.6×6.2+0.4×7)×0.069368=0.452(方案二)第9年技改:保护装置整体的评估故障率以及风险值为:P=0.0058×[0.9+0.02×(100-95)]=0.058R(t)jg=(0.6×6.2+0.4×7)×0.058=0.37816参照二次设备风险评估标准可知,经过大修、技改决策后的设备风险值都控制在0.5绿色风险内,符合实际情况。效能量化值的计算:二次设备大修技改的指导方针为“以提高设备的健康水平、可靠性和可用率作为目标”,根据风险计算中可知此时设备的失效率为:λdx=0.06032、λjg=0.058,220kV的单母线保护装置由二次设备修复率取值表可知μ=0.8,通过效能量化公式ADC分析方法可知:由于大修技改考虑到设备厂家自身制造时设备家族性缺陷以及安装运行、人工误操作、数据缺失等不可控因素,通过计算的最终结果,对比效能分级表可知,大修后的测控装置状态属于均衡状态,符合实际。大修技改方案决策:通过以上大修技改两个模型的成本对比,结合效能风险成本指标,对风险效能成本指标进行归一化处理。根据南网风险等级评估标准可知风险最大值为10,测控装置同类设备初始投资成本最大值为94366.6元,利用归一化公式可知:风险值归一化:大修Rdx=0.452/10=0.0452技改Rjg=0.37816/10=0.037816效能值归一化:大修Edx=0.8688技改Edx=0.8999成本值归一化:大修Cdx=35777.98/94366.6=0.379技改Cjg=33922.06/94366.6=0.359结合保护装置在整站综自系统中的设备特性,以及在项目计划库资金总额是否富余的环境下,对装置整体的成本风险效能约束条件系数予以权衡,不难发现,各指标因子均满足约束条件。通过技术方法决策公式,根据年均成本综合效益值的高低原则:经过比较可知RECjg>RECdx,可知该保护设备在技改决策之后的年均成本综合效益值大于大修决策,即在第9年应该优先方案二进行技改立项。通过计算,设备在第8年时的年均效益提高量计算为:通过分析比较可知,尽管在第8年大修的年均消费成本为34327.04元小于技改决策年均成本34499.8元,但是整个保护装置技改决策的年均成本综合效益值依旧大于大修决策,即在即在第8年应该优先方案二进行技改立项。为了增强技术方法的说服性,同理可得设备在第7年时的年均效益提高量为:通过分析比较可知,在第7年保护设备整体大修的年均消费成本低于技改决策年均成本,并且其年均效益提高量大于设备技改决策的年均效益提高量,即在即在第7年应该优先方案一进行大修立项。综上可知,可预测第8年为最佳年份进行技改项目,不难发现浴盆曲线的P点约在此时出现,即设备申请技改的最佳时间点。可给出实用性建议为,该批次220kV保护装置在大修中更换插件的年均成本随投产年限增加而增加,效益提高量却越来越小,正与技改策略相反。通过计算分析,在设备投运第7年及以前发生故障,大修中更换设备的年均成本综合效益值优于技改,在设备投产第8年及以后保护装置发生故障,技改策略更换的年均成本综合效益值均优于大修插件更换策略。因此,在本算例验证中,可知方案中的技术方法明显比其他传统方法更具有实用性、说服性以及可操作性。下面对本发明实施例提供的二次设备大修技改的决策确定系统进行介绍,下文描述的二次设备大修技改的决策确定系统与上文描述的二次设备大修技改的决策确定方法可相互对应参照。请参考图6,图6为本发明实施例所提供的二次设备大修技改的决策确定系统的结构框图;该系统可以包括:参数获取模块100,用于从系统中预定二次设备的状态信息处理分析结果以及所述预定二次设备健康状态评价结果中获取预定策略参数值;决策指标值计算模块200,用于根据所述预定策略参数值,分别计算所述预定二次设备大修决策下的决策指标值及技改决策下的决策指标值;其中,所述决策指标值包括LCC等额年均成本值,设备风险值及设备效能值;归一化处理模块300,用于将决策指标值进行归一化处理;年均成本综合效益值计算模块400,用于将归一化处理后的决策指标值作为参数利用成本风险效益模型进行计算,得到所述预定二次设备不同决策年限下大修决策的年均成本综合效益值及技改决策的年均成本综合效益值;决策确定模块500,用于通过比较同一决策年限大修决策及技改决策的年均成本综合效益值大小确定所述预定二次设备进行大修技改的最优决策方案。可选的,所述年均成本综合效益值计算模块400可以包括:大修决策年均成本综合效益值计算单元,用于将大修决策下归一化处理后的LCC等额年均成本值的量化值CN,设备风险值的量化值RN及设备效能值的量化值EN作为参数利用成本风险效益模型进行计算,得到不同决策年限下大修决策的年均成本综合效益值RECdx;技改决策年均成本综合效益值计算单元,用于将技改决策下归一化处理后的LCC等额年均成本值的量化值CN,设备风险值的量化值RN及设备效能值的量化值EN作为参数利用成本风险效益模型进行计算,得到不同决策年限下技改决策的年均成本综合效益值RECjg。基于上述实施例,还系统还可以包括:判断模块,用于从系统中预定二次设备的状态信息处理分析结果以及所述预定二次设备健康状态评价结果判定是否需要进行大修技改;若否,进行正常维修后运行。说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或
技术领域
内所公知的任意其它形式的存储介质中。以上对本发明所提供的二次设备大修技改的决策确定方法及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。当前第1页1 2 3 
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