[发明专利]一种核电厂给水系统检测维修参数计算方法及系统

说明书

本发明公开了一种核电厂给水系统检测维修参数计算方法及系统，通过以不完全维修周期为维修决策变量；给水系统中零部件平均可靠度、零部件可用度和零部件总成本作为优化目标，以目标函数建立零部件检测维修模型，根据给水系统与零部件的可靠度关系计算得到给水系统可靠度，以给水系统可靠度和给水系统总维修成本作为系统级预防性维修目标函数，采用费支配排序遗传方法对系统级预防性维修目标函数进行初始化，采用TOPSIS决策法选择Pareto前沿最优解即可得到给水系统的最优检测维修参数，本发明方法简单，能够准确得到进行维修的维修参数，能够保证核电站给水系统的可靠运行，在保证设备/系统运行可靠性的同时，降低过度维修成本，进而综合提升电厂效益。

技术领域

本发明属于机械系统健康监测与维护领域，具体涉及一种核电厂给水系统检测维修参数计算方法及系统。

背景技术

核电是高效、清洁能源，在自然环境恶化、能源不稳定的全球环境下，是目前唯一可以大规模替代化石燃料的工业能源。在核能发展的同时也伴随着安全风险与挑战。核电机组和厂房结构复杂，风险因素与故障类型多样，其中给水系统用于在正常运行和停堆冷却阶段为蒸汽发生器提供冷却水，其可靠、安全运行直接影响机组的安全，目前核电厂常采用换料大修方式，即在机组运行一个发电周期后对乏燃料组件进行换新。同时，利用换料停机的时间对重要设备进行预防性维修。传统维护方法中的修复如假设与生产现场实际情况不符，使得可靠性模型无法真实反映设备衰退演化规则，大大影响维修方案的科学性，提高了维修成本。并且在维修方案多目标优化问题时，通常给出Pareto前沿最优解集，当解集数量较多时就会导致决策缺少依据性、效率低。基于此，针对给水系统，准确建立设备/系统维护模型，优化决策方式，制定科学、合理、高效的维修决策方案是核电厂智能运维的迫切需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核电厂给水系统检测维修参数计算方法及系统，以克服现有技术的不足，。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种核电厂给水系统检测维修参数计算方法，包括以下步骤：

S1，以不完全维修周期为维修决策变量；给水系统中零部件平均可靠度、零部件可用度和零部件总成本作为优化目标，以目标函数建立零部件检测维修模型；

S2，根据给水系统与零部件的可靠度关系计算得到给水系统可靠度，以给水系统可靠度和给水系统总维修成本作为系统级预防性维修目标函数，采用费支配排序遗传方法对系统级预防性维修目标函数进行初始化，设置初始化种群个数，对系统级预防性维修目标函数设定长度进行二进制代码随机赋值0或1；

S3，采用TOPSIS决策法选择Pareto前沿最优解：利用欧式距离对给水系统可靠度和给水系统总维修成本进行量纲化，量纲化后得到Pareto前沿上所有解到理想点的距离d⁺以及到非理想点的距离d^-，通过其接近度[d^-/(d^-+d⁺)]得到接近度最大的方案解，即可得到给水系统的最优检测维修参数。

进一步的，零部件平均可靠度为式中，i表示第i次预防性维修，N为零部件个数，R_i为第i个零部件的可靠度。

进一步的，第i个零部件的可靠度：

式中，C_f为维修固定成本，C_pr为更换成本；C_v为维修可变成本；β是与维修次数相关的参数。

进一步的，零部件总成本为预防维修成本、更换成本、停机成本和最小维修成本之和。

进一步的，维修成本C_pmi为：

C_pmi＝C_f+βC_v,i＝1,2,...,N