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本论文选题来源于国家自然科学基金雅砻江水电开发联合研究基金项目“中国水电企业流域化、集团化战略管理及上网价格机制研究”（批准号:50579101）。该项目以雅砻江流域化水电开发为背景，以二滩水电开发有限责任公司为研究对象，探索我国流域性独立发电企业如何提高内部管理水平和经营绩效，实现流域化、集团化、科学化管理的理论和方法。 在水电企业的科学管理中，发电设备的管理是一个重要的内容，其运行的可靠性对电力系统的影响十分巨大。目前二滩公司梯级发电站部分已投入生产，设备的维修管理以及备件管理已经是一个亟待解决的问题。同时，由于目前是电力工业的高速发展期，电力设备投资巨大，每年所花费的设备维修资金也相当可观，有些设备在维修期内所花费的维修资金是其购置费的几倍甚至数十倍。因此，加强水电厂设备的可靠性管理，提高其利用率和可靠性，降低维修成本，是水力发电企业设备管理的核心。 以可靠性为中心的维修(Relibaility Centered Maintenanee，RCM)就是以最大限度提高系统的使用可靠性为目的，以可靠性理论为基础，通过对影响系统可靠性因素的具体分析和试验，从系统故障后果的危害度出发，应用逻辑分析决断法，科学地制定设备的维修内容和维修方式，并确定出合理的系统维修周期，使可维修系统达到最低的全寿命费用，充分利用系统的使用可靠性。 以可靠性为中心的维修(RCM)的最大特点是从系统的故障后果危害度出发，尽可能避免或减轻故障后果，从而改变了过去根据系统故障的技术特性对故障本身进行预防的观念。RCM不仅可根据设备的故障模式确定针对性的维修策略，而且充分考虑设备的性能、维修经济性和维修策略之间的关系，越来越成为复杂系统维修中应用的首选维修分析方法。 本文应用可靠性维修思想对水电设备的维修管理进行研究，RCM最重要的思想就是确定各种设备的维修方式。系统的维修方式主要有:事后维修、隐患检测、定期预防计划性维修（简称定期预防维修）和状态维修。本文根据设备的重要度将水电设备分为三类，按照一定的逻辑决策框架确定三类设备的维修方式。 事后维修是在系统出现功能故障后，才去进行恢复系统功能的维修。这种故障在预防维修活动中是不能避免的，只要经济分析上划得来，就可以采取事后维修。因此，一般预防性维修效果不佳，而故障又没有安全性后果，则可采用事后维修的方法。电力企业的设备很少采用事后维修方法，主要原因是电力设备故障往往有安全性后果或较大的经济损失。 定期预防维修是根据经验及系统的故障统计数据，每隔一段确定的时间对系统进行一次计划性的维修，事先规定的时间叫定期预防维修的维修周期。对于定期预防维修来说，不管系统的技术状况如何，到时间就对系统进行拆卸维修。定期预防维修工作一般在对生产影响最小时进行，花费的时间可能比事后维修短，维修质量高，同时有较好的预防作用。这种维修方式比较适合于故障特征随时间变化的设备，但对于复杂的成套设备、故障无时间规律的设备，不适合用这种维修方式。电力设备一般比较昂贵，要求运行具有高可靠性，而且一般是可修复的设备，由此，电力设备通常常用预防性定期维修。 隐患检测是指在某一具体的时间间隔内，对设备进行检查、测试，如有不符合规定的性能指标，即进行调整、修正或判断某种异常，决定做某种维修工作。电力企业普遍所作的设备周期（年度）预防性试验就属于这种隐患检测. 状态维修是通过先进的状态检测和诊断手段、可靠性评估手段以及寿命预测手段，根据监视获得的信息，与使用的标准参数做比较，判断设备的状态，识别故障的早期征兆，对故障部位及程度、故障发展趋势作出判断，并根据分析诊断结果，在设备下降到一定程度或故障将要发生之前主动实施维修。其优点是能够有效预防系统故障，能够充分利用系统零部件的工作寿命，减少机械系统维修工作量，提高系统的使用有效度，因而，在提高设备的可用率的同时，减少不必要的检修费用。但是这种检修也有一定的缺点，首先安装检测设备价格昂贵，同时对故障诊断技术要求较高。所以，并不是所有设备都采用状态维修的方式。 RCM维修大纲不仅要求确定设备维修类型，同时也要求对各种类型的维修确定维修时机，即确定维修周期。对具有安全性或使用性后果的故障，维修周期过长则不足以保证所需设备的安全性或实用性要求，过短又不经济。对具有经济后果的维修，维修周期过长或过短，都不利于经济性。因此，恰当地确定维修周期将直接影响到设备使用的安全性和经济性。 本文对电力设备的定期维修过程进行了研究，对现有的定期维修的周期模型进行了分析，提出了基于可靠性增长模型C-A的电力设备预防维修周期模型，该模型采用役龄回退因子描述预防维修后故障率降低的程度，应用设备的故障统计数据建立以经济效益为目标的发电设备计划维修周期的数学模型，同时，给出求解方法以及计算结果。该模型无需事先知道设备故障或寿命的分布规律，可根据小样本的日常运行的可靠性数据进行构建和求解，这给基于预防性维修的电力设备或机械设备的故障数预测以及运行成本费用的计算提供了一种有较高实际应用价值的方法。 目前，许多大型电力企业都在对状态维修进行探索和实验，状态检修首先要在发生功能故障前检测出潜在故障，才能进行维修，因此检测的时间就显得很重要，检测间隔期是状态维修的一个重要的、关键的参数，开展状态维修的一个关键问题就是合理确定状态维修的检测间隔期。如果检测周期太长，可能已发生功能故障，检测周期太短又造成费用的浪费。目前，对状态维修检测间隔期的研究在考虑预防维修对故障率的影响时一般是假定修复如新或修复如旧，而实际上的预防维修对机械系统的影响大多数不是这样的;另外，目前研究主要集中在等间隔期检测，没有反映故障率随工作时间增加而增加的实际情况。 本文对设备的状态维修的检测周期进行了研究，提出了一种基于可靠度约束的状态维修检测间隔期的新方法，该方法采用回退因子描述状态维修后故障率降低的程度，基于每个检测间隔期内最低可靠度相等的条件建立了逐渐变小的状态维修间隔期的数学模型。 状态维修是建立在对设备现行状态的基础上，根据设备的状态采取合理的维修内容和维修时机，因此可以说状态评估是开展状态维修的基础。 本文对设备的状态评价方法进行了研究，分析了发电设备的状态评价标准，提出了基于管理熵的水轮机状态评估模型和方法，该方法在设备状态监测与故障诊断技术的基础上，通过对引起各性能参数劣化的故障进行分类，利用专家知识库、模糊数学计算故障发生的隶属度，得到状态熵指标，该指标有效地反映设备发生故障的程度。结合状态熵和设备的实时监测信息，提出了表征设备健康状态的综合指标，该综合指标能综合设备的不同性能劣化参数的信息，是一个能够较为全面地反映了设备健康状态的新指标。 电力设备的备件一般价格高，企业备品备件的储备要占用大量的资金，往往许多备品直到报废也没有被领用过，许多备品会因存放时间过长而造成老化或技术性淘汰，导致报废损失。 本文研究了备件存储与设备维修模式的关系，引进基于可靠性的设备备件的决策模型对水电设备的备件存储量进行决策。最后，针对二滩水电企业的设备备件管理现状提出了一些有建设性的备件存储策略和管理思想，特别提出了利用RFID技术对水电企业的原辅材料及备品备件进行管理，并论述了RFID技术对水电企业进行备件管理的必要性和作用。 总之，本文对水电设备的可靠性维修中的定时预防维修的维修周期、状态维修的检测周期以及设备的健康状态的评估进行了深入的研究，提出了有别于传统的适用于水电设备的可靠性维修管理的数学模型和相应的方法，并通过实例对提出的方法进行了有效的验证。