[發明專利]一種用于核電設計階段的改進型可用性評價方法

在審

• 申請號: 201710705174.1
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN109407507A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 楊小虎;陳雯;青晨;江虹;王志武;陳宇;馬海龍
• 申請（專利權）人: 蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

一種用于核電設計階段的改進型可用性評價方法，包括：S1、篩選出所有故障可能導致機組跳機跳堆的系統；S2、針對步驟S1中篩選出的系統中的設備，分別進行FMEA分析確定引發機組跳機跳堆的所有單一和雙重故障模式；S3、以“系統不可用導致機組停機停堆降功率”為頂事件，針對每個故障模式，通過故障樹建模確定最小割集；S4、確定每個最小割集的故障率和強迫不可用時間；S5、通過每個最小割集的故障率和故障發生的年次數/年時間，計算核電站的年非計劃停堆頻率；通過每個最小割集的故障率和強迫不可用時間，計算核電站的年強制性不可用時間；S6、基于年非計劃停堆頻率和年強制性不可用時間判斷核電站的可用性，本發明對核電站可用性進行定量預測。

技術領域

本發明涉及核電站可靠性技術領域，尤其涉及一種應用于核電站可用性的定量預測和定量評價、以非計劃停堆頻率和非計劃停堆時間為評價指標的用于核電設計階段的改進型可用性評價方法。

背景技術

核電廠電力生產以機組安全可靠為中心，以經濟運行為目標。非計劃停運次數越多、非計劃停運時間越長，則表明核電機組的可靠性越差，經濟運行的目標則無法實現。因此電廠在設計階段，需要對電廠的可用性是否能達到業主或行業標準的要求進行檢測。

現有的核電廠設計階段可用性的確定，大多是參考國外相似電站或國內同類電站得來，并未經過詳細的分析評價。其中，機組的強迫停機時間和非計劃停機頻率的確定，尚無定量化的評價方法可供使用。對于新建的創新型有差異性的核電站，這樣同類參考來確定相關經濟性指標的方法并不可取；又由于設計階段設備缺乏運行維修經驗，不具備足夠的相關數據積累，傳統的經驗反饋法也很難適用，不易推廣。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述經驗參考和反饋法不能適用于有差異性的新建核電站以及設計階段設備運行維修經驗、不易推廣的缺陷，提供一種用于核電設計階段的改進型可用性評價方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種用于核電設計階段的改進型可用性評價方法，包括以下步驟：

S1、從核電站的所有系統中篩選出所有故障可能導致機組跳機跳堆的系統；

S2、針對步驟S1中篩選出的系統中的設備，分別進行FMEA分析確定引發機組跳機跳堆的所有單一故障模式和雙重故障模式；

S3、以“系統不可用導致機組停機停堆降功率”為頂事件，針對步驟S2中的每個故障模式，通過故障樹FTA建模確定引起頂事件發生的最小割集；

S4、參考經驗數據庫確定每個最小割集的故障率和強迫不可用時間；

S5、通過每個最小割集的故障率和故障發生的年次數/年時間，計算核電站的年非計劃停堆頻率；通過每個最小割集的故障率和強迫不可用時間，計算核電站的年強制性不可用時間；

S6、基于年非計劃停堆頻率和年強制性不可用時間判斷核電站的可用性。

較佳的，所述步驟S1之前還包括：設定年非計劃停堆頻率、年強制性不可用時間的預設初始值，并對年強制性不可用時間值進行初始分配；

所述步驟S6包括：判斷計算得到的年非計劃停堆頻率、年強制性不可用時間是否在各自的預設初始值范圍內，如果是，則認為核電站的可用性符合要求；如果否，則基于所述年非計劃停堆頻率、年強制性不可用時間與各自的預設初始值之間的差值對核電設計進行優化。

較佳的，所述步驟S2中所述的FMEA分析包括：

S21、針對設備在機組RP模式下可能發生的單一故障模式和雙重故障模式，分別分析每個故障模式的故障影響；其中，所述故障影響包括系統功能級故障影響和機組級故障影響；

S22、篩選出機組級故障影響所對應的單一故障模式和雙重故障模式作為引發機組跳機跳堆的故障模式。