一种新型的燃气轮机检修策略制定方法技术

本发明专利技术公开了一种新型的燃气轮机检修策略制定方法，包括以下步骤：（1）确定燃气轮机机组的运行条件；（2）制定初步检修计划；（3）建立燃气轮机检修策略数学优化模型，数学优化模型的建立包括以下步骤：（3-1）简化影响因素；（3-2）构造优化模型的初级模型目标函数，以设定时间内的检修费用最小时为优化模型的目标函数；（3-3）建立数学优化模型的约束条件；（3-4）在初级模型目标函数中引入罚函数，得到优化模型的最终目标函数；（4）应用遗传算法对上述数学优化模型进行求解，从而获得燃气轮机的优化检修策略。本发明专利技术的方法实现燃气轮机电厂的维修费用最小化并且具有较高作业率的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃气轮机检修
，特别涉及。
技术介绍
20世纪90年代以前，我国的电力生产处于计划经济模式，提倡燃气轮机的检修原则是“预防为主，计划检修”、“应修必修，修必修好”。发电厂实行的是定期计划检修，即“到期必修”，若不进行检修就是失修，并要承担相应责任，机组或设备一到检修周期，无论设备状况好坏都必须安排检修，这样极易造成设备的过修或欠修。目前，普遍采用的检修策略是以设备的可靠性参数作为依据，结合运行检修人员的工作经验来指导检修。单元制的燃气-蒸汽联合循环机组，各台机组独立运行，运行与否和运行时间均是在满足中调指令的基础上通过工作经验进行制定，这样的运行方式虽然能满足当时的中调指令，但并没有考虑检修策略，故有可能各台机组在运行一段时间后各自的检修期在同一时段，造成同一时段只有一台机组甚至没有机组能运行。目前我国燃气轮机的设计、制造技术与国外发达国家相比还相对比较薄弱，大型的天然气电厂的燃气轮机机组主要依靠国外进口，特别是维修的热端部件价格昂贵，能否通过有效的检修策略来延长使用寿命，直接影响燃气轮机电厂的成本和市场竞争力。当前备件的国产化刚起步，而向原厂家购买备品的价格又太高，因此如何做好燃气轮机的检修策略，对燃气轮机电厂的安全并且经济运行有着十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种维修费最小化并且作业效率高的新型的燃气轮机检修策略制定方法。本专利技术的目的通过下述技术方案实现，包括以下步骤(I)建立燃气轮机检修策略数学优化模型，其中数学优化模型的建立包括以下步骤(1-1)简化影响因素；(1-2)构造数学优化模型的初级模型目标函数以设定时间内的检修费用最低时为数学优化模型的初级模型目标函数；( 1-3)建立数学优化模型的约束条件，包括I)运行天数约束；2)错开各台机组的检修时间；3)满足总的天然气供气量；4)高峰时段不进行检修；(1-4)在初级模型目标函数中引入罚函数，得到优化模型的最终目标函数；(2)应用遗传算法获得优化检修策略对步骤(1-4)得到的最终目标函数进行了非负变换，把最小化优化目标函数变换为以最大值为目标的适应度函数，寻找到检修费用最小的检修策略，从而获得燃气轮机的优化检修策略。优选的，步骤(1-2)的初级模型目标函数为权利要求1.，其特征在于，包括以下步骤 (1)建立燃气轮机检修策略数学优化模型，其中数学优化模型的建立包括以下步骤 (1-1)简化影响因素; (1-2)构造数学优化模型的初级模型目标函数以设定时间内的检修费用最低时为数学优化模型的初级模型目标函数； (1-3)建立数学优化模型的约束条件，包括 1)运行天数约束； 2)错开各台机组的检修时间； 3)满足总的天然气供气量； 4)高峰时段不进行检修； (1-4)在初级模型目标函数中引入罚函数，得到优化模型的最终目标函数； (2)应用遗传算法获得优化检修策略对步骤(1-4)得到的最终目标函数进行了非负变换，把最小化优化目标函数变换为以最大值为目标的适应度函数，寻找到检修费用最小的检修策略，从而获得燃气轮机的优化检修策略。2.根据权利要求I所述的新型的燃气轮机检修策略制定方法，其特征在于，步骤(1-2)的初级模型目标函数为I = 2XX(U!i!t X V’,,'.)，i=l,2...n j=l、2...m;k=l、2…z : -l J=I 倉二I 其中η为机组的台数，m为制定检修策略的时间内运行高峰时段和非高峰时段总的个数，z为每台机组需要检修的部件的数量；i表示机组的台数号，j表示机组处在的时段数，k表示的是每台机组需要检修的部件的类型；1%变量表示第j时段第i台燃气轮机的第k类部件的运行状态，Vk为第k类部件检修时所需费用；其中该优化模型包含nXmXz个变 Σχι<οι, n q时，τ_; ^表示第i台机组第k类部件运行到第j时段时不需要检 S aeLljJJ \=0，修； ^ Γι .1时，w j表示第i台机组第k类部件运行到第j时段时需要检修； d^ll Uk=1，机组检修后，3从j+Ι时段开始计算；j t表示第i台机组在第时段的运行天数丨表示第i台机组从第I时段运行到第 XsB3=1j时段时总共运行的天数，1 为第i台机组第k类部件的使用寿命，使用寿命用天数表示。3.根据权利要求2所述的新型的燃气轮机检修策略制定方法，其特征在于，步骤(1-1)的简化影响因素指的是机组的运行方式是日启停运行，机组运行日启停一天表征一次启动；天然气供气量为计划或批复用气；步骤(1-3)的约束条件包括 I)运行天数约束/),(1 -5%) <J^Xi </；, ； 1=1,2,3...n^i=l、2 J …m ；=1其中Xj变量表示在第j时段第i台燃气轮机的运行天数表示的是在第j时段的所有组总运行天数之和； 2)错开各台机组的检修时间4.根据权利要求3所述的新型的燃气轮机检修策略制定方法，其特征在于，步骤(1-4)的最终目标函数为5.根据权利要求4所述的新型的燃气轮机检修策略制定方法，其特征在于，所述Max的值为=Max= (90^110) Pmin06.根据权利要求4所述的新型的燃气轮机检修策略制定方法，其特征在于，所述步骤(2)中的适应度函数F(X)为 F ⑴ U min)； 其中Cmax为一常数，用于进行非负变化。7.根据权利要求6所述的新型的燃气轮机检修策略制定方法，其特征在于，所述Cmax的值为=Cfflax= (90^110) Pfflin0全文摘要本专利技术公开了，包括以下步骤(1)确定燃气轮机机组的运行条件；(2)制定初步检修计划；(3)建立燃气轮机检修策略数学优化模型，数学优化模型的建立包括以下步骤(3-1)简化影响因素；(3-2)构造优化模型的初级模型目标函数，以设定时间内的检修费用最小时为优化模型的目标函数；(3-3)建立数学优化模型的约束条件；(3-4)在初级模型目标函数中引入罚函数，得到优化模型的最终目标函数；(4)应用遗传算法对上述数学优化模型进行求解，从而获得燃气轮机的优化检修策略。本专利技术的方法实现燃气轮机电厂的维修费用最小化并且具有较高作业率的优点。文档编号G06Q50/06GK102880987SQ20121030671公开日2013年1月16日 申请日期2012年8月24日 优先权日2012年8月24日专利技术者马晓茜, 李双双, 廖艳芬 申请人:华南理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的燃气轮机检修策略制定方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）建立燃气轮机检修策略数学优化模型，其中数学优化模型的建立包括以下步骤：（1？1）简化影响因素；（1？2）构造数学优化模型的初级模型目标函数：以设定时间内的检修费用最低时为数学优化模型的初级模型目标函数；（1？3）建立数学优化模型的约束条件，包括：1）运行天数约束；2）错开各台机组的检修时间；3）满足总的天然气供气量；4）高峰时段不进行检修；（1？4）在初级模型目标函数中引入罚函数，得到优化模型的最终目标函数；（2）应用遗传算法获得优化检修策略：对步骤（1？4）得到的最终目标函数进行了非负变换，把最小化优化目标函数变换为以最大值为目标的适应度函数，寻找到检修费用最小的检修策略，从而获得燃气轮机的优化检修策略。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓茜，李双双，廖艳芬，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：