發電機組檢修計劃的可靠性和經濟性研究
核心提示: 1 1機組檢修計劃的3個層次發電機組檢修計劃問可從3個層次上解決發電廠電力公司和互聯電力系統。就發電廠層來講,發電機組檢修計劃的目標是給每臺機組最充分的檢修間隔,從而獲得滿意的設備可用度水
核心提示: 1.1機組檢修計劃的3個層次發電機組檢修計劃問可從3個層次上解決發電廠電力公司和互聯電力系統。就發電廠層來講,發電機組檢修計劃的目標是給每臺機組最充分的檢修間隔,從而獲得滿意的設備可用度水平。這級
1.1機組檢修計劃的3個層次發電機組檢修計劃問可從3個層次上解決發電廠電力公司和互聯電力系統。就發電廠層來講,發電機組檢修計劃的目標是給每臺機組最充分的檢修間隔,從而獲得滿意的設備可用度水平。這級的約束與操作運行人員維修車間的可用度等情況有關。過少的檢修會造成日后的巨大經濟損失,而過頻則會花費更多的檢修費用。為進行平衡,提出以可靠性為中心檢修的概率性模型從電力公司層講,其目標應是發電可用率最大經濟費用最小。約束條件除電廠層的,還應加上與該區負荷供應有關的約束,與區域外交換電力合同等。目前許多發電機組檢修計劃考慮的是這層次的問。互聯系統層中,除了電廠和單區域的約束外,還應加上聯絡線交換容量限制互聯系統可靠性應滿足的要求互相支援政策及業務機組帶負荷順序和季節性因素等2.
1.2發電機組檢修計劃的應用發展情況電力系統的發展極大地促進了發電機組檢修計劃的研宄,對可靠性和經濟性提出了更高要求。這主要體現在1越來越多的電廠開始采用領測性檢修降低檢修成本,使檢修周期得到延長。2核電工業取得迅猛發展。核電廠的特別之處,在于核電運基金項目國家自然科學基金資助項目59977004,激裹活行期間無法加燃料,給原子反應堆重新加燃料至少要停機4周3.在實際生產時機組檢修與重新加燃料同時進行,因而需要個相當嚴密的優化機組檢修計劃。3互聯系統的發展使得互聯系統檢修成為急需解決的可行性課。互聯系統可使整個電力系統獲得更高的可靠性和更低的生產成本,互聯情況下的多區域聯合檢修勢在必行。4在向電力市場轉軌進程中,電廠大家辦,電網統管已是世界電力工業重組的共識4.在廠網分離的電力市場下,存在經濟性和可靠性的整體協調問。從系統角度講,使系統可靠性最高的安排計劃,并不是使發電機組擁有者消耗經濟費用最低的檢修計劃,這樣就存在著分散協調問。獨立系統運營商獨立電力公司輸電供應商都需要制定綜合性長期計劃,而機組檢修計劃是其中重要且基本的部分。
1.3檢修計劃涉及的檢修方式發電廠層次的機組檢修計劃涉及6種檢修方式1以可靠性為中心的檢修1通過套特殊的程序來為設備和部件確定有效的經濟的預防維修任務,并規定維修或監測間隔的種系統方法。2狀態檢修根據對溫度振動等測定數據的分析,來診斷設備的狀態,以此進行適時適度的維修。8糾正性檢修只有設備發生故障時進行修理的方法。4預防性檢修對設備進行定期的檢修以增加發電設備的有用度。5主動檢修監測各種參數是否發生異常而此時設備尚未發生材料的劣化或性能的下降,尋找故障引發的根本原因,對設備進行設計或改造,消除故障發生的可能。6定期檢修由不同檢修類別及其檢修周期組成套完整的檢修計劃,定期進行檢修。
2.1可靠性模型用戶的停電損失與系統可靠性有著極為密切的關系,發電機組檢修計劃必須考慮系統可靠性。雖然檢修計劃實際上是個多目標多約束的優化問,但由于復雜性,在實際應用中只選擇個優化指標作為目標函數,在約束中再考慮其它特定要求。無論作為目標函數還是約束條件,可靠性都是必定要考慮到的。而經濟性就不定會出現在數學模型中,如等風險度法等。可靠性模型以可靠性為目標函數,可分為確定性和隨機性2大類。確定的可靠性目標函數,是以考慮機組檢修停運后的系統凈備用最大為目標,等備用法就是屬于此類。由于這種概念簡單且實現方便,所以在實際中經常使用。但確定的可靠性目標函數忽略了發電機組可用率及負荷的不確定性,因此具有相同凈備用的不同期間,并不意味著其可靠性就相同,這是它的主要缺點。隨機的可靠性目標函數,由于考慮了發電機機組的隨機強迫停運的影響,可彌補上述缺陷。其中等風險度法就屬于此類。隨機的可靠性目標函數,般用101陽等可靠性指標作為目標值。
2.2經濟性模型經濟費用目標函數主要包括檢修費用和生產費用2部分。臺發電機組的總檢修費用由2部分構成部分是朱磨損的檢修投資損失,它是由于檢修機組太早引起的;另部分是實際檢修成本,這部分是距上次檢修時間的函數。總檢修費用基本上是個凸函數。生產費用是生產定電能所需的燃料費用。在優化檢修計劃時常用的目標函數只包含生產費用項。最小生產費用計劃的尋優相當困難,因為它是運行機組的非線性函數5.9.值得強調的是,經濟研宄明,可靠性最高的計劃方式并不定是生產成本最小的。考慮生產成本的優化檢修計劃比單純只考慮可靠性要好。在電力市場條件下,經濟費用還應包括可靠性費用和從區域外購電費用。
解決發電機組計劃的途徑分為啟發式優化方法和數學優化方法2大類。
3.1啟發式優化方法啟發式算法是種技術,這種技術使得在可接受的計算費用內尋找最好的解,但不定能保證所得的解的可行性和最優性,甚至在多數情況下,無法闡述所得解同最優解的近似程度。發電機組檢修計劃是個組合最優化問,它的特點是維數離散化且非線性。伴隨著目前的禁忌搜索等解。1問全局優化啟發式算法的興起,啟發式算法在檢修計劃中應用得相當廣泛。
3.1.1等備用法等備用法是在計及發電機組的檢修停運后,使系統的凈備用在全年各時段盡可能相等以制定檢修計劃。基本原則非常直觀,是安排檢修計劃的傳統方法,但未反映機組可用度和負荷的不確定性。
3.1.2等風險度法8這是種具有隨機性可靠性目標函數的方法,通過對檢修計劃的優化,實現系統風險度在研究周期各時段接近相等的目標。它的實現步驟類似于等備用法,也是個獫平的過程。它克服了等備用法3.1.3模擬退火法該方法是隨機算法,以概率1漸進收斂到全局最優解。其優點在于可較為有效地防止陷入局部最優,但耗時較長,而且是單點尋優。利用該方法對,力囊個60臺機組的系統確定性優化耗時達到了約21比可其用于大系統的效果并不是很理想9.
3.1.4進化算法典型的進化算法模型有遺傳算法進化策略和進化規劃3種。其優點在于適合數值求解帶有多變量多參數多目標和在多區域但連通性較差的3優化問,相當適合發電機組檢修計劃,而且它是多點尋優且可兼容其它啟發式算法。它存在著計算速度慢有時收斂于局部最優點收斂的控制參數不易把握等缺點。文獻利用進化策略和模糊決策來解決包括發電機組和輸電設備檢修計劃,是類似于專家系統的人機交互式優化程序,其中模糊決策用來象工程師樣評估產生的檢修計劃。尤其它還考慮了發電機組和輸電設備的實時檢修需求狀態,以便根據實際情況靈活處理檢修。
3.1.5禁忌搜索算法禁忌搜索算法是人工智能在組合優化算法的成功應用。其優點是收斂速度快,缺點為收斂受到初始解的影響,技巧性很強。文獻把遺傳算法模擬退火禁忌搜索結合在起優化火電機組檢修計劃,利用它們各自的優點,取得定的成效。
3.1.6拉格朗日松弛法模擬退火禁忌搜索遺傳算法等啟發式算法給出的都是最優值的上界,而拉格朗日松弛法給出的是最優值的下界。其基本原理是將造成問困難的約束吸收到目標函數中,保持目標函數的線性化,使得問容易求解。拉格朗日松弛啟發式算法主要包含梯度優化計算和解的可行化2部分。文獻利用拉格朗日松弛法制定核電機組的檢修計劃,給出法國58臺核電機組的檢修順序。
3.1.7專家系統專家系統將人類專家的知識經驗以知識庫的形式存入計算機,并模仿人類專家解決問的推理方法和思維過程,對現實中的問做出判斷和決策。在大規模電力系統中,如果考慮到輸電設備檢修負荷變化等因素,檢修計劃就成了個規模極為巨大的優化問。單純的數學優化技術是很難解決的,而專家系統可較好地完成它。
3.2數學優化方法3.2.1線性規劃達電力,從而使電力的備用最大化。這是確定性方法,只能評估發電機組檢修計劃。文獻3將等微增風險度法用在了多區域發電機組檢修計劃上,主要還是種確定性方法。文獻4將線性規劃與啟發式算法結合起來,先利用線性規劃求解,再用啟發式算法進行修正。其優點在于將檢修期由原來的以周為單位變成了以天為單位。但后部分啟發式算法的尋優可信程度值得進步研究。
3.2.2動態規劃動態規劃是求解決策過程最優化的數學方法,其主要思想是把多階段過程轉化為系列單階段問段決策,具有離散性和復雜性,應用動態規劃來尋優是比較合適的。但動態規劃最大的缺點就是維數災問,尤其是對發電機組檢修計劃這類高維數問更為嚴重。文獻5利用了逐次逼近法,并將所有機組進行分組求解。文獻6在前者基礎上融入半不變量法,并把目標函數變為生產費用和可靠性費用的加權之和來求解。
3.2.3目標規劃目標規劃是多目標規劃的種,其主要思想是對各個目標分級加權與逐級優化。值得提的是它利用種專為優化問而設計的計算機語言,方便快捷地完成了對優化目標的求解。由此可,發電機組檢修計劃優化的研宄應從多方面入手5.
3.2.4整數規劃整數規劃是類要求變量取整數值的數學規劃,這與發電機組檢修計劃的整數性是致的。但它建立隨機性模型,所需的存儲空間較大且計算時間長。文獻6使用混和整數規劃,考慮了2個區域構成的互聯系統煤的傳輸坑口生產等問。由于整數規劃耗時較長,文獻7建立的雖然是整數規劃模型,但求解還是用啟發式算法來完成的。
3.2.5奔德斯分解法819奔德斯分解法把發電機組檢修計劃分解為整數規劃和隨機規劃進行分散協調,可同時包含整數性隨機性非線性等特點而不做處理,結果具有相當高把網絡約束線路檢修計劃等考慮進去。
隨著電力市場的推動,電力系統正向大系統多區域方向發展,發輸電檢修的問也逐漸暴露出來。
應針對實際問,重點從計算速度和收斂性2方面來尋求更好的方法。另外還應考慮輸電配電網的全面檢修及安全性等問。
赍任編輯李博止接第21頁,1.采用交流阻抗和恒電位階躍鄰菲羅啉分光光度法等3種方法評價了20號碳鋼面的,入膜的耐腐蝕性能,所得結果是致的。
1華中電管局赴俄考察組。俄羅斯火電廠熱力設備防腐技術考察簡況5.華中電力,1993,63.
5李興。鍋爐清洗過程的鈍化技術1.工業水處理,1992,125.
西安熱工研宄院。火力發電廠水汽試驗方法肋。北京水利電力出版社,1984.
2李瑛,林海潮,曹楚南。有機胺分子間作用方式與其緩蝕劑行為研宄。第十屆全國緩蝕劑學術討論會論文集。1997.
8周國定。電化學方法應用于電力設備腐蝕與防護的研腐蝕責任編輯吉祥漢泛電刀,活

責任編輯:電小二
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