[发明专利]一种核电站附加柴油发电机监测系统及方法

权利要求书

1.一种核电站附加柴油发电机监测系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，采集发电机运行数据；

数据预处理模块，接收运行数据并进行预处理；

数据储存模块，接收预处理后的运行数据并进行储存；

数据评价模块，接收预处理后数据进行综合评价；

显示报警模块，根据综合评估结果进行显示与报警。

2.根据权利要求1所述的一种核电站附加柴油发电机监测系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：

电压采集模块，用于采集发电机电压并传递给数据预处理模块；

电流采集模块，用于采集发电机电流并传递给数据预处理模块；

转速采集模块，用于采集发电机转速并传递给数据预处理模块。

3.根据权利要求2所述的一种核电站附加柴油发电机监测系统，其特征在于，还包括通讯模块，所述数据预处理模块通过所述通讯模块与数据评价模块连接。

4.根据权利要求3所述的一种核电站附加柴油发电机监测系统，其特征在于，所述数据预处理模块包括：

第一调节电路，用于接收电压采集模块传递的运行数据并进行处理；

第二调节电路，用于接收电流采集模块传递的运行数据并进行处理；

第三调节电路，用于接收转速采集模块传递的运行数据并进行处理；

A/D转换模块，用于接收第一调节电路、第二调节电路和第三调节电路传递的运行数据进行模数转换，并将转换后的数据传递给数据评价模块。

5.一种核电站附加柴油发电机监测方法，其特征在于，执行以下步骤：

S1、按预设定周期采集运行数据；

S2、接收运行数据并进行预处理；

S3、接收预处理后的运行数据进行综合评估并得到综合评分；

S4、根据综合评分进行显示及报警。

6.根据权利要求5所述的一种核电站附加柴油发电机监测方法，其特征在于，步骤S3中的所述综合评估步骤包括：

a1、利用层次分析法构建阶梯层次结构，Y为目标层，A、B、C为目的层，A1～C11为指标层；目的层分别包括可靠性指标A、优质性指标B和经济性指标C；可靠性A指标包括负荷的满足率A1、容量备用率A2、运行故障率A3、需求故障概率A4和不可用度A5；优质性指标B包括：电压偏差B5、电压波动B6、总谐波畸变率B7、三相不平衡度B8和频率偏差B9；经济性指标C包括运行维护费用C10和燃油费用C11；

a2、通过计算求得各指标层A1～C11数据，其中，

负荷满足率A1表示附加柴油发电机对负荷需求的满足程度，通过下式计算：

式中：P_DE表示附加柴油发电机的发电功率之和；P_L表示负荷的需求功率；

运行故障概率A2表示柴油发电机在运行过程中单位时间内出现的故障次数，通过下式计算：

式中：T为累积运行时间；N为累计故障次数；

需求故障概率A3表示要求设备改变状态时，设备拒绝改变状态的概率，通过下式计算：

式中：N_F为设备状态变换时的累计故障次数；N_D为设备状态变换的总次数；

不可用度A4表示某设备类在规定的应当可用的时间内因维修或离线试验造成不可用的概率，通过下式计算：

式中：T_u为设备因维修或者离线试验造成不可用时间；T_n为设备应该可用时间；

电压偏差B5表示实际电压偏离额定电压值的百分比，通过下式计算：

式中：U₀为实际电压；U_N为额定电压；

电压波动B6表示相邻的最大与最小电压有效值之差对电网额定电压的百分比，通过下式计算：

式中：U₁为最大有效值；U₂为最小有效值；

总谐波畸变率B7表示波形相对正弦波畸变程度，通过下式计算：

式中：G_n为所有谐波分量有效值；G₁为基波分量有效值；

三相不平衡度B8表示系统中三相电压的不平衡程度，通过下式计算：

式中：φ为相别，U_φ1为该相正序电压的有效值；U_φ2为该相负序电压的有效值；

频率偏差B9表示频率的实际值与标称值之差，通过下式计算：

B9＝f₀-f_N

式中：B9为频率偏差；f₀为实际频率；f_N为额定频率；

经济性指标C10表示辅助电源投入运行之后的维护维修费用，通过下式计算：

C10＝KP_i

式中：K表示柴油发电机的维护成本系数；P_i表示柴油发电机的输出功率；

燃油费用C11，通过下式计算：

则柴油发电机的燃油费用为：

C11＝kDiesel

式中：Diesel为柴油发电机耗油量；P_DE为柴油发电机输出功率；P_DE-rated为柴油发电机额定输出功率；C₁和C₂为相关系数；k为单位柴油的价格；

a3、构造比较判断矩阵，根据指标层各指标之间的关系确定判断矩阵X，其中元素x_ij为指标i和指标j相对于目标层Y的重要程度，采用1-9标度法，越大重要程度越大，通过指标自身结合相关领域专家意见赋值，矩阵X为正互反矩阵：

a4、采用几何平均法对判断矩阵X进行归一化计算，得到权重矩阵，通过下式计算：

其中，包括以下步骤：

(1)、将X的元素按照行相乘得到新的列向量；

(2)、将新的向量的每个分量开n次方；

(3)、对该列向量进行归一化计算；

a5、通过熵权法对所述权重矩阵进行修正，得出最终的综合权重值，其中包括以下步骤：

(1)、将判断矩阵X各行归一化计算，得到标准化判断矩阵

(2)、将标准化判断矩阵进行熵权法分析，计算出熵权矩阵；

(3)、通过所述熵权矩阵对所述权重矩阵的指标权重进行修正，得出各试验项的综合权重q_i；

a6、将综合权重和指标层数据进行综合计算，得出综合评分，通过下式计算：

式中：q_i为综合权重，A1～C11为指标层数据。