2103工作面检修计划

2103工作面检修计划（通用8篇）

2103工作面检修计划 篇1

1 检修计划的审核编制

设备员负责对各生产车间点检人员确定的检修项目进行编制汇总。在编制总的检修计划时应将重点放在检查生产车间与生产车间的检修项目之间以及同一生产车间检修项目之间是否有冲突。设备员应重点检查以下几点冲突:

1.1 作业环境相干涉

所谓作业环境相干涉是指某一检修项目的进行会破坏另外一项或几项检修项目的进行。例如, 在轧钢厂加热炉位置检修时, 如果某一项检修需要将炉门提起, 势必造成炉门前作业环境处于高温状态, 炉门前的一些检修项目将无法顺利进行。设备员应按炉门提升时间统筹安排两项检修项目的先后顺序或是择一进行。

1.2 作业空间相干涉

同一设备同一位置有多项检修项目进行, 要注意作业人员以及各种作业工具是否能有充足空间, 尤其注意作业人员是否能有安全的站位。当维修空间分为上下两层时, 还应注意上层作业可能对下层作业造成的重物掉落砸伤等伤害情况的发生。

1.3 单项检修项目作业时间与总体检修时长不协调

单项检修项目作业时间与总体检修时长不协调是指某一检修项目所用时长远远高于其他检修项目作业时间, 从而影响整个检修的进度, 扰乱检修节奏。此时设备员编制检修计划时应对远高于总体检修时长的检修项目进行摸底, 视情况采取必要措施进行协调。要么对此项进行删减缩短此项检修时间, 要么增加其他检修项目避免人力物力的闲置浪费。另外, 在控制检修作业时间方面, 还要注意查看检修项目中是否存在设备在运行状态时同样可以进行的检修项目。这样的检修项目应该在日常巡检过程中完成, 就没必要安排在计划检修内, 以防止挤用整体停机时间。

1.4 共用设备及工具是否冲突

设备员需要对每一项检修项目使用到的一些共用设备及工具 (如天车、接线柜、焊机、汽吊等) 有一个整体的安排, 避免因为对共用设备及工具的安排不当致使各生产车间发生冲突矛盾。因此, 要在检修前的准备中将这些问题处理好, 提前安排并督促各车间按照预先的安排执行, 以检修准备会议上确定的重点项目优先使用共用设备及工具。

设备员在汇总编制检修计划时还应该认真检查每项检修项目, 并根据设备实际运行情况查看是否有丢项、漏项。总之, 要将各车间上报的分散检修计划形成一个有机整体, 从大局出发将计划检修工作安排处理好。

2 检修前备品备件的准备情况

在检修计划确定后, 备品备件必须先行准备, 已损坏的配件能修复的进行修复, 不能修复的更换新件。设备员要在检修前督促各车间按计划将检修所需备品备件准备好, 并催促各车间的技术人员及时跟进, 落实备品备件的准备进度。同时积极协助各车间完成备品备件的申报、购买及外委制备。

完成此项工作设备员应注意以下几项工作:

2.1 外委检修项目备品备件的准备

由于外委人员管理不在本单位人员管理范围之内, 因此在准备工作上难免会有脱节。设备员应该承担起责任, 及时组织甲乙双方技术人员进行协调沟通, 督促外委人员将各项工作落实到位, 要重点掌握此类备品备件的各项要求是否达标, 并安排专门人员在检修前进行检查, 防止同机件不能匹配。

2.2 技改备件的准备

技改是对原有设备的某项功能或某项结构进行改进, 使其更能适应生产要求。检修前设备员应组织参与技改的技术人员对所需的备件做专项的准备工作, 认真核对各项参数。由于某些小的技改只是在原有备件上稍做改进, 准备时应提起注意, 在现场放置备件时也要注意与原有备件的区分。

3 检修现场的协调管理

到检修计划的实施阶段, 设备员的主要工作就是保证整个检修能忠于计划按部就班的进行, 但是检修现场环境复杂, 设备员要随时准备配合各单位处理突发事件。设备员应该在现场以整体大局出发控制整个检修的节奏。检修现场出现计划安排中未能发现的问题应及时请示领导, 尽快组织确定补救方案使问题造成的损失降到最小。应重点关注检修时间长短及关键设备的检修项目, 确保重点检修项目不受它因干扰顺利完成。设备做好检修现场的协调管理应注意以下几项工作的开展:

3.1 注意加强技改备件上线的项目管理

对于技改备件的上线, 其运行的实际效果往往不能非常的确定, 且技改件的安装方法可能会有别于未技改之前的零件, 因此需要作业人员提起注意。设备员应该及时组织相关的技改人员对整个技改备件更换的过程进行跟踪, 确保其正确安装以免影响技改效果。技改备件安装完成后, 设备员应在具备条件后组织相关人员对技改部位进行单体试车。

3.2 记录新检修项目的单项时间

为确保每次检修的检修计划能将每个单项检修项目的人力及时间都计划得比较精准, 在每次检修时出现以前检修中未出现的新的检修项目时, 设备员应在检修时重点关注此项检修项目所用的人力及检修时长。做好相应的记录, 为以后检修计划的制定做好充分的准备工作。

3.3 检修延时问题追踪

计划检修要求所有的检修项目必须按时保质的完成, 每个单项的检修时间及整体的检修时间都必须在计划之内。每次检修时一旦出现了延时问题, 设备员应在第一时间到达问题出现现场, 协助各单位处理应急问题。同时, 设备员还应该在检修后总结分析导致问题出现的原因, 追究问题单位责任。通过组织召开事故分析会让各个检修单位明确事故原因, 避免类似事故的再次发生。

4 检修完成后的问题汇总分析

检修结束后, 设备员应努力做好检修后的各项总结工作, 不断积累经验以使整个计划检修不断优化。汇总检修期间对设备进行检查测量的各项数据, 及时更新设备档案, 为设备运行情况做动态的监控提供依据, 要找出统计数字与设备设计技术性能参数之间的联系, 利用统计数据预测设备状态。对停机时间点检测到的新问题做好记录, 为下一次检修计划的制定做好准备。督促各车间对重点检修项目的检修步骤进行总结汇总, 对各种实施方案进行比较, 通过不断的改进达到对检修步骤的优化。例如, 某厂检修时对精轧机液压站主管路法兰改造时, 原计划未考虑维修管道处于地内作业空间狭小, 切除管道时预先准备的角磨机无法使用, 且检修现场未准备其他设备, 只能临时采用电焊切割, 但是切割作业进度缓慢且在切割后管道内堆积大量杂质, 冲洗杂质还需花费较长时间。事后通过分析并查阅了相关的资料确定了优化方案:狭小空间厚管壁切割作业使用等离子切割枪效率高, 且产生的杂质较少便于冲洗。

5 结语

工欲善其事, 必先利其器。只有设备的运行状态良好才能有高质量的产品, 设备员要结合生产的实际要求努力做好以上提到的几方面工作。设备员应从计划检修的整体出发, 切实起到联接上级领导和生产车间的桥梁作用, 将检修中发现的问题反映给上级领导以便于及时确定补救方案, 同时还应将上级领导对于检修的一些要求传达给各生产车间并督促执行。总之, 设备员只有从每一个细节出发, 努力克服不利因素才能将计划检修工作做得更好。

摘要：从计划检修的检修计划制定审核、检修前备品备件准备情况、检修现场协调管理及检修完成后的问题汇总分析4个方面出发, 详细论述了设备员在每一方面的重点工作, 并对设备员如何做好各个环节的工作提出了建议。

关键词：设备员,计划检修,检修管理

参考文献

[1]夏静.按时完成设备停车检修计划的措施[J].矿山机械, 2003 (1) :76～77

[2]曲可慧.装卸机械的计划检修与状态检修[J].起重运输机械, 2005 (12) :65～67

[3]张生平, 康振祥.搞好临钢公司设备维修管理工作之我见[J].山西冶金, 2003, 48 (2) :48～49

[4]潘培道, 徐健, 李用量.现代企业设备维修备件管理方式的研究[J].轻工机械, 2006, 24 (1) :161～162

2103工作面检修计划 篇2

一年来，白马镇协调办在镇党委、政府的领导下，在县园区管委会指导下，紧紧围绕“建设生态工业园区，加快武隆绿色崛起”的目标要求，以园城一体化建设为中心，服务园区造福群众为宗旨，积极做好征地拆迁、补偿安置、矛盾纠纷调处化解等工作，竭尽全力为园区建设搞好协调服务，营造和谐环境。现将一年来的工作总结如下

一．工作开展情况

（一）拆迁工作。

强力推进拆迁工作。积极配合征地拆迁局先后拆除了大罗溪组6户人的房屋、完成了桐麻湾码头3户人的煤仓拆迁补偿。在拆迁工作推进过程中，协调办全体工作人员夜以继日，攻坚克难，通过电话沟通、到户交流、多部门配合深入开展拆迁户的思想工作，以诚心换取拆迁户的真心，以真情换取拆迁户的热情。最终以主动热情和细致的服务赢得了拆迁户的理解和支持，确保了征拆工作的顺利开展。

（二）征地工作。

全力以赴，有序开展征地工作。工业园区建设涉及红线外多次征地，协调办在人员配备不足的情况下，放弃节假日，不断改进工作方法，充分发挥了不怕苦、不怕累的作风，头顶烈日，苦战高温在野外勘测边界，调查土地户，丈量土地

设堵工、大院子强夯堵工、四联集团施工工人堵工、德爵车业公司劳务纠纷等210余起矛盾纠纷。

（五）天然气站建设

协调配合，扎实推进天然气站建设。老鹰石天然气站建设是县府落实的一项重要的民生工程，它不仅关系到园区工业用气，同时也关系到附近农户的切身利益。为确保天然气管道建设能按时完成, 把它作为一项重要工作来抓,协调办采取了切实有效的措施, 主动化解难题，及时沟通信息，完成了 2510米天然气管道安装的征地协调工作。

二．存在的问题

（一）协调办在开展工作的过程中，群众将过去的遗留问题和现在的问题捆绑在一起，希望一并解决。

（二）群众对拆迁、征地补偿诉求不断提高。园区现有相关赔偿标准与群众的要求存在较大差距。

（三）居民点配套设施及功能恢复滞后。部分拆迁户入住居民点后，人行道、排水沟、排污沟等配套设施长期未规划修建。

（四）园区相关部门与协调办之间理解、配合有时存在差异，致使产生不少误会。

（五）各类补偿资金手续繁琐，程序多，报账难，到位慢。因此，群众的意见多，协调工作难度大，工作难做。

机务检修1月份工作计划 篇3

机务检修1月份工作主要围绕公司各个分厂的各项检修、技改工作以及自备电厂，电石分厂的停机大修工作展开，不因设备检修进度影响生产；对各车间重复检修的设备进行优化技改，提高设备运行水平。对影响生产的工艺、设备系统进行积极处理。同时严格执行检修票制度、严格遵守安全工作规程，开展安全生产教育，深入现场强化检修现场的安全管理，重抓安全管理，提高员工的安全意识，做好后备人才梯队建设培养工作；重抓安全管理，提高员工的安全意识，以及做好各车间设备预防性检查、检修、维护工作。

1.继续加强8S管理工作实行精细化管理，将8S管理工作落实到位使机务保持着一个干净、整洁、有序、的工作环境。做到备品备件上架、物品摆放整齐、场地卫生清洁、执行看板管理明确工作任务及评级工作（负责人：黄x）

保障措施：机务检修管理人员制定文明卫生管理制度，要求刘勇对8 S管理工作推进检修全程帮扶，部门每月组织专项检查。

2、积极推进全员培训，全员讲课，全员参与。强化职工队伍建设，通过多方面的培养教育，全面提高职工的综合素质，提高职工业务技能水平，在设备管理维护、检修，技改等方面，培养更多的技术专业化能手。使员工队伍建设取得真正的效果。（负责人：黄x）

保障措施：每周组织一次全员讲课，全员参与，提高员工的技能水平。

3、每月定期对专业对员工进行2节技能培训、4次安全学习培训，并进行1次安全考试，提高员工的安全意识，减少安全事故的发生。（负责人：李x）

保障措施：每月定期对员工进行安全学习培训，并进行安全考试，提高员工的安全意识，减少安全事故的发生。

4、合理的安排日常检修工作，实行看板管理、8S管理、安全管理及日考核评级工作，严格监督检查，提高检修质量和检修效率。做好主要设备的运行跟踪，加强对检修设备故障原因的分析并及时反馈运行，避免设备故障重复出现。确保生产正常运行。（负责人：黄x，朱x，农x）

保障措施：加强对各车间设备预防性检查，把设备问题消灭在萌芽中。

5、严格执行检修票制度、严格遵守安全工作规程，督促各专业开展安全生产教育，强化检修现场的安全管理。利用班前班后会的机会强调安全、每周进行一次安全活动，做好安全活动记录。（负责人：黄x，朱x，农x、李x）

保障措施：从班组管理的层面杜绝作业人员的不安全行为；组织安全威胁点全员分析及事故案例的培训。

6、完善各类台帐；每月做好公用工具使用台帐做到谁使用谁保管的原则加强机修公用工具的保管确保工具能够正常使用。（负责人：农x）

保障措施：特设专人负责对机修公用工具保管,每月汇报一次公用工具的使用情况和完好情况。

二、设备检修及技改工作计划:

1、pVC电石破碎除尘系统电石粉尘回收再利用技改。（技改）

负责人：李x）

保障措施：合理安排检修人加强工作进度，设专人负责，努力完成检修工作。

2、自备电厂3#锅炉的停机大修工作。负责人：朱x

保障措施：合理安排检修人加强工作进度，设专人负责，努力完成检修工作。

3、电石分厂电石炉停炉检修工作。负责人：农x保障措施：合理安排检修人加强工作进度，设专人负责，努力完成检修工作。

4、电石厂3#电炉输送带架子制作安装皮带。负责人：李x

保障措施：合理安排检修人加强工作进度，设专人负责，努力完成检修工作。

5、烧碱液氯包装氯气充装放空管预制。负责人：黄x）

保障措施：合理安排检修人加强工作进度，设专人负责，努力完成检修工作。

6、根据公司要求按各个分厂的停车检修计划进行检修工作。

负责人：黄x

2103工作面检修计划 篇4

回顾2011年是鑫晟煤化工正式开车生产运行的开始年，在这一年里煤化工的全体员工真正看到了煤化工的希望并对未来的发展充满了憧憬。在这一年里作为检修员工的我学到了很多东西，同时也发现了自己的很多不足。

2011年即将过去，新的一年又即将来临。过去的一年里，在公司领导的大力支持、热心帮助下，认真贯彻和学习“创业鑫晟，实现自我”精神，在同事们密切配合下，本着踏踏实实做事，认认真真工作的原则，基本上完成了自己所承当的各项检修工作任务，个人思想政治素质和工作能力都取得了一定的进步。现将工作学习情况总结如下： :

一、从思想上：过去的一年里从思想上严格要求自己，加强学习，能够完成领导交办的各项工作任务。在工作的过程中，我深深体会到加强自我学习，提高自身素质的重要性，一个是向书本学习和上网查找相关资料，不断充实自己，改进学习方法；二是向周围的同事学习，虚心求教；三是向实践学习，把所学的知识运用于实际工作中，在实践工作中校验所学知识，查找不足，提高自己。

二、从工作方式上：过去的主要工作就是抢修，整天忙忙碌碌，设备问题越来越多，不仅自己不轻松还时常加班工作，耽误了生产。现在在检修和保养同时逐步形预见性检修的习惯。大型设备检修后都有检修记录，对经常发生故障的设备进行检查，并24小时追踪起运行

情况，分析设备故障的主要原因，若是操作问题要求现场操作人员及时整改，是其故障率大大降低。以P1406为例：通过近几个月的追踪和结合工艺分析该泵的流量和压力是成反比的，压力越高流量就越低，反之亦然。该泵其主要特征是高压耐磨耐腐蚀有自动调中的特效，为了减少其损坏，现在我们的检修人员几乎每天都要对其过滤器进行清洗。

三、个人技术上：从实践中学习到了检修的基本技术，对一般泵的基本检修（对泵的机封更换、轴承更换、对中找正等），对设备的基本管理（包括润滑管理，巡检管理，备件备片管理等），对工艺流程的进一步认识。

四、经验和教训：过去的一年里我虽然学到了很多东西，取得了一定的进步，但是仍有很多不足之处，现总结如下：

1.对设备管理比较粗糙，缺少细致的、连续的管理方法。

2.对设备的润滑保养做的还不全面。

3.对自身的要求和管理比较松散，自控能力不强。

4.加强与同事领导之间的沟通和学习。

寄望在以后的工作中总结成功经验，再接再厉，发挥自己的潜力，更好的为公司发展服务。

展望2012年即将来临，在这全新的一年里，我将用全新的面貌和精神来做好我的本质工作。

一、加强与同事和领导之间的沟通和学习，巩固自己的为人处事能力，更一步的提高自己的综合技能水平。

二、改进自己的工作方式，让自己在工作中能更好的学习更多的检修技能，多跑现场，多向阅历丰富的老员工虚心学习，平时多记录，多查寻相关资料，多观察留心事故频繁的设备，尽量减少检修工作量。

三、常总结，多动手，积极向领导汇报相关工作。

四、多了解现场各动、静设备的工作原理及其通过的介质，并于总结其工作情况。

五、加强自己对备片备件的了解和管理。

六、做好平时的检修、巡检工作，同事更一步的提高自己的安全防范意识。

总结人：####

2103工作面检修计划 篇5

本文设计的摄像头自动聚焦系统,以LPC2103控制器为核心,利用LM1881视频同步分离电路对视频图像信号进行分离,根据对采集图像清晰度的分析,驱动步进电机产生相应动作,实现视频图像自动聚焦过程,聚焦效果可以通过显示屏观察。经测试,系统运行稳定,有较好的摄像聚焦效果。

1 系统方案设计

摄像头自动聚焦系统主要包括模拟摄像头、LPC2103控制器、10倍镜头、步进电机驱动电路和PAL显示器等部分。本系统利用10倍镜头对目标物体进行摄像,CCD图像传感器把光学信号转变成电信号———视频信号,并将图像视频信号经LM1881视频同步分离电路处理,分离出行同步信号,奇偶场同步信号和场信号。行同步信号和奇偶场信号输入到LPC2103作为视频图像采集的控制信号。LPC2103控制器对采集到的图像信号进行处理,并利用灰度差分法对图像是否处于最佳焦距作出判断。当图像聚焦效果不理想时,LPC2103控制器发出步进电机驱动控制信号,调节焦距,直至图像处于最佳聚焦效果状态。系统总体结构如图1所示:

2 系统硬件设计

本系统硬件部分主要分视频信号采集和分离电路以及步进电机驱动电路两部分。

2.1 视频信号采集和分离电路

本系统采用CCD图像传感器把光学信号转变成电信号———视频信号,然后利用视频信号专用处理芯片LM1881从CDD输入的视频信号中分离出行同步信号和奇偶场同步信号,行同步信号和奇偶场同步信号作为视频信号采集的控制信号输入给LPC2103。在既满足奇偶场同步和行同步的情况下,LPC2103对视频信号进行AD采集,将转换以后的数据保存在一个二维数组中。视频信号采集和分离电路如图2所示:

2.2 步进电机驱动电路

当LPC2103判别采集图像的清晰度未达到最佳状态,即图像聚焦效果不够理想时,就会驱动步进电机移动拉伸镜头,调节焦距,从而使采集图像信号处于最佳聚焦状态。要使步进电机正常工作,就必须满足步进电机的驱动条件,即必须要有一定的驱动电流。步进电机驱动电路如图3所示:

当P0.2,P0.3同时输入为高电平或低电平时,A和A_口均输出低电平;当P0.2输入低电平,P0.3输入高电平时,A口输出低电平,A_口输出高电平;当P0.2输入高电平,P0.3输入低电平时,A口输出高电平,A_口输出低电平。这样,电机的驱动电路不仅对IO口的电流进行了放大,而且还使两个输出端A和A-不会同时输出高平,保证了能够稳定的驱动步进电机,避免IO口驱动出现的竞争冒险现象。步进电机输出端B和B-的驱动电路与A和A-一致。

3 系统软件设计

3.1 图像清晰度的评价函数

要判断图像是否处于最佳聚焦位置,就必须对采集图像的清晰度进行分析,清晰度越高,证明图像聚焦的效果越好。常见的图像清晰度评价函数主要有brenner算子算法、tenegrad算子算法、平均方差算法、熵函数法等,本文采用灰度差分法作为图像清晰的的评价函数,该方法实现简单方便且具有较佳的聚焦效果。灰度差分法的具体计算公式如下:

其主要原理是:以一Nx N二维数组表示一幅图像,相邻两行对应元素相减求绝对值累加和,相邻两列对应元素相减求绝对值累加和,最后两者相加,所得f(i)值作为图像清晰度的判断标准,f(i)越大,图像越清晰。

3.2 图像视频信号的采集

图像视频信号采集流程图如图4所示:

CMOS传感器数据采集的速率是25帧/秒,一帧分奇偶两场,即50场/秒,场扫描时间20ms,每场312.5行,行扫描时间64us,行同步时间是12us,场同步时间2.024ms[4]。为了真实再现数据,要求LPC2103对视频信号采集速率不小于25场/秒。考虑到检测精度不需要太高和实时性要求,采取只对对偶场进行采集的策略。从数据可靠性与稳定性的角度考虑,选择每行采集50个点,每场采集50行,由于AD采集的参考电压为3.3V,而视频输入信号的电平在0V~1.5V,所以AD采集结果应该在0-500之间。

3.3 图像视频信号自动聚焦

图像视频信号自动聚焦主要包括图像数据处理模块和电机驱动模块,两者必须紧密配合才能达到自动聚焦的效果。首先图像视频信号采集模块采集一次图像数据,经过LPC2103控制器处理后,驱动电机,电机移动拉伸镜头后,图像视频信号采集模块第二次采集图像数据,LPC2103根据灰度差分算法比较两次图像的清晰度,判断图像是否处于最佳聚焦位置,其次驱动电机向焦点位置移动[5]。图像视频信号自动聚焦程序流程图如图5所示:

4 系统测试

以鼠标为目标测试对象,将鼠标置于摄像头前某一固定位置,启动LPC2103控制器工作,得到的聚焦效果如图6中的(a)、(b)、(c)、(d)所示,聚焦曲线如图7所示。

测试结果表明,LPC2103控制器对采集到的图像视频信号进行处理分析,根据灰度差分算法所得灰度差分值f(i)大小的比较,判断图像是否处于最佳聚焦位置。当聚焦后图像的清晰度未达到要求时,就会驱动步进电机拉伸镜头,逐步调整焦距,逐渐趋于最佳聚焦焦点位置;当聚焦位置过头,控制器会驱动电机方向拉伸镜头,是聚焦位置重新向最佳焦点位置移动,反复进行该过程若干次后,最终图像会停留在最佳聚焦位置处。

5 结束语

本系统设计摄像头自动聚焦系统,是图像传感器技术、视频信号处理技术和图像处理技术的有机结合。该设计以LPC2103控制器为核心,辅助于视频信号同步分离和步进电机驱动外围电路,以灰度差分算法作为图像聚焦程度的评价函数,根据采集图像前后对比情况,调节焦距,以使采集图像能够处于最佳聚焦位置。经系统测试,本系统能够对一定范围内的图像进行自动聚焦,并且达到了一定的控制精度要求。

参考文献

[1]葛亚明,刘涛,王宗艺.视频同步信号分离芯片LM1881及其应用[J].应用科技.2004,31(9):20-22.

[2]张武祖,许世文.利用CCD实现高精度自动调焦系统[J].哈工大学报,1986(3):21-24.

[3]张文爱,李逢磊,程永强.基于FPGA的步进电机驱动及自动聚焦的实现[J].电子技术应用,2008(5):31-33.

[4]张海山,李伟.视频采集与处理方法[J].河北理工大学学报,2007,29(1):75-77.

2103工作面检修计划 篇6

提高系统可靠性应及时对机组进行停运检修。在管制环境或发电容量充裕度水平较低的市场中,由调度机构基于系统运行状况统一确定[1],各发电厂根据该计划检修机组。合理的计划安排不仅能够确保系统可靠运行,也可最优化系统整体效益。

文献[2]以各时段备用水平平方和最小为目标规划机组停运,并以各时段最低备用约束确保系统在各时段有充足备用容量。文献[3]构建了以规划期内各时段系统净备用率与平均净备用率之差绝对值之和最小为目标的检修模型,并以各星期净备用率不低于指定水平确保系统可靠运行。上述模型使系统各时段内备用尽可能相差不多,类似于等备用、等风险方法[1],未涉及系统运行成本分析,不能保证其经济运行,因此下述文献提出了基于系统运行成本的模型,在确保系统可靠运行的同时尽可能降低运行费用:文献[4]分析了检修停运对系统可靠性成本及发电成本的影响,引入加权系数描述调度机构对两者的偏重选择,构造统一目标确定检修时段,并考虑了负荷预测不确定性的影响;文献[5]以系统运行成本和生产成本最小确保检修计划经济性,以各时段备用约束确保运行安全;文献[6]考虑了检修费用、生产费用、购电费用等相关成本,其中最后一项是调度机构为确保系统可靠性所支出的费用,并通过校核系统潮流确保安全运行及检修计划可行。

电力系统在运行中面临诸如设备故障等不确定性因素的影响,调度机构在进行系统运行及规划时应尽可能考虑其影响并规避风险。与其他模型相比,本文考虑了基于浴盆曲线失效模式的变化机组故障率对检修计划的影响,该因素在当前文献中涉及不多且多将其视为常数[4],不符合机组实际运行情况,可能对系统运行带来较大风险。一般说来,机组故障后,一方面为确保正常运行,需支出一定费用更换故障元件;另一方面降低了系统可用容量,为确保系统可靠性,使得成本较高的机组其发电量上涨甚至需要切掉一定负荷,增加了系统发电成本及可靠性成本,因此应及时检修以减少损失。由于机组不可靠度随运行时间的延长而增加,在不同时段检修对其自身及系统的影响不同,在规划机组检修时应考虑该因素的影响,降低相关风险损失。

本文基于浴盆曲线的机组失效模型及其更新费用,通过等效电量函数法,从发电系统角度分析了变化的机组不可靠度对系统可靠性费用、生产费用及机组更新费用、检修费用的影响,并以规划期内总费用最小为目标安排机组停运,以规避该因素的影响。

1 机组失效分析

1.1 失效模型

与其他机械设备类似,通常认为机组故障呈浴盆曲线变化[1,7,8]。当处于偶然故障期时,其故障率及可靠度基本维持不变,是最佳工作期;随运行时间增加,机组性能恶化,故障率增大,一方面导致机组更新费用增加,同时也降低了系统可靠性,应及时停运维修,而通常采用的运行—故障两状态模型并不能反映变化故障率对机组检修计划的影响。

对于浴盆曲线失效模式,文献[7,8]采用分段函数进行描述,本文根据机组实际故障率水平采用式(1)描述新投运或检修完毕后投运机组运行时段t后的故障率h(t),已得到专家认可[9]。

$h(t)=\eta \left[\frac{\beta {}_1}{\alpha {}_1}\left(\frac{t}{\alpha {}_1}\right){}^{\beta {}_1-1}+\frac{\beta {}_2}{\alpha {}_2}\left(\frac{t}{\alpha {}_2}\right){}^{\beta {}_2-1}\right](1)$

式中:η为控制偶然故障期的故障率;α1和β1为控制初始投运期的故障率;α2和β2为控制老化期的故障率。

各参数由最小二乘拟合方法估计得到,求解方程为:

$\min \text{ϕ}(\mathit{\theta })={\displaystyle \sum _{s=1}^{{\rm N}{}_{\text{S}}}\frac{1}{2}}(y{}_s-h(\mathit{\theta },s)){}^2(2)$

式中:θ=T;NS为样本数目;ys为s时段机组实际故障率,由同类机组历史运行数据得到,可由可靠性机构提供。

式(2)属于非线性最小二乘拟合范畴,由附录A给出的高斯—牛顿迭代法求解。

基于可靠性理论即可求得机组可靠度Rel(t)[1]:

$R{}_{\text{e}\text{l}}(t)=\exp \left\{-\eta \left[\left(\frac{t}{\alpha {}_1}\right){}^{\beta {}_1}+\left(\frac{t}{\alpha {}_2}\right){}^{\beta {}_2}\right]\right\}(3)$

具体推导见文献[9],其不可靠度为1-Rel(t)。假定检修过程属于“修复如新”的完美性检修,即机组重新投运后,故障率、可靠度仍符合上述规律[10]。

1.2 机组期望更新费用

机组故障后为确保其继续运行及系统可靠性,应更换相关元件,时段t更新费用期望ERe(t)为:

$E{}_{\mathrm{Re}}(t)={\displaystyle \sum _{z=1}^{{\rm M}}V}{}_z^{\text{F}\text{X}}(1-R{}_{\text{e}\text{l}}(z,t))(4)$

式中:z为机组关键元件序号,一旦损坏将导致机组停运;M为关键元件个数;Rel(z,t)为元件z在时段t的可靠度;VFXz为元件z的购买费用。

由于各元件失效参数不易获得,因而可利用下式估计:

$\begin{array}{l}E{}_{\mathrm{Re}}(t)={\displaystyle \sum _{z=1}^{{\rm M}}[}V{}_z^{\text{F}\text{X}}\xi (z)(1-R{}_{\text{e}\text{l}}(t))]=\\ (1-R{}_{\text{e}\text{l}}(t)){\displaystyle \sum _{z=1}^{{\rm M}}V}{}_z^{\text{F}\text{X}}\xi (z)=\\ (1-R{}_{\text{e}\text{l}}(t))V{}_{\text{R}\text{E}}(5)\end{array}$

式中:ξ(z)为元件z故障引起机组非计划停运比例,

$\xi (z)=\frac{{\rm N}{}_z}{{\displaystyle \sum _z{\rm N}}{}_z}$

Nz为元件z所引起机组非计划停运的次数,由历史运行数据得到。

因此,VRE可写为:

$V{}_{\text{R}\text{E}}={\displaystyle \sum _{z=1}^{{\rm M}}V}{}_z^{\text{F}\text{X}}\xi (z)(6)$

对于某类型机组来说其为一定值。

2 系统运行成本分析

与故障停运增加系统运行成本不同,机组检修固然减少了检修时段系统可用容量,增加了高成本机组发电量甚至切负荷量,导致该时段运行成本上涨,但也降低了机组故障率,提高了以后时段系统可靠性。本节结合机组检修,从系统和其自身分析了各时段系统运行成本的构成,并考虑机组故障的影响,主要包括以下4个部分。

2.1 系统可靠性成本

机组检修和故障停运都将导致一定的失负荷量,造成经济损失,可视为系统可靠性成本 CEENScost(t):

$C{}_{\text{c}\text{o}\text{s}\text{t}}^{\text{E}\text{E}\text{Ν}\text{S}}(t)={\rm I}{}_{\text{E}\text{A}\text{R}}E{}_{\text{E}\text{Ν}\text{S}}(t)(7)$

式中:IEAR为系统可靠性价值,与负荷、机组构成相关,对于给定系统该值波动不大[11],为简单起见本文取为常数;EENS(t)为时段t系统失负荷量,与该时段负荷、机组容量、可靠度及是否检修有关,由随机生产模拟得到。

采用等效电量函数(EEF)法进行求解[1],首先通过下式确定该时段各机组可靠度:

$\begin{array}{l}R{}_{\text{e}\text{l}}(k,t)=\\ \{\begin{array}{l}R{}_{\text{e}\text{l}}(k,t+{\rm T}{}^{\text{C}\text{R}\text{Τ}})t\in [1,{\rm T}{}_{\text{S}}(k)-1]\\ 0t\in [{\rm T}{}_{\text{S}}(k),{\rm T}{}_{\text{S}}(k)+D{}_k-1]\\ R{}_{\text{e}\text{l}}(k,t-{\rm T}{}_{\text{S}}(k)-D{}_k+1)t\in [{\rm T}{}_{\text{S}}(k)+D{}_k,{\rm N}{}_{\text{Τ}}]\end{array}(8)\end{array}$

式中:TS(k)为机组k开始检修时段;TCRT为截至本规划期机组k已运行时间;Dk为其检修所需时段数;NT为规划期内时段数。

2.2 系统生产成本

各机组在时段t的生产费用 CProcost(t)可表示为:

$C{}_{\text{c}\text{o}\text{s}\text{t}}^{\text{Ρ}\text{r}\text{o}}(t)={\displaystyle \sum _{k=1}^{{\rm N}{}_{\text{G}}}C}{}_k^{\text{Ρ}}{\rm P}(k,t){\rm H}{}_{\text{W}}(9)$

式中:P(k,t)为机组k在时段t的期望出力,与其检修与否、可靠度、生产成本CPk及系统负荷有关,采用EEF法进行随机生产模拟得到;NG为待检修机组数;HW为每时段小时数,由于检修单位为星期,故HW=168 h。

2.3 机组更新成本

机组故障停运后,应及时更换破损元件以确保其正常运行,时段t期望更新成本CRecost (t)为:

$C{}_{\text{c}\text{o}\text{s}\text{t}}^{\mathrm{Re}}(t)={\displaystyle \sum _{k=1}^{{\rm N}{}_{\text{G}}}V}{}_{\text{R}\text{E}}^k(1-x(k,t))(1-R{}_{\text{e}\text{l}}(k,t))(10)$

式中:VkRE 为机组k期望更新价值,由式(6)确定;x(k,t)表示其在时段t是否检修,若检修为1,否则为0,

$x(k,t)=\{\begin{array}{cc}1& t\in [{\rm T}{}_{\text{S}}(k),{\rm T}{}_{\text{S}}(k)+D{}_k-1]\\ 0& t\notin [{\rm T}{}_{\text{S}}(k),{\rm T}{}_{\text{S}}(k)+D{}_k-1]\end{array}$

式(10)表明系统期望更新费用与机组检修时段、可靠度、期望更新价值有关,为机组可靠性成本。对于处于检修状态的机组,其更新费用为0。

若将机组可靠度视为常数,即采用运行—故障两状态模型来描述机组运行,其不可靠度为FkOR (即强迫停运率),则时段t机组更新费用CRecost,D (t)为:

$C{}_{\text{c}\text{o}\text{s}\text{t},\text{D}}^{\mathrm{Re}}(t)={\displaystyle \sum _{k=1}^{{\rm N}{}_{\text{G}}}V}{}_{\text{R}\text{E}}^k(1-x(k,t))(1-F{}_{\text{Ο}\text{R}}^k)(11)$

此时各机组在未检修时段的期望更新费用相同,并不能反映其实际运行情况。

2.4 机组检修成本

时段t机组检修成本CMcost (t)可描述为:

$C{}_{\text{c}\text{o}\text{s}\text{t}}^{\text{Μ}}(t)={\displaystyle \sum _{k=1}^{{\rm N}{}_{\text{G}}}C}{}_k^{\text{Μ}}{\rm P}{}_k^{\max }x(k,t){\rm H}{}_{\text{W}}(12)$

式中:CMk为其检修成本;Pmaxk为机组k的额定容量,与机组检修与否及其额定容量有关。

3 数学模型与分析

3.1 数学模型

机组检修一方面提高了可靠度,减少了为维护机组可靠运行支出的更新费用,同时改善了以后时段的系统可靠性;另一方面减少了检修时段可用容量,为维持一定可靠性需要提高高成本机组发电量甚至系统切负荷电量,增大了该时段发电成本及系统可靠性成本,因此应制定合理的检修计划以平衡各项成本,使其在规划期内总运行成本最小,即

$\begin{array}{l}\min f={\displaystyle \sum _{t=1}^{{\rm N}{}_{\text{Τ}}}C}{}_{\text{c}\text{o}\text{s}\text{t}}^{\text{E}\text{E}\text{Ν}\text{S}}(t)+{\displaystyle \sum _{t=1}^{{\rm N}{}_{\text{Τ}}}C}{}_{\text{c}\text{o}\text{s}\text{t}}^{\text{Ρ}\text{r}\text{o}}(t)+\\ {\displaystyle \sum _{t=1}^{{\rm N}{}_{\text{Τ}}}C}{}_{\text{c}\text{o}\text{s}\text{t}}^{\mathrm{Re}}(t)+{\displaystyle \sum _{t=1}^{{\rm N}{}_{\text{Τ}}}C}{}_{\text{c}\text{o}\text{s}\text{t}}^{\text{Μ}}(t)(13)\end{array}$

约束条件为:

$\begin{array}{l}{\displaystyle \sum _{k=1}^{{\rm N}{}_{\text{G}}}{\rm P}}(k,t){\rm H}{}_{\text{W}}+E{}_{\text{E}\text{Ν}\text{S}}(t)=L(t){\rm H}{}_{\text{W}}\forall t(14)\\ {\displaystyle \sum _{k=1}^{{\rm N}{}_{\text{G}}}{\rm P}}{}_k^{\max }(1-x(k,t))-L(t)\ge R{}^{\min }(t)\forall t(15)\end{array}$

式中:L(t)为时段t负荷;Rmin(t)为时段t最低备用,用一固定百分比乘以该时段负荷确定,即Rmin(t)=αL(t) (0<α<1);Pmink为机组k最小出力;TEARk和TLATk分别为机组k最早、最迟检修时段,即[TEARk,TLATk]为其可用检修区间;R(k)为机组k检修所需人力或设备资源;Rresource(i)为发电厂i的检修资源。

式(13)～式(20)给出了基于系统运行成本分析的检修计划模型,考虑了机组故障影响。式(13)为目标函数,包括系统可靠性成本、发电成本、机组更新成本及检修成本4部分,前3部分均与变化的机组故障率有关,具体分析见第2节。式(14)为各时段系统供求电量平衡约束;式(15)为各时段的最小备用约束,即系统在各时段应维持一定备用比例;式(16)为机组出力约束,在未检修时段其出力应在最大、最小出力之间;式(17)为机组起始检修时段区间约束;式(18)为机组检修时段约束,应在规定时间内完成检修;式(19)为检修连续性约束,即其一旦开始检修,应在连续Dk时段内完成,不应中断;式(20)为检修资源约束,即由于人力及设备限制,在某时段同一发电厂不允许多台机组同时检修,一般说来只允许1台机组检修。上述约束中,式(14)、式(15)为系统约束,式(17)～式(20)为机组检修约束。

其他更详细的约束可参见文献[12]。

3.2 模型求解

本文模型是一个典型的非线性、不可微的包含0-1变量和连续变量的组合优化问题,可利用遗传算法求解,也方便考虑其他约束,流程如下:

1)初始化种群,其中g为遗传算法迭代次数,在种群产生过程中考虑约束条件(式(17)～式(20));

2)针对每个个体对应的检修时段,根据式(8)确定各时段各机组可靠度水平,基于此,利用EEF法对每时段进行随机生产模拟,确定各时段机组出力及系统的EENS(t);

3)确定每个个体对应的系统总运行成本,并将其作为遗传算法中的适应度函数;

4)通过选择、交叉、变异产生遗传算法下一代,并考虑约束条件(式(17)～式(20)),令g=g+1;

5)若g>G(G为遗传算法计算代数),转至步骤6;否则,转至步骤2;

6)确定各机组的最优检修窗口及系统最小运行成本,并对其进行相关分析。

系统随机生产模拟中采用的EEF法参见文献[1]。

3.3 模型分析

本文从系统运行成本角度规划机组检修,与常规模型相比,从系统、机组可靠性2个方面考虑了机组故障影响。本模型中机组故障率随运行时间变化且符合浴盆曲线规律,若根据常规运行—故障两状态模型模拟机组运行,即将其不可靠度视为固定值,各机组更新费用由式(11)计算,则总更新费用为:

$\begin{array}{l}{\displaystyle \sum _{t=1}^{{\rm N}{}_{\text{Τ}}}C}{}_{\text{c}\text{o}\text{s}\text{t},\text{D}}^{\mathrm{Re}}={\displaystyle \sum _{t=1}^{{\rm N}{}_{\text{Τ}}}{\displaystyle \sum _{k=1}^{{\rm N}{}_{\text{G}}}V}}{}_{\text{R}\text{E}}^k(1-x(k,t))(1-F{}_{\text{Ο}\text{R}}^k)=\\ {\displaystyle \sum _{k=1}^{{\rm N}{}_{\text{G}}}{\displaystyle \sum _{t=1}^{{\rm N}{}_{\text{Τ}}}V}}{}_{\text{R}\text{E}}^k(1-x(k,t))(1-F{}_{\text{Ο}\text{R}}^k)=\\ {\displaystyle \sum _{k=1}^{{\rm N}{}_{\text{G}}}V}{}_{\text{R}\text{E}}^k({\rm N}{}_{\text{Τ}}-D{}_k)(1-F{}_{\text{Ο}\text{R}}^k)(21)\end{array}$

而系统可靠性成本及总发电成本由随机生产模拟采用EEF法求解,只不过各机组不可靠度为固定值。

式(21)表明将机组不可靠度视为常数时,在规划期内其总更新费用维持不变,对最终检修计划无影响,可不考虑该因素的影响,优化目标简化为:

$\min f={\displaystyle \sum _{t=1}^{{\rm N}{}_{\text{Τ}}}C}{}_{\text{c}\text{o}\text{s}\text{t}}^{\text{E}\text{E}\text{Ν}\text{S}}(t)+{\displaystyle \sum _{t=1}^{{\rm N}{}_{\text{Τ}}}C}{}_{\text{c}\text{o}\text{s}\text{t}}^{\text{Ρ}\text{r}\text{o}}(t)+{\displaystyle \sum _{t=1}^{{\rm N}{}_{\text{Τ}}}C}{}_{\text{c}\text{o}\text{s}\text{t}}^{\text{Μ}}(t)(22)$

该模型与文献[4,5,6]类似,由于未考虑机组变化不可靠度的影响,根据该模型制定的检修计划,一方面可能导致较大更新费用以确保机组正常运行,另一方面可能导致系统不经济运行甚至降低其可靠性,造成较大损失。

4 算例分析

以21机系统在1年(52星期)内检修计划制定为例说明该模型的有效性。机组基本信息见文献[4]。21台机组的故障参数见附录B,分别隶属于11个发电厂,13台机组开始检修时段被限制在第1～26星期,8台机组开始检修时段被限制在第27～52星期,各发电厂在每个时段最多有1台机组检修;系统装机容量和最大负荷分别为5 688 MW和4 739 MW,各星期负荷率为IEEE RTS系统数据[13],IEAR为4美元/(kW·h)。

表1给出了各机组检修计划,主要集中于负荷较低时段(见附录B图B1),原因是:系统失负荷电量较低,系统可靠性成本费用必然较低;高成本机组出力偏低,总生产成本也较低。从下文分析可知这2部分费用在系统总运行成本中占有较大比例,对机组检修计划影响较大,因此调度机构将机组集中于低负荷时段检修,同时也确保了各时段有充足的备用,最低备用比例((可用容量-负荷)/负荷)为20%。以机组1为例进行说明,截至本规划期该机组已运行90星期,运行时间较长、故障率较高,且由于其承担基荷,一旦故障不仅需要支出较大的更新费用,也将导致系统失负荷水平增大,使得系统可靠性成本支出上涨,同时必然提高高成本机组的发电量,增加系统总发电成本,综合负荷、机组可靠度后将其安排在负荷较低的第11～17星期检修,以规避机组变高的故障率带来的风险损失。

此时系统总运行成本为3.67×108美元。计算结果表明,第19星期系统运行成本最高,而并非系统负荷最高的第52星期(见附录B图B2)。原因是:第19星期负荷较高,为全年次高负荷,且此时机组7检修(容量为640 MW);由于部分机组运行时间较长、故障率较高,导致该时段机组更新费用较高,且失负荷电量较高,系统可靠性成本较大,同时高成本机组发电量的上涨使得发电成本较大。从分析计算结果可看出,此时各时段成本主要集中于系统可靠性、生产成本2个方面(从附录B图B2中可得到印证),特别是后者比重较大,其变化与系统负荷、检修容量相关,该结果进一步验证了文献[4]关于系统生产费用与可靠性成本之间的关系。机组更新费用与具体检修时段、可靠度、期望更新价值相关,各时段波动较大;检修费用与检修容量、检修成本相关,与其他费用不同,只存在于有机组检修时段,其他时段为0。

上述分析表明,机组故障不仅影响其自身可靠运行,也影响系统可靠性及发电成本,因此,调度机构在制定机组检修计划时,应充分考虑其影响,否则将导致较大的经济损失。当然,机组检修安排及变化的故障率对于系统可靠性、机组出力及其可靠度也有较大影响,具体分析见附录B。

5 结语

本文基于机组检修及故障停运对系统运行成本的影响分析,以规划期内总运行成本最小为目标规划机组检修。与当前模型相比,充分考虑了机组变化故障率的影响,算例仿真结果表明该模型可规避相关风险损失,确保机组及系统的可靠运行。

附录见本刊网络版(http://www.aeps-info.com/aeps/ch/index.aspx)。

摘要：发电机组一旦故障,不仅需要较大费用更新破损元件,而且恶化了系统可靠性,增大了运行成本。当前的检修模型未考虑该因素的影响,或将其故障率简化为一常数,对系统运行带来风险。文中基于机组浴盆曲线的失效模式及其期望更新费用,分析了机组检修及故障停运对系统运行成本的影响,包括系统可靠性成本、发电成本、机组更新成本及检修成本,其中前两者通过等效电量函数进行系统随机生产模拟确定。基于此,以最小化规划期内系统总运行成本确定检修计划,由于其非线性、不可微,因而采用遗传算法进行求解。与常规模型相比,强调了机组变化故障率对系统及其自身运行的影响,21机系统的仿真结果验证了其有效性和实用性。

2103工作面检修计划 篇7

目前永煤矿区铁运承担着永城本部四矿的煤炭外运及永城地方货物运输任务, 2012年总运量达到900多万吨, 并且有继续增长的趋势。随着运量的不断增长, 设备维检修任务量也不断增加, 导致经常出现行车作业过于频繁无法按期完成维检修任务, 或者是由于维修作业占用时间过长严重影响正常运输生产的情况。因此, 如何有效协调运输生产与维检修作业的关系, 做到两者兼顾已经成为生产作业中亟待解决的一个重要课题。

1 原因分析

永煤矿区铁运处生产技术管理工作由运输科负责, 基层生产部门工务段、电务段、检修段负责机车车辆、信号、供电、通信及线路设备的维护检修工作具体落实, 机务段、车务段、青町站在运输科调度室的统一指挥下从事运输生产工作。以前运量不大、维检修任务量小, 维检修与运输生产的矛盾不大。由于近年来运量激增, 导致维检修与行车作业的冲突日益显现[1]。

1.1 维检修作业量日益增加

近年来铁路运量增长较快, 机车车辆、三电及线路道岔等基础设备使用越来越频繁, 各项设备损耗也越来越快, 如果不加大维检修作业力度, 必将导致设备故障率提高, 最终影响正常运输生产。

另外, 随着铁路运量的增加, 铁运处也加大了基础设备的投入。设备更新升级、新设备增加也导致施工作业增加, 新增加的设备也要投入相应人力物力进行检修维护。

1.2 维检修作业管理粗放缺少计划性

由于以前运量较小, 各维检修单位只制订了月度维检修计划明确当月需要完成的工作任务即可。在具体操作上, 各维检修部门只要利用行车空闲时间作业完成当月任务即可。在近年来运量增加以后, 以前的方法已经无法落实, 例如:工务段需要2 h维修某段线路, 以前有大量2 h不行车的时间点, 工务段可以有充分的作业时间完成任务。但是运量增加以后, 工务段再要点作业, 由于行车繁忙, 往往不能立即给点, 导致工务段作业人员只能等上几个小时以后才能作业, 效率低下[2]。

1.3 施工维修作业相互协调配合缺乏明确的工作流程协调机制和考核办法

由于以前各维检修部门都是各自为战, 导致在具体作业过程中维修作业相互冲突, 无法协调, 出现责任问题以后也没有具体的考核办法, 无法规范约束。

2 改进措施

针对以上原因, 运输科每周固定住址召开维检修计划平衡会, 协调各维检修部门作业周计划, 做到每项作业都固定时间、地点、人员, 明确具体作业内容及影响范围, 保证每一项作业都在计划掌控范围内。

2.1 提高作业效率责任明确到人

针对维检修任务增加的情况, 铁运处实行了责任包保制度, 即每项设备都有包保责任人, 责任人对设备运行质量负责, 根据设备质量对责任人进行奖惩, 提高了包保人的责任心, 提高了作业效率。

2.2 制订维检修周计划严格计划落实

维检修部门除制订月度维检修计划外, 还要制订每周维检修计划, 在每周计划会上, 由运输科对各单位计划进行协调, 对每项作业的时间、地点、人员、影响范围以及需要提前协调解决的事项都一一明确, 保证各项作业都能按计划严格落实。对上周计划执行过程中的存在的问题进行认真总结和分析, 总结经验, 改进不足。

2.3 制订明确考核办法督促计划落实

针对计划执行过程中出现的问题, 运输科制订了有针对性的考核办法, 凡是由于人为因素导致计划无法按时兑现的, 要严格追究相关人员责任, 有力的保障了计划执行力。

3 应用效果评价

通过以上措施的实施, 维检修与行车作业的冲突明显减少, 行车部门与维检修部门的配合日益默契, 设备故障率明显减少, 运输生产更加高效顺畅。

4 结语

设备维检修与行车工作是铁运运输生产中的一对矛盾统一体, 两者缺一不可, 通过两项工作的相互协调、有机结合, 铁运运输才能真正做到安全高效。

摘要：矿区铁路设备维修工作是铁路运输生产正常进行的重要保障, 但是在日常设备维修工作中, 维检修作业又时常与运输生产工作存在着相互影响甚至严重冲突, 因此如何有效协调运输生产与维检修作业的关系, 一直是铁路运输生产中一项十分重要的工作, 结合永煤矿区铁路生产实践中存在的问题, 详细分析了问题产生的原因, 提出了解决问题的措施。

关键词：矿区铁路,检修计划,协调落实

参考文献

[1]韩买良.铁路行车安全管理[M].北京:中国铁道出版社, 2009.

2103工作面检修计划 篇8

为了保证供电可靠性,必须对电力系统中的设备进行检修。目前,基本上是根据检修人员的经验,制定配电网设备的检修计划。在配电网规模不大时,人工编制计划作用突出,但是在配电网规模达到了一定程度后就有无法避免的缺点。

在人工编制检修计划时,存在以下问题[1]:经济性、可靠性得不到保证;工作量大,工作效率低,检修安排不合理;设备的数据积累不完整;人员因素的影响。

我国的电网网架结构薄弱,但是人力资源充足,因此如何安排设备的检修时间,最大程度降低停电损失,是配电网检修优化的一个重要目标。以减少停电损失为目标的优化模型更符合我国的情况。目前有很多专家学者对此展开了研究[2,3,4,5,6,7]。文献[2]在考虑多种约束条件的基础上,以减少供电企业停电损失为优化目标,使用混合遗传模拟退火算法进行求解。文献[3]同时考虑了检修时间的优化和设备检修时最优负荷转移路径,最终获得兼顾售电损失最小和总费用最小的检修方案。文献[4]在建立了线路的故障率模型后,以系统故障风险和检修风险最小为目标。

本文根据当前配网状况,在考虑设备状态的基础上,建立一个兼顾电网安全性和经济性,以减少停电损失为目标的检修计划模型,采用带自适应遗传算子的粒子群算法对模型进行求解。算例结果表明,利用本文模型及算法得到的检修计划可以有效地降低停电损失。

1 模型的建立

1.1 检修设备重要度的评价

本文用“重要度”值来表示设备的状态。该值越大,表示该设备的检修优先性越高,应优先安排其检修。

(1)设备状态影响因子Re由设备的类型、设备的电压等级、设备在电力系统中地位以及设备当前所处的状态决定。

式中:γ为设备的电压等级系数,500kV、220kV、110kV、35 kV和10 kV分别取1、0.9、0.8,、0.7和0.6;ε为设备类型系数,按表1取值。

T为设备的检修周期,单位是年。设备的检修周期与设备可靠性呈正向线性相关。表2给出了T参数对设备状态的影响程度。

a为设备可用系数[8]。通过对各种类型的设备做可靠性统计,得到的设备可用系数见表3。

(2)故障或隐患的致命度影响因子[9]Rs

致命度分析根据一定的标准和规范,在对设备功能及故障后果分析后,对故障后果的危害程度进行综合评定和分级。Rs的值根据表4所示准则,由电力部门运行人员根据层次分析法评定。

(3)设备运行时间影响因子Rt

设备在使用寿命期间,其故障率与服役时间关系曲线呈“浴盆”曲线状。设备运行初期和即将退役时具有较高的故障率,设备可靠性相对低下。设备运行中期具有较小的故障率,设备可靠性相对较高。

用式(2)[10]来模拟“浴盆”曲线:

式中:t为设备当前服役时间距离其检修周期的时间,以半月计,超过该周期时,取负值。

最后用式(3)获得设备的重要度值:

式中:ω1,ω2,ω3为3个比例系数,分别在[0,1]区间取值,以人为控制/R偏向某一影响因子,ω1+ω2+ω3=1。

1.2 检修任务模型的建立

1.2.1 目标函数

本文涉及的是对年检修计划的优化。在考虑设备状态的基础上,以减少停电损失为目标对检修时间进行优化。可以用式(4)表达:

式中:p为每停电1MW引起的损失;i为设备编号;N为被安排检修的设备总数;t为检修时段;T为安排检修的总时段,其值为52;Ri为上文提及的第i个设备的设备重要度;uit为第t时段第i个设备的状况,uit取0和1分别表示设备正在停机检修和设备正在运行;pit为由于第t时段第i个设备检修,导致丢失的负荷。

本文不仅考虑设备检修时产生的停电损失,而且考虑了设备的重要度及其当前状态,引入这个权重系数。如果一项检修任务优先性高,则大,其产生的停电损失会被该系数放大,得到增大的目标函数值;而对于那些优先性较低,即较小的检修任务,其停电损失对目标函数影响较小。

1.2.2 检修约束条件

检修计划需要满足的约束条件如下:

(1)检修时间约束

式中:xi为第i个设备的检修时间;Bi,别为设备i可以安排检修的最早时段和最晚时段。

(2)同时检修约束

所有检修中,将导致重复停电检修的设备,即使同一条线路、相同节点失电的检修,安排在相同的时间段内。

式中:xi、xj分别为安排第i个和第j个设备开始检修的时间。

(3)互斥检修约束

如果安排某些设备同时检修,会造成负荷点停电,或者对于某些特殊的电气结构(如双母线、桥形接线中的2台主变压器),则不能将其安排在同一时段检修。

式中:Di为检修第i个设备需要的时间。

(4)顺序检修约束

为了避免检修时,负荷点被迫停电,有些设备必须按顺序安排检修时段。

表示必须将第i个设备的检修时段安排早于第j个设备。

(5)检修资源约束

表示在第b个检修时段内,第i个设备的运行状况,取0和1分别表示设备正常运行和设备停役检修;表示一个检修周期内可以安排的最大检修设备数。

(6)安全约束

安排设备检修时,必须保证线路传输功率不过载。

式中:pl是线路潮流;Plmax是最大允许通过潮流。

2 带自适应遗传算子的粒子群优化算法

粒子群优化算法是一种基于群集智能的算法,它具有很快的收敛速度和高精度,但是基本粒子群算法在后期极易陷入局部极小值点,出现早熟现象。针对该缺陷,本文采用带自适应遗传算子的粒子群优化算法[11,12](Genetic Algorithm-Particle Swarm Optimization algorithm,GA-PSO)。该算法对执行完基本粒子群算法步骤的粒子按概率进行选择、交叉、变异等遗传操作,以保持粒子多样性,避免陷入局部最优。

为了充分发挥遗传算法全局性搜索和粒子群算法速度快的优点,提高搜索效率,因此定义粒子进行遗传操作的概率函数Pk:

将与一个均匀分布的随机数rand∈(0,1)进行比较,当随机数

3 算例分析

3.1 系统基本数据

本文引用一个包含58个设备,选取33个设备参与检修的系统,如图2所示,系统信息和节点负荷见文献[13]。

说明:

(1)LPi代表负荷节点。(i=1,…,22)

(2)数字代表设备,一共有58个设备,其中57、58代表联络开关;带圈的数字表示节点,一共有57个节点。

(3)本文为33个设备安排年检修计划,共52周。

(4)设备重要度R与设备种类、在系统中位置、带负荷大小、检修时间等有关系。同一设备安排不同时间检修会有不同的设备重要度R。ω1=0.2,ω2=ω3=0.4。

3.2 算例优化

3.2.1 参数设置

(1)设备检修均在一个时段完成,电价是0.5元/kWh,一个时段有7×24个小时,所以p=0.5×7×

24×1 000/10 000=8.4万元/MW。

(2)检修资源约束,同一检修时段最多安排3个设备检修。

(3)设备5和39、6和40、8和41、9和42、20和45同时检修。

(4)设备1、4、7和11、设备12和14这两组设备中任何2个不能同时检修;设备16、18、21和24与设备26、29和34这两组设备中任何2个不能同时检修。但是属于同一组的中2个可以同时检修。

(5)算法中粒子个数N=30,设置粒子的最大迭代次数为2 000次。基本PSO算法中c1=2.25,c2=2.15,wmax=0.9,wmin=0.4,在改进PSO算法(GA-PSO)中参数

设置c1=c2=2.05,wmax=0.9,wmin=0.4,k1=0.5,k2=0.9,k3=0.02,k4=0.05。

3.2.2 优化算法性能比较

为了说明改进PSO的效果,本文将基本PSO与改进PSO进行了比较,取运行100遍,每遍迭代2 000次的平均值来说明效果,如图3和表5所示。

由图2和表5可知,基本PSO在第965代后开始了比较平稳的搜索过程,在第1227代达到稳定,搜索到最优解263.1。改进PSO在第888代后开始了比较平稳的搜索过程,在第980代达到稳定,搜索到最优解260.5。并且在整个迭代过程中,改进算法的值一直小于基本算法。可见,改进算法不管在搜索性能还是收敛速度方面都优于基本算法,因此,改进算法是成功的。

3.2.3 优化结果

优化后的检修计划与初始检修计划对比如表6所示。

3.3 结果分析

(1)原始方案检修损失为539.19万元,优化方案检修损失为254.19万元,仅为原方案的47.14%。

(2)原始方案设备1和12安排在同一时段检修,违背了互斥检修原则。本文的优化方案则没有违背任何检修约束。

(3)设备安排优先次序。

1)设备1、12、16、26最优先安排,因为在系统结构图中它们是整个图的最上层且处于主干位置,它们的重要度值最大。

2)其次是设备4、7、10、14、18、21、24、29、34。因为它们在系统结构图中处于主干的位置,它们的重要度值很大,但是低于I。

3)接下来是设备2、3、5、13、15、20、28、30、39、40、41、45、53。设备5和39、设备20和45、设备13分别影响的是负荷节点1、12、8。由节点数据可知这3个节点负荷低谷分别在时段40、40、5。因此将其安排在该时段时,损失负荷最小。原始方案中将其分别安排在时段42、24、31;优化方案中将其分别安排在时段40、39、4。优化方案之所以这样安排是因为设备5和39、设备20和45的最佳位置都在时段40,且设备5和39的重要度大于设备20和45,所以应该优先安排设备5和39,受同时检修约束,设备5和39应放在一起,同时受检修资源约束,不能把这4个设备放在同一时段,所以将设备20和45往两边挪动。而时段39的负荷损失比时段41低,所以安排其在时段39。而设备13安排在时段4是因为重要度其大的设备29已经优先安排在时段5,所以将其调整。

4)最后安排设备6、8、9、11、22、25、42。设备6、设备8分别影响负荷节点4、5,由节点数据可知这2个节点负荷低谷在时段38,因此将其安排在该时段时,损失负荷最小。原始方案中将其分别安排在时段4和26,优化方案中将其安排在时段36和38。优化方案之所以如此安排是因为设备8的重要度大于设备6,因此应优先安排设备8,将设备6的检修时段往左右挪动。

4 结论

在电力系统中,为了保障供电可靠性,必须制定配电网设备检修计划。本文在考虑了设备状态的基础上,建立了综合同时、顺序、互斥、检修资源和潮流越限等多种约束条件,以降低停电损失为目标的配电网检修计划优化模型。针对粒子群算法缺陷进行算法改进并用Matlab语言实现。算例结果表明,应用本文的方法得到的检修计划能够有效降低配电网的检修停电损失,有一定的理论意义和实用价值。

摘要：科学、合理、实用的检修计划有利于提高电力系统运行的可靠性。为了避免重复停电和减少不必要的停电,在考虑设备重要度的基础上,建立了以减少停电损失为目标函数,以同时检修、互斥检修、检修资源等约束为约束条件的检修模型;采用带自适应遗传算子的粒子群算法以克服基本粒子群算法迭代后期容易陷入局部最优值的缺陷。最后算例分析表明,利用该方法得到的检修计划可以有效地降低停电损失,验证了该模型的正确性和算法的可行性。