一种核电厂系统或设备的重要参数故障预警方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种核电厂系统或设备的重要参数故障预警方法及系统，包括以下步骤：确定核电厂系统或设备的重要参数及其影响因素；获取重要参数及其影响因素的历史数据；根据重要参数及其影响因素的历史数据特征，确定关键性能指标规则；根据输入的影响因素的实际值，通过预构建的重要参数预测模型输出重要参数的预测值；根据关键性能指标规则获得重要参数的实际值与预测值的关系特征值，并根据预警阈值及规则进行故障预警。本发明专利技术可识别微小状态偏差，实现故障预警，并且可针对不同的核电厂系统或设备给出重要参数及其影响因素、关键性能指标规则、重要参数预测模型以及预警阈值及规则，通用性强，从而选择合适的方法来达到故障预警的目的。障预警的目的。障预警的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种核电厂系统或设备的重要参数故障预警方法及系统


[0001]本专利技术涉及核电厂系及设备故障预警
，尤其涉及一种核电厂系统或设备的重要参数故障预警方法及系统。

技术介绍

[0002]发电厂中系统或设备的正常运作对电厂安全运行生产有着重要作用。在核电厂运行过程中，若发生关键系统或者设备故障，不仅会对核电厂系统及其相关设备造成重要影响，还可能造成非计划停机停堆影响生产效率。
[0003]近年来，随着智能化技术的发展，在常规电力行业中，智能监测和预警等技术已得到广泛应用。在传统核电领域，对于系统或设备等重要物项的故障预警方面，主要设置基于系统或设备高低限值的预警方法，通过传感器传回测量值与电厂设计阈值进行对比，并结合专家诊断确认故障情况。对于核电厂系统或设备中存在复杂关系的多物理耦合、多过程交叠综合效应的参数，采用传统方法很难识别微小状态偏差，难以实现早期预警，无法保证在故障影响核电厂运行前及时处理或消除系统、设备故障。并且，针对不同系统或设备通用性低，无可靠手段降低误产生预警信号风险。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于，针对上述
技术介绍
中提及的相关技术存在的至少一个缺陷：传统传感器方法很难识别微小状态偏差，难以实现早期预警，无法保证在故障影响核电厂运行前及时处理或消除系统、设备故障，并且，针对不同系统或设备通用性低，无可靠手段降低误产生预警信号风险，提供一种核电厂系统或设备的重要参数故障预警方法及系统。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂系统或设备的重要参数故障预警方法，包括以下步骤：
[0006]S10：确定所述核电厂系统或设备的重要参数及其影响因素；
[0007]S20：获取所述重要参数及其影响因素的历史数据；
[0008]S30：根据所述重要参数及其影响因素的历史数据特征，确定关键性能指标规则；
[0009]S40：根据输入的所述影响因素的实际值，通过预构建的重要参数预测模型输出所述重要参数的预测值；
[0010]S50：根据所述关键性能指标规则获得所述重要参数的实际值与预测值的关系特征值，并根据预警阈值及规则进行故障预警。
[0011]优选地，在本专利技术所述的核电厂系统或设备的重要参数故障预警方法中，步骤S10包括：
[0012]S101：根据核电厂系统或设备的运行情况来确定用于表征所述核电厂系统或设备状态的所述重要参数；
[0013]或者，根据所述核电厂系统或设备在运行过程中的经验反馈来确定用于表征所述
核电厂系统或设备故障现象的所述重要参数；
[0014]S102：通过机理分析或者数据分析来确定影响所述重要参数的影响因素。
[0015]优选地，在本专利技术所述的核电厂系统或设备的重要参数故障预警方法中，所述关键性能指标规则为所述重要参数的实际值与所述重要参数的预测值的关系，包括所述实际值与所述预测值的偏差、所述实际值与所述预测值的比值、所述实际值与所述预测值的偏差乘以相关系数以及所述实际值与所述预测值的偏差除以重要参数仪表量程范围。
[0016]优选地，在本专利技术所述的核电厂系统或设备的重要参数故障预警方法中，步骤S40之前还包括：
[0017]S31：基于所述重要参数及其影响因素的历史数据建立特征关系，构建所述重要参数预测模型。
[0018]优选地，在本专利技术所述的核电厂系统或设备的重要参数故障预警方法中，所述根据预警阈值及规则进行故障预警包括：
[0019]根据所述核电厂系统或设备的运行特征设置所述预警阈值及规则；
[0020]采用统计过程控制方法来识别定义所述重要参数的预测值偏离正常值的程度，并使用统计过程控制图来反映过程中所述关系特征值的变化；
[0021]将所述关系特征值与所述预警阈值进行比较，若所述控制图反映出预警事件，则根据预警规则发出故障预警信号。
[0022]优选地，在本专利技术所述的核电厂系统或设备的重要参数故障预警方法中，所述使用统计过程控制图来反映过程中所述关系特征值的变化，包括：
[0023]同时使用Shewhart控制图、CUCUM控制图和EWMA控制图中的至少两个所述控制图来反映过程中所述关系特征值的变化；
[0024]所述若所述控制图反映出预警事件，包括：若至少两个所述控制图反映出预警事件。
[0025]本专利技术还构造了一种核电厂系统或设备的重要参数故障预警系统，包括：
[0026]第一确定模块，用于确定所述核电厂系统或设备的重要参数及其影响因素；
[0027]获取模块，用于获取所述重要参数及其影响因素的历史数据；
[0028]第二确定模块，用于根据所述重要参数及其影响因素的历史数据特征，确定关键性能指标规则；
[0029]预测模块，用于根据输入的所述影响因素的实际值，通过预构建的重要参数预测模型输出所述重要参数的预测值；
[0030]预警模块，用于根据所述关键性能指标规则获得所述重要参数的实际值与预测值的关系特征值，并根据预警阈值及规则进行故障预警。
[0031]优选地，在本专利技术所述的核电厂系统或设备的重要参数故障预警系统中，所述第一确定模块包括：
[0032]第一确定单元，用于根据核电厂系统或设备的运行情况来确定用于表征所述核电厂系统或设备状态的所述重要参数；或者，根据所述核电厂系统或设备在运行过程中的经验反馈来确定用于表征所述核电厂系统或设备故障现象的所述重要参数；
[0033]第二确定单元，用于通过机理分析或者数据分析来确定影响所述重要参数的影响因素。
[0034]优选地，在本专利技术所述的核电厂系统或设备的重要参数故障预警系统中，所述关键性能指标规则为所述重要参数的实际值与所述重要参数的预测值的关系，包括所述实际值与所述预测值的偏差、所述实际值与所述预测值的比值、所述实际值与所述预测值的偏差乘以相关系数以及所述实际值与所述预测值的偏差除以重要参数仪表量程范围。
[0035]优选地，在本专利技术所述的核电厂系统或设备的重要参数故障预警系统中，所述系统还包括：
[0036]构建模块，用于基于所述重要参数及其影响因素的历史数据建立特征关系，构建所述重要参数预测模型。
[0037]优选地，在本专利技术所述的核电厂系统或设备的重要参数故障预警系统中，所述预警模块包括：
[0038]设置单元，用于根据所述核电厂系统或设备的运行特征设置所述预警阈值及规则；
[0039]反映单元，用于采用统计过程控制方法来识别定义所述重要参数的预测值偏离正常值的程度，并使用统计过程控制图来反映过程中所述关系特征值的变化；
[0040]预警单元，用于将所述关系特征值与所述预警阈值进行比较，若所述控制图反映出预警事件，则根据预警规则发出故障预警信号。
[0041]优选地，在本专利技术所述的核电厂系统或设备的重要参数故障预警系统中，所述使用统计过程控制图来反映过程中所述关系特征值的变化，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电厂系统或设备的重要参数故障预警方法，其特征在于，包括以下步骤：S10：确定所述核电厂系统或设备的重要参数及其影响因素；S20：获取所述重要参数及其影响因素的历史数据；S30：根据所述重要参数及其影响因素的历史数据特征，确定关键性能指标规则；S40：根据输入的所述影响因素的实际值，通过预构建的重要参数预测模型输出所述重要参数的预测值；S50：根据所述关键性能指标规则获得所述重要参数的实际值与预测值的关系特征值，并根据预警阈值及规则进行故障预警。2.根据权利要求1所述的核电厂系统或设备的重要参数故障预警方法，其特征在于，步骤S10包括：S101：根据核电厂系统或设备的运行情况来确定用于表征所述核电厂系统或设备状态的所述重要参数；或者，根据所述核电厂系统或设备在运行过程中的经验反馈来确定用于表征所述核电厂系统或设备故障现象的所述重要参数；S102：通过机理分析或者数据分析来确定影响所述重要参数的影响因素。3.根据权利要求1所述的核电厂系统或设备的重要参数故障预警方法，其特征在于，所述关键性能指标规则为所述重要参数的实际值与所述重要参数的预测值的关系，包括所述实际值与所述预测值的偏差、所述实际值与所述预测值的比值、所述实际值与所述预测值的偏差乘以相关系数以及所述实际值与所述预测值的偏差除以重要参数仪表量程范围。4.根据权利要求1所述的核电厂系统或设备的重要参数故障预警方法，其特征在于，步骤S40之前还包括：S31：基于所述重要参数及其影响因素的历史数据建立特征关系，构建所述重要参数预测模型。5.根据权利要求1所述的核电厂系统或设备的重要参数故障预警方法，其特征在于，所述根据预警阈值及规则进行故障预警包括：根据所述核电厂系统或设备的运行特征设置所述预警阈值及规则；采用统计过程控制方法来识别定义所述重要参数的预测值偏离正常值的程度，并使用统计过程控制图来反映过程中所述关系特征值的变化；将所述关系特征值与所述预警阈值进行比较，若所述控制图反映出预警事件，则根据预警规则发出故障预警信号。6.根据权利要求5所述的核电厂系统或设备的重要参数故障预警方法，其特征在于，所述使用统计过程控制图来反映过程中所述关系特征值的变化，包括：同时使用Shewhart控制图、CUCUM控制图和EWMA控制图中的至少两个所述控制图来反映过程中所述关系特征值的变化；所述若所述控制图反映出预警事件，包括：若至少两个所述控制图反映出预警事件。7.一种核电厂系统或设备的重要参数故障预警系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：林润，张勋，谢静，侯建飞，张恒第，何湘杰，付月明，
申请(专利权)人：深圳中广核工程设计有限公司中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：