电网主型设备全生命周期风险管理模型及信息系统研究

摘要

电力体制改革逐步推进，使得厂网分离，电网成为了发电与电力用户之间的重要枢纽。电网公司在西电东送、事故备用、调峰错峰等中的作用越来越大。在紧张的迎峰度夏时节中，在用电负荷频频创新高的形势下，电网更是充分发挥了大电网的优势，而电网主型设备作为电网的基础设施，是实现资源优化配置的基础，因此，电网设备管理在电网安全、经济运行等方面具有至关重要的作用。从全生命周期的角度出发，针对电网主型设备的风险管理理论模型及其应用进行深入研究，是电网建设的重要课题。
　　(1)本文结合当前的电网企业设备管理的重要性，阐述了选题背景和意义、综述了设备生命周期管理和设备风险管理国内外研究现状，并对设备全生命周期风险管理相关基础理论进行了论述，包括设备全生命周期理论，风险及项目风险元传递理论以及霍尔三维模型。
　　(2)在参考霍尔三维（知识维、时间维、逻辑维）结构的基础上，结合笔者所在团队提出的项目风险元传递理论，首次提出了适合电网主型设备风险管理的三维结构模型，三个维度包括生命周期维、风险管理过程维和风险管理方法维。其中，提出生命周期维由设备建设期、运行维护期和改造报废期构成;风险管理过程维由风险识别、风险评估、风险对策三个步骤组成;风险管理方法维由主观分析法、统计模拟法和智能解析法组成。
　　(3)对于电网主型设备建设期风险管理研究，重点分析了三个方面，电网主型设备的供应商选择风险、电网变压器选型风险和电网主型设备的安装项目风险。在对供应商的风险评估中，引入灰色系统理论构建了风险评估指标体系，同时，针对评估的不确定性，建立了基于梯形模糊数的电网主型设备供应商风险评估模型;针对电网变压器的选型问题，从全生命周期成本管理的角度出发，利用系统动力学的系统性和相关性，建立了基于全生命周期成本的电网变压器选型的系统动力学模型。在对电网主型设备安装项目建设风险管理的研究中，引入通径系数分析构建了合理的设备安装项目风险评估体系，随后，将主观的直觉模糊集理论和客观的熵权法相结合，利用直觉模糊熵权法进行了主型设备安装项目风险评价，实现了定性方法与定量方法的融合。最后，针对实际风险分析，给出了电网主型设备建设期风险控制措施，主要从供应商风险控制、建设安装财务风险控制两方面进行了论述。
　　(4)对于电网主型设备运行维护期风险管理的研究，利用粗糙集的简约功能将电网变压器运营风险的原始指标进行指标约简，再结合D-S证据理论的融合计算，构建了基于粗糙集和D-S证据理论的变压器风险等级评估模型;在主型设备的状态检修风险决策研究中，利用云模型实现了语言变量和定量概念之间的相互转化和相互映射，并利用灰色关联对TOPSIS方法的不足之处进行了改进，构建了基于云模型和改进TOPSIS法的设备状态检修风险决策模型;通过算例验证了模型的正确性和可行性。最后，建立了电网主型设备风险控制及反馈体系，论述了风险控制的相关措施和控制反馈。
　　(5)对于电网主型设备报废回收期的研究，本课题结合工作实际，给出了电网主型设备报废标准，主要包括了风险评估标准和设备评估标准。
　　(6)对电网设备全生命周期风险管理信息系统进行了研究，进行了信息系统的需求分析;结合电网设备全生命周期风险管理的特点进行了系统总体结构设计和系统功能分析;结合工作流技术进行系统业务流程设计和建模;在对当前流行的两大应用平台进行分析对比的基础上进行系统应用平台设计;给出了电网设备信息系统数据库和模型库的设计方案;提出了电网设备从建设期到运营期的集成设计方案，包括数据的集成和基于ESB的计算模型的集成;最后，对电网设备风险预警系统进行了研究，给出了设备状态预测子系统和基于模糊优选的风险测评子系统。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究的目的和意义

1．1．1 选题背景

1．1．2 研究目的及意义

1．2 国内外研究综述

1．2．1 设备生命周期管理

1．2．2 风险管理及相关技术

1．2．3 设备风险管理

1．3 要研究内容

1．4 研究方案和创新点

1．4．1 研究方案

1．4．2 研究创新点

第2章 设备全生命周期风险管理相关基础理论

2．1 设备全生命周期理论

2．1．1 概念和任务

2．1．2 设备全生命周期管理的阶段

2．2 风险及项目风险元传递理论

2．2．1 风险的定义

2．2．2 风险的分类

2．2．3 项目风险元传递理论

2．3 霍尔三维结构

2．4 本章小结

第3章 电网主型设备全生命周期风险管理三维模型

3．1 三维模型框架结构

3．1．1 电网主型设备全生命周期风险分析

3．1．2 电网主型设备风险管理三维模型构建

3．2 电网主型设备风险管理生命周期维

3．2．1 设备建设期

3．2．2 设备运行维护期

3．2．3 设备改造报废期

3．3 电网主型设备风险管理过程维

3．4 电网主型设备风险管理方法维

3．4．1 主观分析法

3．4．2 统计模拟法

3．4．3 智能解析法

3．5 本章小结

第4章 电网主型设备建设期风险管理研究

4．1 电网主型设备供应商风险评估研究

4．1．1 电网主型设备供应商风险评估指标体系设计

4．1．2 语言型评估指标及权重处理方法

4．1．3 基于梯形模糊数的电网主型设备供应商风险评估

4．1．4 算例分析

4．2 电网主型设备选型风险评估研究

4．2．1 电网变压器全生命周期成本系统动力学分析

4．2．2 电网变压器选型全生命周期成本系统动力学模型

4．2．3 模型模拟

4．3 电网主型设备安装项目风险评估研究

4．3．1 基于通径系数分析的主型设备安装项目风险评估指标体系设计

4．3．2 基于直觉模糊熵权法的主型设备安装项目风险评价模型

4．3．3 算例分析

4．4 电网主型设备建设期风险控制

4．5 本章小结

第5章 电网主型设备运行维护期风险管理及设备报废标准研究

5．1 电网主型设备运营风险评估研究

5．1．1 粗糙集

5．1．2 D-S证据理论

5．1．3 基于粗糙集与D-S证据理论的变压器 运营风险等级评估步骤

5．1．4 算例分析

5．2 电网主型设备状态检修风险决策研究

5．2．1 云模型和灰色关联TOPSIS方法

5．2．2 基于云模型和改进TOPSIS的设备状态检修风险决策模型

5．2．3 算例分析

5．3 电网主型设备运行维护期风险控制

5．4 电网主型设备报废标准分析

5．4．1 报废标准指标

5．4．2 报废指标的相关数学模型

5．5 本章小结

第6章 电网设备全生命周期风险管理信息系统研究

6．1 电网设备信息系统需求分析

6．2 电网设备信息系统总体设计

6．2．1 系统总体结构设计

6．2．2 系统功能分析

6．3 系统业务流程设计

6．3．1 业务流程设计需求

6．3．2 业务流程体系设计

6．4 电网设备信息系统数据库和模型库设计

6．4．1 系统数据库设计与管理

6．4．2 系统模型库设计与管理

6．5 电网设备从建设期到运营期的集成设计

6．5．1 电网设备数据的集成

6．5．2 基于ESB的计算模型的集成

6．6 电网设备风险预警系统设计

6．6．1 设备状态预测子系统

6．6．2 基于模糊优选的风险测评子系统

6．7 本章小结

第7章 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文及其它成果

攻读博士学位期间参加的科研工作

致谢

作者简介