用于优化推荐的检修间隔的系统及方法技术方案

本公开的发明专利技术名称是“用于优化推荐的检修间隔的系统及方法”。一种用于为发电单元的队列内的多个单元中的每个单元来确定推荐的维护间隔的方法，包括：收集对于发电单元的队列内的多个单元的表示操作及计划外维护数据的经验数据；评价操作及计划外维护数据的经验数据；基于经验数据来生成多个故障模式模型；组合所述多个故障模式模型；对于所述多个故障模式模型的组合来建立目标操作度量；基于目标操作度量为发电单元的队列来生成队列推荐的维护间隔；为发电单元的队列内的多个单元中的每个单元来计算操作分布；基于每个单元的操作分布，为发电单元的队列内的多个单元中的每个单元来计算推荐的维护间隔。

System and method for optimizing recommended maintenance intervals

The invention discloses a system and method for optimizing recommended maintenance intervals\. A method to determine the maintenance interval, recommended for each unit of a plurality of unit for generating unit in the queue includes a plurality of unit power unit for collecting the queue within the said operation and unscheduled maintenance experience data; evaluation of operation and unscheduled maintenance experience data based on experience; the data to generate multiple fault model; combination of the plurality of failure modes for the combined model; multiple failure mode model to establish the target operating measure; target operation measure for power generation unit to generate queue queue based on the recommended maintenance intervals for each unit; a plurality of unit for generating units in the queue to calculate the distribution of operation; operation based on the distribution of each unit, each unit to maintain multiple units for power generation units in the queue to calculate the recommended Isolation.

【技术实现步骤摘要】
用于优化推荐的检修间隔的系统及方法
本专利技术涉及确定推荐的维护间隔，且特定地涉及基于每个单元的操作分布（profile）来确定单元队列（fleet）的维护间隔。
技术介绍
诸如负责为公用事业公司创建电力的单元的发电单元定期地被分派任务，连续地对于延续的时期以高级别操作。需要对单元加以考虑，以具有高级别的可靠度。可能难以在这些要求下维持可靠度，因为，发电单元的组件由于使用而易于恶化（恶化能包括磨损、疲劳、开裂、氧化以及其它损伤），且要求定期维护。能导致单元的故障的恶化可以被称为故障模式。发电单元通常包括大型组件，这些组件中的许多组件在使用中旋转且在极端条件下操作，并且，还受到大的机械负荷和电力负荷。在未适当地维护的情况下，这些单元可由于磨损而退化，且如果未适当地被维护，则将最终出故障。为了避免故障，在定期调度下使发电单元离线，以便进行周期性维修和维护。对发电单元的维护和维修的调度通常包括设置使单元连续操作的操作时期，操作时期从使单元离线以便维修和/或维护的第一事件持续直到也使单元离线以便维修和/或维护的第二事件。对操作时期的长度的确定通常涉及使对单元的可靠操作的要求和对连续且延续的操作的需要进行平衡。为了对发电单元执行维修和/或维护工作，必须使单元离线。当离线时，单元不生成用于电网的电力。如果允许操作时期太长，则电力单元可能在操作期间意外出故障。这样的意外故障导致发电的计划外中断（outage），这减少依赖于单元的工厂的电力输出，并且，可能具有由于对维修的需要的突发性和即时性而导致的货币资本和人力资本两者的高成本。另一方面，操作时期的缩短减少单元在维修与维护事件之间生成电力的时间量，且因此由于更频繁的离线会话而减少诸如发电单元的寿命的延续时期的期间由单元生成的电力的总量。另一种描述使单元离线的方式是降低“可用度”，这可以在数学上被描述。在数学上，“1”表示在365天的整个历年为可用的。“0”将表示对于一整年是离线的且因而在一年中的0天可用的单元。为了在数学上表示特定单元何时是可用的，可以按（1-（总停机时间除以总日历时间））的形式进行计算，其中，总停机时间为计划的停机时间和计划外停机时间的总和。通常，计算出的故障的似然（likelihood）用于确定在计划的离线维护及维修事件之间延续的工业发电单元的适合操作时期。然后，计算出的故障的似然用于对维护可靠的电力单元的要求与对所生成的电力的需要进行平衡。所计算出的故障的似然可被表征为发电单元遭受计划外中断的似然。当在除了调度离线时期之外的时间使单元离线时，电力单元遭受计划外中断。典型地，由于在诸如发电厂中的现场中操作的发电单元的故障而导致计划外中断。在传统上，基于发电单元的实际现场故障的历史数据，确定计划外中断似然。实际现场故障对估计故障的似然有用，但未准确地计及发电单元的所有潜在故障模式。未在单元的历史故障中反映出一些故障模式。为了对这些其它故障模式建模，通常已使用“潜伏模型”。例如，可以使用潜伏模型来估计先前未被发现的故障模式的似然。潜伏模型途径是不完善的，并且，基于对未预见到的故障模式和未被发现的故障模式的假设分析。潜伏模型考虑与在允许系统或组件超出当前的操作经历而操作的情况下将来可能出现的系统或系统组件的那些未知的故障模式相关联的似然。它通常使用Weibayes模型来估计，Weibayes模型是一种无故障点的Weibull模型，并且，其中，假定形状参数（也被称为“β”）。β的值可以相对较高，并且，可以处于3至4的范围内。通常，β可以处于1至4的范围内。潜伏模型中所使用的假设分析可能未预期到发电单元的实际未预见到的故障模式。通常，最大操作间隔还可以基于特定单元的最大操作小时数的量或最大启动数的数量。针对小时数的最大间隔或针对启动数的最大间隔的使用导致按照队列中的具体单元的操作分布的函数而变化的操作度量。具体单元与最大小时数或启动数极限相距越远，它被检修就越不那么优化。换句话说，能够使单元操作比当前推荐下所分配的更多的小时数或周期数。因此，在队列级别，由于通常推荐的维护间隔而使单元过早被检修。固定的常规的维护间隔未考虑按照单元操作的函数而变化的期望操作度量的行为。在一些常规的解决方案中，在系统的启动数的数量与系统运转的小时数之间假定椭圆关系。在那些椭圆的解决方案中，对于一部分操作分布谱，通常推荐过早检修单元，且相反地，推荐比合适的间隔更晚地检修单元。存在长期感觉到且未解决的对增强系统及方法的需要，以针对单元队列内的每个单独单元准确评估正确的操作时期，以便于最大化它们的价值且最小化由于意外使它们离线而导致的损失。
技术实现思路
一种用于为单元队列来确定推荐的维护间隔的方法基于每个单元的操作分布。不管操作分布如何，队列中的每个单元都运转至操作度量的恒定值。例如，操作度量可以至少包括计划外维护的恒定似然、计划外维护的成本、可靠度、可用度或甚至总生命周期成本（包括计划外中断成本、维修成本以及副作用成本等）。可以利用故障模式及效应分析（FMEA），以确保适当地计及所有已知的及假设的故障模式。一种用于为单元队列确定推荐的维护间隔的方法基于运转至操作度量的相同值的队列中的每个单元。如上文中所注意到的，操作度量可以包括计划外维护的似然、计划外维护的成本、单独单元的可靠度、置换零件或置换单元的可用度以及单独单元或单元队列的总生命周期成本。操作度量可直接联系于感兴趣的每个组件或子系统的故障模式级别处的可靠度模型和/或数据。作为确定合适的操作时期的一部分，针对感兴趣的每个组件在故障模式级别来创建模型。典型地，这些模型将导致作为操作参数的函数的给定故障模式的计划外维护事件的概率。这些模型还可以包括故障模式在它出现时的后果的数据，例如，事件持续时间或维修成本等。将所有的单独故障模式的模型组合而导致感兴趣的操作度量。“感兴趣的”操作度量是企业（business）希望针对队列中的每个单元而维护恒定的度量。感兴趣的操作度量的示例包括但不限于计划外维护的似然、计划外维护的成本、单元的可靠度、单元的可用度以及总生命周期成本。可以基于模型而调整维护间隔，即，操作时期，使得每个操作分布导致操作度量的相同值。例如，可以针对特定单元或单元队列而生成曲线，该曲线将启动数的数量与操作的小时数比较。这样的曲线可以针对任何给定的小时数对启动数比率来指示维护间隔。可以在上文中所讨论的曲线中呈现的边界内重新评价这样的系统。可以使用诸如故障模式及效应分析（FMEA）的设计评价工具来完成重新评价。如果考虑到维护间隔的新的扩展的边界（相对于常规的方法），应当添加任何新的假设故障模式模型，则可以确定这样的重新评价。如果识别任何新的故障模型，则添加其对应的模型，并且对于所有的单独故障模式重新创建新的模型，如上文中所讨论的。结果，基于其单独的操作分布，生成单元队列中每个单元的推荐的操作间隔，该单独的操作分布跨队列中的所有单元维持操作度量的相同值。关于可靠度，出现于机器中的实际磨损、退化以及损伤的经验数据可以用于增强机器故障模式的建模。模型可以用于计算机器的可靠度，并且确定离线维护及维修会话之间的优化时期。基于诸如通过内孔表面检查而对机器进行监测，模型将来自历史现场故障与潜在的（也被称为未预见到的）故障的数据进行组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于为发电单元的队列内的多个单元中的每个单元来确定推荐的维护间隔的方法，包含：收集（101）对于发电单元的队列内的多个单元（208、211）的表示操作及计划外维护数据的经验数据；评价（101）所述操作及计划外维护数据的所述经验数据；基于所述经验数据而生成（101）多个故障模式模型；组合（102）所述多个故障模式模型；对于所述多个故障模式模型的所述组合来建立（103、104）目标操作度量；基于所述目标操作度量，为发电单元的所述队列来生成（202、302）队列推荐的维护间隔；为发电单元的所述队列内的所述多个单元中的每个单元来计算（208）操作分布；基于每个单元的操作分布，为所述发电单元的所述队列内的所述多个单元中的每个单元来计算（108、109、210）推荐的维护间隔。

【技术特征摘要】
2016.02.24 US 15/0525361.一种用于为发电单元的队列内的多个单元中的每个单元来确定推荐的维护间隔的方法，包含：收集（101）对于发电单元的队列内的多个单元（208、211）的表示操作及计划外维护数据的经验数据；评价（101）所述操作及计划外维护数据的所述经验数据；基于所述经验数据而生成（101）多个故障模式模型；组合（102）所述多个故障模式模型；对于所述多个故障模式模型的所述组合来建立（103、104）目标操作度量；基于所述目标操作度量，为发电单元的所述队列来生成（202、302）队列推荐的维护间隔；为发电单元的所述队列内的所述多个单元中的每个单元来计算（208）操作分布；基于每个单元的操作分布，为所述发电单元的所述队列内的所述多个单元中的每个单元来计算（108、109、210）推荐的维护间隔。2.根据权利要求1所述的用于确定（108、109）推荐的维护间隔的方法，其中在新的推荐的维护间隔内重新评价（109）发电单元的所述队列。3.根据权利要求1所述的用于确定（108、109）推荐的维护间隔的方法，其中所选择的操作度量是以下之一：计划外维护的似然、计划外维护的成本、可靠度、可用...

【专利技术属性】
技术研发人员：PB小肯普，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US