一种核电站设备健康状态评估模型的构建方法技术

本发明专利技术属于核电运行设备技术领域，具体涉及一种核电站设备健康状态评估模型的构建方法，包括：步骤一、对运行设备健康状态进行分级；步骤二、对运行设备的部件参数归一化并对部件健康进行评分；步骤三、根据运行设备部件对设备的关联度情况，得到各部件健康状态对设备健康的权重；步骤四、将运行设备各部件得分通过加权求和，得到整体设备的健康状态评估模型。本发明专利技术设计的评估模型计算分级，可更快速地对设备当前状态得出分析结果，提高整体工作效率，在面对多种参数互相耦合作用的复杂情况时，本发明专利技术能更准确地判断参数对设备健康状态的影响作用，用于做出相对精确的决策。用于做出相对精确的决策。用于做出相对精确的决策。

【技术实现步骤摘要】
一种核电站设备健康状态评估模型的构建方法


[0001]本专利技术属于核电运行设备
，具体涉及一种核电站设备健康状态评估模型的构建方法。

技术介绍

[0002]在全球能源紧缺的当下，核电作为一种安全、清洁、低碳、可靠的能源，世界各国都在大力加速发展核电能源，我国也将其作为今后电源结构调整的主攻方向。核电站运行是一个极其复杂的系统，各个运行设备的健康状态都会影响到核电站运行的安全性与可靠性。目前各大核电站对设备的健康状态评估主要依靠人工对采集到的数据进行处理与分析，要求工作人员具备深厚的学识与丰富的经验。而在涉及到多个数据互相耦合作用的复杂情况，人工分析对工作人员的要求太高，且需要的时间较长，整体工作效率较低，对工期的影响较大。
[0003]而随着核电厂数字化操作技术的不断发展，运行设备健康状态的智能监测系统的搭建成为了各电厂的重点研究方向之一，而一个精度高、适用性广的设备健康状态评估模型则是智能监测系统的核心。因此，亟需设计一种核电站设备健康状态评估模型的构建方法，用于解决上述现有技术问题的不足，且为搭建智能监测系统打下基础。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术中，提出一种核电站设备健康状态评估模型的构建方法，用于解决现有技术中各核电站设备健康状态评估主靠人工进行数据处理与分析，且多个数据互相耦合作用时，人工分析时间较长，工作效率低的技术问题。
[0005]本专利技术的技术方案：
[0006]一种核电站设备健康状态评估模型的构建方法，包括如下步骤：
[0007]步骤一、对运行设备健康状态进行分级，根据运行设备健康的影响因素以及设备的重要程度，将运行设备的健康状态分为良好、较好、较差、差四个等级；
[0008]步骤二、对运行设备的部件参数归一化并对部件健康进行评分；
[0009]步骤三、根据运行设备部件对设备的关联度情况，得到各部件健康状态对设备健康的权重，并根据具体设备的实际情况与各项参数标准，建立打分表；
[0010]步骤四、将运行设备各部件得分通过加权求和，得到整体设备的健康状态评估模型。
[0011]所述步骤二，对运行设备的部件参数归一化并对部件健康进行评分，具体包括:由于各个部件参数量纲不一致，但彼此之间又存在相互耦合的情况，为了统一量化，得到各参数对设备健康状态的总影响，对各部件参数进行归一化处理，设备部件健康评分采用百分制；各部件参数归一化处理公式如下式(1)：
[0012][0013]为部件参数实际值，为的归一化值，为部件参数的最小值，为部件参数的最大值。
[0014]所述设备部件健康状态分级及其对应的分数如下：
[0015]设备健康等级
[0016]所述步骤二还包括：由于各部件参数对于设备部件的健康状态影响存在累积效应，因此建立部件的失效退化函数，对设备健康状态的变化过程进行量化分析；将部件初始健康状态得分设为100分，设x
i
为设备某一部件参数得分，各个部件参数的得分函数，如下式(2)所示：
[0017][0018]其中：x
i
≤a时，部件处于健康状态；
[0019]a＜x
i
≤b时，部件处于一级缓慢退化区；
[0020]b＜x
i
≤c时，部件处于二级缓慢退化区；
[0021]c＜x
i
≤d时，部件处于快速退化区；
[0022]当d＜x
i
时，部件处于故障状态；
[0023]各个状态对应的部件健康得分为f(x)；
[0024]各个状态对应的部件健康得分为f(x)；
[0025]a：设备健康状态100分时对应的归一化参数值；
[0026]b：设备健康状态80分时对应的归一化参数值；
[0027]c：设备健康状态60分时对应的归一化参数值；
[0028]d：设备健康状态0分时对应的归一化参数值；
[0029]其中a、b、c、d具体参数值根据设备厂家技术规格参数确定。
[0030]所述步骤三，根据运行设备部件对设备的关联度情况，得到各部件健康状态对设备健康的权重，并根据具体设备的实际情况与各项参数标准，建立打分表，具体包括：由于每个部件对于设备的健康状态影响程度不同，在计算时不能一概而论，因此需要对部件与整体设备的关联度进行计算，关联度越大，部件对于设备健康的影响也越大；再根据设备工作现场的状况以及测试数据，确定各个部件在设备健康状态评估模型中的权重Ri，根据权重Ri计算得出整体设备的健康状态得分，计算公式如下式(3)：
[0031][0032]式中：
[0033]Z为设备健康总分；
[0034]f(x
i
)为各部件健康得分；
[0035]R
i
为各部件健康权重。
[0036]本专利技术的有益效果：
[0037]本专利技术设计的一种核电站设备健康状态评估模型的构建方法，根据核电站设备运行参数，对设备健康状态进行评级，从而判断是否需要采取何种措施进行评估；与传统的人工分析相比，利用本专利技术设计的评估模型计算分级，可以更为快速地对设备当前状态得出分析结果，提高整体工作效率。
[0038]在面对多种参数互相耦合作用的复杂情况时，本专利技术设计的评估模型能更为准确地判断参数对设备健康状态的影响作用，用于做出相对精确的决策。
[0039]采用本专利技术设计的评估模型进行设备健康状态评估与行动决策，能够降低对工作人员经验及知识的要求，降低管理成本，同时减少人因失误。
[0040]本专利技术设计的设备健康状态评估模型的构建，将为后续实现核电厂各类设备的健康运行监测系统的搭建提供思路和基础，便于核电厂设备管理智能化平台的建立。
附图说明
[0041]图1为本专利技术设计的核电站设备健康状态评估模型的构建流程图；
[0042]图2为本专利技术设计的核电站设备健康状态评估模型中部件健康状态退化函数图；
具体实施方式
[0043]下面结合附图和实施例对本专利技术的一种核电站设备健康状态评估模型的构建方法进行详细说明。
[0044]一种核电站设备健康状态评估模型的构建方法，包括如下步骤：
[0045]步骤一、对运行设备健康状态进行分级，根据运行设备健康的影响因素以及设备的重要程度，将运行设备的健康状态分为良好、较好、较差、差四个等级；
[0046]步骤二、对运行设备的部件参数归一化并对部件健康进行评分；
[0047]步骤三、根据运行设备部件对设备的关联度情况，得到各部件健康状态对设备健康的权重，并根据具体设备的实际情况与各项参数标准，建立打分表；
[0048]步骤四、将运行设备各部件得分通过加权求和，得到整体设备的健康状态评估模型。
[0049]所述步骤二，对运行设备的部件参数归一化并对部件健康进行评分，具体包括:由于各个部件参数量纲不一致，但彼此之间又存在相互耦合的情况，为了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电站设备健康状态评估模型的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、对运行设备健康状态进行分级，根据运行设备健康的影响因素以及设备的重要程度，将运行设备的健康状态分为良好、较好、较差、差四个等级；步骤二、对运行设备的部件参数归一化并对部件健康进行评分；步骤三、根据运行设备部件对设备的关联度情况，得到各部件健康状态对设备健康的权重；并根据具体设备的实际情况与各项参数标准，建立打分表；步骤四、将运行设备各部件得分通过加权求和，得到整体设备的健康状态评估模型。2.根据权利要求1所述的一种核电站设备健康状态评估模型的构建方法，其特征在于：所述步骤二，对运行设备的部件参数归一化并对部件健康进行评分，具体包括:由于各个部件参数量纲不一致，但彼此之间又存在相互耦合的情况，为了统一量化，得到各参数对设备健康状态的总影响，对各部件参数进行归一化处理；各部件参数归一化处理公式如下式(1)：x
i
为部件参数实际值，x
′
i
为x
i
的归一化值，为部件参数的最小值，为部件参数的最大值；所述设备部件健康状态分级及其对应的分数如下：3.根据权利要求2所述的一种核电站设备健康状态评估模型的构建方法，其特征在于：所述步骤二还包括：由于各部件参数对于设备部件的健康状态影响存在累积效应，因此建立部件的失效退化函数，对设备健康状态的变化过程进行量化分析；将部件初始健康状态得分设为100分，设x
′
i
为设备某一部件归一化参数得...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国才，施卫华，崔运佳，王运喜，张诚，陈挥扬，詹瑜滨，韩文悦，
申请(专利权)人：中核国电漳州能源有限公司，
类型：发明
国别省市：