CN103077428B - 一种厂级多台发电机组可靠性在线预测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种厂级多台发电机组可靠性在线预测方法,其特征在于,具体步骤为:读取厂级发电机组可靠性事件数据;计算厂级发电机组的可靠性指标;在线计算厂级发电机组的检修系数ρ(tij);跟踪厂级发电机组可靠性的变化趋势;确定厂级1-N台发电机组的待定参数ηj和mj;计算厂级发电机组的计划停运系数POF(t(n+1)j);计算厂级发电机组扣除计划停运等效可用系数EAP(t(n+1)j);计算厂级发电机组的等效可用系数EAF(t(n+1)j);计算厂级发电机组加权平均的等效可用系数WEAF;确定厂级多台发电机组的等效可用系数的考核判据值;厂级多台发电机组可靠性的定量评价;打印输出结果。本发明实现了厂级多台发电机组可靠性的在线预测。
Description
技术领域
本发明涉及一种厂级多台发电机组可靠性在线预测方法,属于发电机组和发电工程技术领域。
背景技术
等效可用系数EAF是评价发电机组可靠性和可用性的一个重要指标。对于在役发电机组,已申请过发明专利《一种火力发电机组可用性的预测方法》,申请号200910050273.6,定量预测在役单台发电机当年的等效可用系数。电力行业标准《发电设备可靠性评价规程》(DL/T793),对发电机组的运行历史数据进行统计分析,可以得出每年单台发电机组等效可用系数的统计结果,也可以得出每年相同功率的多台发电机组等效可用系数的统计结果。发电企业开展优化检修和竞价上网,急需厂级多台发电机组等效可用系数的定量预测结果,以便为发电企业优化检修和竞价上网提供技术依据。现有的发电机组可靠性统计方法和单台发电机组可用性的预测方法,还无法在使用阶段,定量预测发电企业当年厂级多台发电机组的等效可用系数。目前,厂级多台发电机组可靠性的定量预测,还没有适合的装置与方法可供使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种厂级多台发电机组可靠性预测方法,实现厂级多台发电机组可靠性的定量预测。
本发明提供了一种厂级多台发电机组可靠性在线预测方法,采用厂级多台发电机组可靠性在线预测装置,所述的厂级多台发电机组可靠性在线预测装置,包括厂级多台发电机组可靠性计算服务器、数据库服务器、外部系统接口和厂级监控信息装置,厂级多台发电机组可靠性计算服务器与数据库服务器连接,数据库服务器通过外部系统接口与厂级监控信息装置连接,其特征在于,采用C语言编写厂级多台发电机组可靠性计算软件,运行在厂级多台发电机组可靠性计算服务器上,应用于厂级多台发电机组可靠性的在线预测,其具体步骤为:
第一步:读取厂级第1台~第N台发电机组可靠性事件数据:
厂级多台发电机组可靠性计算服务器,通过数据库服务器、外部系统接口和厂级监控信息装置,在线读取厂级第1台~第N台发电机组可靠性月度事件数据报表,根据《发电设备可靠性评价规程》(DL/T793),厂级第j台(j=1、2、3、......N)发电机组的可靠性月度事件数据报表包括:序号、事件起始时间、事件终止时间、事件状态、降低出力、启动成功次数、启动失败次数、检修工日、检修费用(万元)、事件编码和事件原因补充说明;
第二步:计算厂级第1台~第N台发电机组的可靠性指标:
按照《发电设备可靠性统计评价规程》(DL/T793),以一年为统计期间,计算厂级第j台发电机组在第i个(i为大于等于1的整数)统计年数的等效可用系数EAF(tij)和计划停运系数POF(tij);
第三步:在线计算厂级第1台~第N台发电机组的检修系数ρ(tij):
厂级第j台发电机组在第i个统计的年数检修系数ρ(tij)的在线计算公式表示为:
第四步:跟踪厂级第1台~第N台发电机组可靠性的变化趋势:
厂级第j台发电机组在第i个统计年数的检修系数ρ(tij)和扣除计划停运等效可用系数EAP(tij)的变化趋势分别表示为:
式中,tij为第j台发电机组从投产到第i个统计年数为止的总年数,ηj为第j台发电机组的尺度参数,mj为第j台发电机组的可靠性增长系数;
第五步:确定厂级1-N台发电机组的待定参数ηj和mj:
取n组(n>4)第j台发电机组检修系数ρ(tij)的计算结果,对于第j台发电机的n组检修系数的在线计算值,[t1j,ρ(t1j)],[t2j,ρ(t2j)],...,[tnj,ρ(tnj)],使用现有技术的非线性回归法和最小二乘法,确定ηj和mj;
第六步:计算厂级1-N台发电机组的计划停运系数POF(t(n+1)j):
按照《发电企业设备检修导则》(DL/T838),每年年初确定厂级第j台发电机组当年(t(n+1)j=tnj+1)的计划检修天数Mj,在线预测厂级第j台发电机当年的计划停运系数POF(t(n+1)j)的计算公式表示为:
第七步:计算厂级1-N台发电机组扣除计划停运等效可用系数EAP(t(n+1)j):
厂级第j台发电机组当年(t(n+1)j=tnj+1)的扣除计划停运等效可用系数EAP(t(n+1)j)的计算公式表示为:
第八步:计算厂级1-N台发电机组的等效可用系数EAF(t(n+1)j):
采用C语言编写的厂级多台发电机组的等效可用系数预测的计算软件,运行在计算服务器上,年初预测厂级第j台发电机组在当年的等效可用系数EAF(t(n+1)j)的计算公式表示为:
EAF(t(n+1)j)=[1-POF(t(n+1)j)]EAP(t(n+1)j)
第九步:计算厂级N台发电机组加权平均的等效可用系数WEAF:
厂级N台发电机组加权平均的等效可用系数WEAF的计算公式表示为:
式中,TRLj为第j台机组的额定功率;
第十步:确定厂级多台发电机组的等效可用系数的考核判据值:
每年年初上级发电公司下达的厂级多台发电机组的等效可用系数的考核指标值为EAF01,省网调度要求竞价上网的等效可用系数的指标值为EAF02,国内发电厂创一流要求的等效可用系数的指标值为EAF03,厂级多台发电机等效可用系数的考核判据值EAF0表示为:
EAF0=max{EAF01;EAF02;EAF03}
第十一步:厂级多台发电机组可靠性的定量评价:
厂级多台发电机组加权平均的等效可用系数WEAF与等效可用系数考核判据值EAF0作比较:
(1)若WEAF≥EAF0,表明该发电企业的厂级多台发电机组用等效可用系数表示的可靠性达到了考核要求;
(2)若WEAF<EAF0,表明该发电企业的厂级多台发电机组用等效可用系数表示的可靠性没有达到考核要求,通过第八步与第十步,调整厂级第j台发电机组的计划检修天数Mj,对厂级多台发电机组所推荐的优化检修措施是Mj取DL/T838给出的计划检修天数的范围的下限值,重新计算WEAF,直到该发电企业的厂级多台发电机组的WEAF≥EAF0,至此,该发电企业的厂级多台发电机组的等效可用系数达到了考核要求;
第十二步:打印输出结果
输出并打印厂级多台发电机组的等效可用系数EAF(tij)、计划停运系数POF(tij)、检修系数ρ(tij)、尺度参数ηj、增长系数mj、扣除计划停运的可用系数EAP(tij)、计划检修天数Mj、加权平均的等效可用系数WEAF、等效可用系数考核判据值EAF0以及对厂级多台发电机组所推荐的优化检修措施。
本发明的优点是实现了厂级多台发电机组可靠性的在线预测,依据厂级N台发电机组的加权平均等效可用系数的预测值WEAF和等效可用系数考核判据值EAF0来评价厂级多台发电机组的可靠性水平,通过调整第j台发电机组的计划检修天数Mj来进行优化检修,以促使厂级多台发电机组的可靠性增长,保障厂级多台发电机组的可靠性处于受控状态。
附图说明
图1为本发明厂级多台发电机组可靠性在线预测装置的方框图;
图2为本发明厂级多台发电机组可靠性在线预测方法的流程图;
图3为计算服务器所采用的的计算机软件框图。
具体实施方式
下面结合实施例来具体说明本发明。
实施例
如图1所示,为本发明厂级多台发电机组可靠性在线预测装置的方框图,本发明的厂级多台发电机组可靠性的在线预测装置,由厂级多台发电机组可靠性计算服务器及运行在其上的计算机软件、数据库服务器、外部系统接口、厂级监控信息装置组成,厂级多台发电机组可靠性计算服务器与数据库服务器连接,数据库服务器通过外部系统接口与厂级监控信息装置连接。
如图2所示,为本发明厂级多台发电机组可靠性在线预测方法的流程图,如图3所示,为计算服务器所采用的的计算机软件框图,该软件采用C语言编写,安装在厂级多台发电机组可靠性计算服务器上,应用于厂级多台发电机组可靠性的在线预测。
某发电企业有三台发电机组,第1台机组为550MW水电机组,第2台机组为600MW火电机组,第3台机组为990MW核电机组。对该发电企业三台发电机组采用图1所示的装置、图2所示的流程图和图3所示的计算机软件,在2009年1月在线计算得出该电厂三台发电机组从2009年1月至2009年12月的可靠性的在线预测结果,并推荐出该发电企业控制厂级三台发电机组可靠性的优化检修措施,具体步骤如下:
第一步:读取厂级第1台~第3台发电机组可靠性事件数据:
厂级多台发电机组可靠性计算服务器,通过数据库服务器、外部系统接口和厂级监控信息装置,每年第一个工作日在线读取该发电企业三台发电机组在上一年的可靠性年度事件数据报表,根据《发电设备可靠性评价规程》(DL/T793),厂级第j台(j=1、2、3)发电机组的可靠性月度事件数据报表包括:序号、事件起始时间、事件终止时间、事件状态、降低出力、启动成功次数、启动失败次数、检修工日、检修费用(万元)、事件编码和事件原因补充说明;
第二步:计算厂级第1台~第3台发电机组的可靠性指标:
按照《发电设备可靠性统计评价规程》(DL/T793),以一年为统计期间,在2009年1月1日在线计算该发电企业1~3台机组在从投产至2008年12月在第i个(i为大于等于1的整数)统计年数的等效可用系数EAF(tij)和计划停运系数POF(tij);
第三步:在线计算厂级第1台~第3台发电机组的检修系数ρ(tij):
厂级第j台发电机组在第i个统计的年数检修系数ρ(tij)的在线计算公式表示为:
在2009年1月1日在线计算该发电企业第1~3台机组在从投产至2008年12月的可靠性计算结果分别列于表1、表2和表3;
[表1]
[表2]
[表3]
第四步:跟踪厂级第1台~第3台发电机组可靠性的变化趋势:
厂级第j台发电机组在第i个统计年数的检修系数ρ(tij)和扣除计划停运等效可用系数EAP(tij)的变化趋势分别表示为:
式中,tij为第j台发电机组从投产到第i个统计年数为止的总年数,ηj为第j台发电机组的尺度参数,mj为第j台发电机组的可靠性增长系数;
第五步:取n组(n>4)第j台发电机组检修系数ρ(tij)的计算结果,对该发电企业第1~3台机组在从投产至2008年12月,第1台机组n=9,第2台机组n=8,第3台机组n=6,对于第j台发电机的n组检修系数的在线计算值,[t1j,ρ(t1j)],[t2j,ρ(t2j)],...,[tnj,ρ(tnj)],使用现有技术的非线性回归法和最小二乘法,确定ηj和mj,列于表4;
[表4]
机组编号 | 额定功率(MW) | mj | ηj |
1 | 550 | 0.965205 | 0.005361 |
2 | 600 | 1.636646 | 0.028806 |
3 | 990 | 1.602007 | 0.029731 |
第六步:按照《发电企业设备检修导则》(DL/T838),每年年初确定厂级第j台发电机组当年(t(n+1)j=tnj+1)的计划检修天数Mj,第1台机组在2009年计划安排C级检修2次,第2台600MW火电机组在2009年计划安排B级检修1次,第3台990MW机组在2009年计划安排C级检修1次,在线预测厂级第j台发电机当年的计划停运系数POF(t(n+1)j)的计算公式表示为:
这三台发电机组的POF(t(n+1)j)的计算结果列于表5;
[表5]
第七步:计算厂级1-3台发电机组扣除计划停运等效可用系数EAP(t(n+1)j):
厂级第j台发电机组当年(t(n+1)j=tnj+1)的扣除计划停运等效可用系数EAP(t(n+1)j)的计算公式表示为:
利用表4数据,该发电企业三台发电机组扣除计划停运等效可用系数的预测结果分别为:
第1台机组
第2台机组
第3台机组
第八步:计算厂级1-3台发电机组的等效可用系数EAF(t(n+1)j):
采用C语言编写的厂级多台发电机组的等效可用系数预测的计算机软件,运行在计算服务器上,2009年初预测该发电企业三台发电机组的等效可用系数EAF(t(n+1)j)的计算公式表示为:
EAF(t(n+1)j)=[1-POF(t(n+1)j)]EAP(t(n+1)j)
三台发电机组的等效可用系数EAF(t(n+1)j)的计算结果为:
1台机组EAP(t(n+1)1)=(1-0.0466)×0.9994=0.9528
2台机组EAP(t(n+1)2)=(1-0.0959)×0.9992=0.9034
3台机组EAP(t(n+1)3)=(1-0.0822)×0.9987=0.9166
第九步:计算厂级3台发电机组加权平均的等效可用系数WEAF:
厂级3台发电机组加权平均的等效可用系数WEAF的计算公式表示为:
式中,TRLj为第j台机组的额定功率;
该发电企业3台发电机组加权平均的等效可用系数WEAF为:
第十步:确定厂级多台发电机组的等效可用系数的考核判据值:
2009年初上级发电公司下达的厂级多台发电机组的等效可用系数的考核指标值EAF01=0.90,省网调度要求竞争上网的等效可用系数的指标值EAF02=0.90,国内发电厂创一流要求的等效可用系数的指标值EAF03=0.85,厂级三台发电机组等效可用系数的考核判据值EAF0为EAF0=max{0.90,0.90,0.85}=0.90;
第十一步:厂级多台发电机组可靠性的定量评价:
厂级多台发电机组加权平均的等效可用系数WEAF与等效可用系数考核判据值EAF0作比较:由于WEAF=0.9222>EAF0=0.90,表明该发电企业的厂级多台发电机组用等效可用系数表示的可靠性达到了考核要求,使该发电企业厂级三台发电机可靠性处于受控状态的优化检修的计划检修天数列于表5;
第十二步:打印输出结果:
输出并打印厂级多台发电机组的等效可用系数EAF(tij)、计划停运系数POF(tij)、检修系数ρ(tij)、尺度参数ηj、增长系数mj、扣除计划停运的可用系数EAP(tij)、计划检修天数Mj、加权平均的等效可用系数WEAF、等效可用系数考核判据值EAF0以及对厂级多台发电机组所推荐的优化检修措施。
采用本发明提供的厂级多台发电机组可靠性在线预测方法,实现了该发电企业一台550MW水电机组、一台600MW火电机组和一台990MW核电机组构成的厂级三台发电机组可靠性的在线预测,依据该发电企业三台发电机组的可靠性增长系数mj和尺度参数ηi来预测各台发电机组的扣除计划停运的等效可用系数,根据年初确定的计划检修的等级、次数和天数来预测各台发电机组的计划停运系数,根据三台发电机组的加权平均等效可用系数的预测值WEAF来评定厂级三台发电机组的可靠性水平,通过调整三台发电机组计划检修天数来优化检修,以促使厂级三台发电机组的可靠性增长,达到了使该发电企业三台发电机组的可靠性处于受控状态的技术效果。
Claims (1)
1.一种厂级多台发电机组可靠性在线预测方法,采用厂级多台发电机组可靠性在线预测装置,所述厂级多台发电机组可靠性在线预测装置,包括厂级多台发电机组可靠性计算服务器、数据库服务器、外部系统接口和厂级监控信息装置,厂级多台发电机组可靠性计算服务器与数据库服务器连接,数据库服务器通过外部系统接口与厂级监控信息装置连接,其特征在于,采用C语言编写厂级多台发电机组可靠性计算软件,运行在厂级多台发电机组可靠性计算服务器上,应用于厂级多台发电机组可靠性的在线预测,其具体步骤为:
第一步:读取厂级第1台~第N台发电机组可靠性事件数据:
厂级多台发电机组可靠性计算服务器,通过数据库服务器、外部系统接口和厂级监控信息装置,在线读取厂级第1台~第N台发电机组可靠性月度事件数据报表,根据《发电设备可靠性评价规程》,厂级第j台发电机组的可靠性月度事件数据报表包括:序号、事件起始时间、事件终止时间、事件状态、降低出力、启动成功次数、启动失败次数、检修工日、检修费用、事件编码和事件原因补充说明;
第二步:计算厂级第1台~第N台发电机组的可靠性指标:
按照《发电设备可靠性统计评价规程》,以一年为统计期间,计算厂级第j台发电机组在第i个统计年数的等效可用系数EAF(tij)和计划停运系数POF(tij);
第三步:在线计算厂级第1台~第N台发电机组的检修系数ρ(tij):
厂级第j台发电机组在第i个统计的年数检修系数ρ(tij)的在线计算公式表示为:
第四步:跟踪厂级第1台~第N台发电机组可靠性的变化趋势:
厂级第j台发电机组在第i个统计年数的检修系数ρ(tij)和扣除计划停运等效可用系数EAP(tij)的变化趋势分别表示为:
式中,tij为第j台发电机组从投产到第i个统计年数为止的总年数,ηj为第j台发电机组的尺度参数,mj为第j台发电机组的可靠性增长系数;
第五步:确定厂级1-N台发电机组的待定参数ηj和mj:
取n组第j台发电机组检修系数ρ(tij)的计算结果,n>4,对于第j台发电机的n组检修系数的在线计算值,[t1j,ρ(t1j)],[t2j,ρ(t2j)],...,[tnj,ρ(tnj)],使用现有技术的非线性回归法和最小二乘法,确定ηj和mj;
第六步:计算厂级1-N台发电机组的计划停运系数POF(t(n+1)j):
按照《发电企业设备检修导则》,每年年初确定厂级第j台发电机组当年的计划检修天数Mj,在线预测厂级第j台发电机当年的计划停运系数POF(t(n+1)j)的计算公式表示为:
第七步:计算厂级1-N台发电机组扣除计划停运等效可用系数EAP(t(n+1)j):
厂级第j台发电机组当年的扣除计划停运等效可用系数EAP(t(n+1)j)的计算公式表示为:
第八步:计算厂级1-N台发电机组的等效可用系数EAF(t(n+1)j):
采用C语言编写的厂级多台发电机组的等效可用系数预测的计算软件,运行在计算服务器上,年初预测厂级第j台发电机组在当年的等效可用系数EAF(t(n+1)j)的计算公式表示为:
EAF(t(n+1)j)=[1-POF(t(n+1)j)]EAP(t(n+1)j);
第九步:计算厂级N台发电机组加权平均的等效可用系数WEAF:
厂级N台发电机组加权平均的等效可用系数WEAF的计算公式表示为:
式中,TRLj为第j台机组的额定功率;
第十步:确定厂级多台发电机组的等效可用系数的考核判据值:
每年年初上级发电公司下达的厂级多台发电机组的等效可用系数的考核指标值为EAF01,省网调度要求竞价上网的等效可用系数的指标值为EAF02,国内发电厂创一流要求的等效可用系数的指标值为EAF03,厂级多台发电机等效可用系数的考核判据值EAF0表示为:
EAF0=max{EAF01;EAF02;EAF03}
第十一步:厂级多台发电机组可靠性的定量评价:
厂级多台发电机组加权平均的等效可用系数WEAF与等效可用系数考核判据值EAF0作比较:
(1)若WEAF≥EAF0,表明该发电企业的厂级多台发电机组用等效可用系数表示的可靠性达到了考核要求;
(2)若WEAF<EAF0,表明该发电企业的厂级多台发电机组用等效可用系数表示的可靠性没有达到考核要求,通过第八步与第十步,调整厂级第j台发电机组的计划检修天数Mj,对厂级多台发电机组所推荐的优化检修措施是Mj取DL/T838给出的计划检修天数的范围的下限值,重新计算WEAF,直到该发电企业的厂级多台发电机组的WEAF≥EAF0,至此,该发电企业的厂级多台发电机组的等效可用系数达到了考核要求;
第十二步:打印输出结果
输出并打印厂级多台发电机组的等效可用系数EAF(tij)、计划停运系数POF(tij)、检修系数ρ(tij)、尺度参数ηj、增长系数mj、扣除计划停运的可用系数EAP(tij)、计划检修天数Mj、加权平均的等效可用系数WEAF、等效可用系数考核判据值EAF0以及对厂级多台发电机组所推荐的优化检修措施。
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2012
- 2012-12-25 CN CN201210571922.9A patent/CN103077428B/zh active Active
Patent Citations (3)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN103077428A (zh) | 2013-05-01 |
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