[發明專利]分階段的柴油發電系統可靠性分析方法、裝置及設備

在審

• 申請號: 202010988310.4
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112132445A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 郭丁情;王金凱;徐志新;張冰;林堅
• 申請（專利權）人: 中廣核工程有限公司;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: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F17/18
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才

本發明提供了一種分階段的柴油發電系統可靠性分析方法、裝置及設備，方法包括：通過分析柴油發電系統的動態故障行為，建立柴油發電系統的動態故障樹模型；根據所述柴油發電系統的工作特性，將所述柴油發電系統在任務時間內的工作狀態分為多個工作階段；其中，在不同的工作階段，所述柴油發電系統內的組件具有不同的修復率；根據所述動態故障樹模型以及所述柴油發電系統內的組件在不同工作階段的修復率，計算所述柴油發電系統在每個工作階段的失效概率；將每一工作階段計算得到的失效概率作為下一工作階段的輸入，直至獲取最后一個階段的失效概率，得到所述柴油發電系統的可靠性。本發明能夠得到更為準確和符合實際的柴油發電系統的不可靠性。

技術領域

本發明涉及核電廠安全領域，具體而言，涉及一種分階段的柴油發電系統可靠性分析方法、裝置及設備。

背景技術

對于中國已有的某核電站整體供電系統，電源系統旨在確保永久母線(LGB和LGC)具有連續6.6kV電源，用于向安全相關設備(如安注泵、余熱排出泵)供電，這些設備對核電站的安全性有很大的貢獻。在正常情況下，整個輔助設備由主發電機通過26kV母線供電，如果主發電機處于不可用狀態，26kV母線則通過主變壓器轉移到440kV外部電網。然而，如果外部電網也發生故障，則輔助設備由輔助電源系統(Auxiliary Power Supply，APS)供電。假設APS也因某種原因發生故障，那么永久總線就失去了電源，這意味著電站喪失了廠外電。

目前，在電站喪失了廠外電后，將由柴油發電系統供電的應急總線(1LHA和1LHB)繼續提供電源。如果柴油發電系統也發生故障(即1LHA和1LHB都斷電)，全廠斷電事故就會發生。

核電站全廠斷電是嚴重的核電站事故。一旦發生，核電站的安全將受到極大的挑戰。當廠外電源喪失時，應急柴油發電系統將成為最后的電源，其可靠性對核電站的安全性有很大的貢獻。核電站中的安全系統，必須成功地運行24小時，以便核電站在喪失廠外電事故后進入安全狀態。因此，在喪失廠外電后24小時內柴油發電系統時間相關的可靠性非常重要，因此對柴油發電系統進行有效的可靠性評價是非常重要的。

到目前為止，柴油發電系統可靠性問題已經引起了業界同行的關注。例如，有學者研究了基于概率安全評價和可靠性分析的核電站中柴油發電系統的維護策略，也對風險影響進行了定量評估，同時考慮到出現柴油發電機的起始時間拖延，對喪失廠外電后的柴油發電系統進行分析，評價了柴油發電系統對改良監測試驗間隔的風險影響，總結了更新柴油發電系統可靠性日期的方法，從現有的運行記錄數據中找出涉及應急柴油發電機故障的事件，并對核電站柴油發電系統故障數據進行了統計分析。然而，上述研究僅僅應用傳統的靜態建模技術(如圖1)對柴油發電的可靠性(如可靠性框圖、故障樹和事件樹)進行了分析，忽略了柴油發電系統的動態失效行為。事實上，柴油發電系統的故障行為是序列相關的，靜態建模方法顯然是不適用的。

為了克服靜態建模方法的缺點，有學者嘗試提出了動態故障樹建模技術，將幾個動態邏輯門集成到靜態故障樹中。與傳統的靜態建模技術相比，動態失效行為，如時序失效、順序強制失效和功能依賴失效，可以用動態故障樹來建模。因此，動態故障樹是對動態失效行為系統進行更精確建模的工具，可以提供更精確的結果。目前，動態故障樹被廣泛應用于具有動態失效行為的工業系統的可靠性評估和風險管理中。然而，現有的動態故障樹分析方法適用于單一階段的任務系統，不能準確地描述柴油發電系統的工作過程，由此導致計算得到的柴油發電系統的不可靠性不能準確體現實際情況。

發明內容

本發明提供了一種分階段的柴油發電系統可靠性分析方法、裝置及設備，能夠計算得到更為準確和貼合實際的柴油發電系統的不可靠性。

本發明實施例提供了一種分階段的柴油發電系統可靠性分析方法，包括：

通過分析柴油發電系統的動態故障行為，建立柴油發電系統的動態故障樹模型；