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基于泛在电力物联网的设备全寿命管理(3)
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摘要：表1 输变电设备泛在物联网建设总体架构应用层平台层网络层感知层生产管理信息中心数据平台输变电状态检修辅助决策系统接入网变电在线监测输变电一
表1 输变电设备泛在物联网建设总体架构应用层平台层网络层感知层生产管理信息中心数据平台输变电状态检修辅助决策系统接入网变电在线监测输变电一次设备状态智能预警数据网ER资产管理 ……传输网输电在线监测精确评价与检修决策
3.2 全寿命管理体系建设方案
设备寿命包括物理寿命、技术寿命和经济寿命。物理寿命是由设备的电气性能和机械性能决定；技术寿命取决于设计，由人为经验确定；经济寿命是基于设备的生存信息、投入产出、经济效益决定设备的退役寿命，也是成本分析所预测的最佳退役年限。设备的全寿命周期就是由物理寿命、技术寿命和经济寿命联合决定的，故全寿命周期管理体系的建设就要综合考量相关因素。
设备的全寿命周期管理体系的建设实现方式：首先要从设备的购买发起，提出设备需求，购买的设备在ERP系统进行资产登记，在生产管理信息系统对设备的基础台账、出厂、安装、调试等数据信息进行备案，投入运行后，利用生产管理系统对设备的运行情况进行监督、监控、运维、评价确保设备健康运行，同时在设备运行过程中，对设备出现的缺陷、故障等问题进行检修、改造等信息进行多维度大数据库的建设。通过建立设备状态评估模型，抽取对设备安全运行有影响的参数进行设备状态的预测分析，对设备运行情况进行评估，对于异常状态的给予维护或检修，并把投入资金与ERP系统关联，通过考虑前期经济投入和运行过程中的经济投入，对设备停运造成的后果进行评估分析，对比设备检修与设备残值情况，对设备的可检修性进行经济性评估分析确定设备是否检修，确保设备检修费用的合理性，如果进行检修则维修成本计入设备全寿命周期的资产管理体系中，直到设备退出系统报废再对设备全寿命周期的运行情况和资产情况进行分析，得出设备役龄现值函数、全寿命年等值成本随役龄的变化趋势，最终综合各类计算结果推算出年度检修成本预期、中断成本预期，给出年度运行成本预期，结合故障率预测给出检修策略、修理项目建议、预估经济投入，达到设备长寿命、少维修的目的，还可以实现选择优质厂家优质设备的目的，达到设备在系统中的最优化使用，长远来看对设备精益化运维、项目集约计划控制、资产全寿命管理具有重要意义。设备全寿命周期管理体系如图2所示。
图2 设备全寿命周期管理体系
3.3 示例推演
根据对变压器运行的研究分析显示，变压器寿命周期可大致分为五个阶段。第一阶段为制造、运输、安装阶段，变压器投运前，为一次性投入，数量较大；第二阶段为运行第一年，主要进行首检和例行维护；第三阶段为运行2 至10 年为稳定运行期，故障率低，经济性高，修理次数少，运行投入低；第四阶段为运行10 至20 年，故障率攀升期，该阶段经济性下降，投入升高；第五阶段为运行20 年以后，运行接近经济寿命，此时继续投入使用已经不经济，则对变压器进行退役，更换。
以某油浸式变压器为例，从设备购置出厂，设备的型号、厂家、设备购置费用、安装运输、交接验收等费用已经全部在ERP 系统数据库中备案，设备投入运行相关设备的技术参数、设备投运时间、安装地点、各类试验信息（出厂、交接、预防、例行）等都会在生产运行管理系统中存档，同时运行期间各类试验、维护、修理费用也会在ERP 系统记录。当设备再次存在缺陷或故障时，结合设备的状态进行评价，按照评价结果确定检修策略，一般A 类检修费用大约25 万元，B类检修费用15 万元，C 类检修5 万元，结合生产管理的安全要求，考虑对生产的影响、安全后果、停电后果、维修成本等利用故障可能性进行设备安全运行分析，依据ERP 系统设备残值、设备运行年限经济性指标等信息综合分析设备是否进行维修，并确定检修策略，当决策为不值得维修，开始进行设备的报废流程，直至报废结束，变压器的全寿命周期管理也就实现了闭环，通过对设备运行状况以及全寿命周期的管理可以建立基于设备使用的经济寿命预测分析，这样也实现设备全寿命周期内的电网安全、费用最经济、设备综合能效最高的目的。
4 结语
通过基于“泛在电力物联网”的设备全寿命周期管理体系的建设，内蒙古电网实现了生产管理系统各类软件之间的信息交互和应用互联，提高了设备数据信息交互，同时利用大数据判断设备的经济效益，提高了设备的精益化管理水平，促进电力数据资产的增值，便于开展数字信息化的应用和开展大数据分析，实现了数据集联应用，缩短数据交互时间，同时降低设备全寿命周期成本，提高设备综合利用水平，特别是为“泛在电力物联网”在现有条件下的建设提供了可行的理论支撑。
文章来源：《中国电力教育》 网址: http://www.zgdljyzz.cn/qikandaodu/2021/0616/1646.html