一种并行热力系统故障发生概率的预估方法与流程

1.本发明属于电力技术领域，尤其涉及一种并行热力系统故障发生概率的预估方法。


背景技术：

2.现在电力行业常采用的故障概率分析方法普遍为rbi(riskbasedinspection，简称rbi)分析法，该方法是以追求特种设备系统安全性与经济性统一为理念，在对特种设备系统中固有的或潜在的危险进行科学分析的基础上，给出风险排序，找出薄弱环节，以确保特种设备本质安全和减少运行费用为目标，建立一种优化检验方案的方法。
3.rbi技术在国外石油、化工等生产企业正在推广应用。其原理在于对失效可能性和失效后果的综合分析。失效可能性指的是设备每年可能泄漏次数，风险矩阵失效可能性分为5个等级；失效后果的量化是按照失效后造成影响区域面积的最大值来确定的，风险矩阵按照面积的大小同样将失效后果分为5个等级。
4.将设备或管道失效可能性和失效后的分类结果，分别列入5
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5矩阵的纵轴和横轴上，形成风险矩阵。
5.失效可能性和失效后果的分类落点处于矩阵图右上角的那些设备或管道为高风险设备、管道，运行中需加强检验检测或进行相关技术处理，以降低或控制其风险。
6.rbi分析方法需要对设备运行参数进行一个实际采集，通过数据的真实变化计算相应的指标，是一种动态在线的预估方法。但是这种方法存在如下问题：
7.1.需要针对设备进行实时参数采集，即需要实体设备持续进行采样。
8.2.在设计初期，系统还没有真正搭建完成的情况下，无法预测设备的故障发生概率。
9.3.需要多个修正系数对数据进行修正和量化，且针对不同系统的修正系数截然不同。
10.4.需参考的参数种类较多，遗漏参数的影响较大。


技术实现要素：

11.本发明的目的是提供一种并行热力系统故障发生概率的预估方法，以解决采用传统的rbi分析技术，在系统没有正式投运的情况下无法计算出任意累计时间内故障发生的概率，无法给与设计单位任何参考的价值的问题。
12.本发明提供了一种基于动态功煤比的超临界机组燃料热值校正控制方法，包括：
13.步骤1,利用机组稳态运行的判断条件，对功煤比回路进行运算，得出机组稳态功煤比系数，通过将稳态功煤比系数与当前负荷指令进行乘积运算，得出机组当前燃煤热值情况下的基础煤量；
14.步骤2，机组燃煤热值发生变化时，通过功煤比校正触发判断、单次校正煤量锁存、校正煤量叠加、功煤比校正煤量的锅炉主控反向补偿，对机组动态功煤比进行校正。
15.进一步地，所述步骤1包括：
16.对动态功煤比及稳态功煤比进行比较，偏差小于0.1时，则保持当前的稳态功煤比数值。
17.进一步地，所述步骤2包括：
18.功煤比校正触发期间，对当前机组负荷静态煤量指令的变化量进行运算得到单次功煤比煤量校正数值；在此次校正结束后，将此次校正的绝对煤量差值保持，下一次功煤比校正触发时，在原有的校正煤量上继续进行叠加；当锅炉主控切除自动后延时0.5s，将锁存的煤量进行清零。
19.进一步地，所述步骤2还包括：
20.对功煤比校正的煤量绝对值在锅炉主控煤量输出中进行反向补偿，使功煤比校正煤量时，锅炉主控煤量输出不发生变化，以实现机组煤量无扰动状态下的功煤比校正。
21.借由上述方案，通过并行热力系统故障发生概率的预估方法，对设备首次发生故障时间进行一次采样(或根据厂家提供的数据)，得到设备样本正常投运后首次发生故障的时间，进而得到近似正态分布概率公式，结合累计运行时间t选择最优方案，具有如下技术效果：
22.1)一次采样，且可直接参考不同设备类型厂家提供的出厂试验数据。
23.2)不需要实时数据采集。
24.3)可在系统预设计阶段直接估算出系统不同累计运行性时间内发生故障的概率，可帮助设计单位优化设计，降低系统运行的故障率。
25.4)需要任何系数修正，减少经验参数的影响。
26.5)进一步的可以去分析“无备用”“一用一备”“两用一备”等不同设计方案的故障发生概率，有很大的拓展性。
附图说明
27.图1是本发明并行热力系统模型(w)；
28.图2是本发明一实施例中循环水系统示意图。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
30.假设并行热力系统模型(w)为图1。
31.a1，a2，b1，b2为四种设备类型，a1∈i型设备，a2∈ii型设备，b1∈iii型设备，b2∈iv型设备，其中，系统正常运行条件为：a1和a2正常，或b1和b2正常，系统的故障条件为：a1或a2异常，且b1或b2异常。
32.预估方法步骤如下：
33.1.针对i型设备，ii型设备，iii型设备，iv型设备样本进行采样，得到四种类型设备样本正常投运后首次发生故障的时间ti，tii，tiii，tiv。
34.2.通过步骤1中的ti，tii，tiii，tiv得到近似正态分布概率公式ni，nii，niii，niv。
[0035][0036]
3.通过步骤2中的ni，nii，niii，niv得到代表从设备投运开始到任意时间点累计的时间t对应发生故障概率的概率密度函数：yi＝fi(t)，yii＝fii(t)，yiii＝fiii(t)，yiv＝fiv(t)。
[0037]
4.通过步骤3中的yi＝fi(t)，yii＝fii(t)，yiii＝fiii(t)，yiv＝fiv(t)，计算并行热力系统w在累计时间t内发生故障的概率，计算方法为yw＝[fi(t) fii(t)－fi(t)
·
fii(t)][fiii(t) fiv(t)－fiii(t)
·
fiv(t)]。
[0038]
以某循环水系统为例，系统结构如图2所示，该系统需满足如下功能需求：
[0039]
1.保证循环水压力不低于0.3mpa。
[0040]
2.满足“一用一备”功能。
[0041]
对于以上两种功能需求，设计单位有如下几种系统组成方案(假设以下方案均为可行方案)：
[0042][0043]
采用传统的rbi分析技术，在系统没有正式投运的情况下无法计算出任意累计时间内故障发生的概率，无法给与设计单位任何参考的价值。除去经验因素，无法量化的去判断四种方案哪种为最优方案。
[0044]
而采用本专利的计算方法，可先通过对四种设备类型，即离心式水泵(i型设备)，轴流式水泵(ii型设备)，电动蝶阀(iii型设备)，电动闸板阀(iv型设备)的首次发生故障时间进行一次采样(或根据厂家提供的数据)，得到四种类型设备样本正常投运后首次发生故障的时间ti，tii，tiii，tiv。
[0045]
进一步的得到近似正态分布概率公式ni，nii，niii，niv。
[0046]
进一步的得到横轴为代表从设备投运开始到任意时间点累计的时间t，纵轴为发生故障概率的曲线yi，yii，yiii，yiv，通过回归分析得到yi-t，yii-t，yiii-t，yiv-t的方程
yi＝fi(t)，yii＝fii(t)，yiii＝fiii(t)，yiv＝fiv(t)。
[0047]
进一步的计算并行该循环水系统在任意累计时间t内发生故障的概率工时，计算方法为yw＝[fi(t) fii(t)－fi(t)
·
fii(t)][fiii(t) fiv(t)－fiii(t)
·
fiv(t)]。
[0048]
最后根据技术要求，结合累计运行时间t选择最优方案，以满足实际系统运行的故障概率需求。
[0049]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。