(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210833558.2 (22)申请日 2022.07.15 (71)申请人 西安交通大 学 地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 申请人 华能集团技 术创新中心有限公司 (72)发明人 李更丰　钱雨琦　别朝红　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 专利代理师 高博 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/00(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种火力发电厂关键设备辨识方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种火力发电厂关键设备辨 识方法及系统， 将厂用电系统和电气主接线综合 起来对火力发电厂的可靠性进行评估； 通过计算 厂用电设备故障可能会导致发电机组停机的概 率， 将这个发电机组的可用率作为原始数据输入 到电气主接线可靠性计算中去， 即将发电机组视 为一个可靠性由厂用电系统决定的元件参与主 接线可靠性的评估， 最终给出整个 火力发电厂对 出线的供电可靠性； 可以对火力发电厂的关键环 节和设备进行识别， 对其可靠性进行系统性的完 整评价， 提高火力发电厂的安全性和可靠性。 权利要求书3页 说明书18页 附图4页 CN 115146984 A 2022.10.04 CN 115146984 A 1.一种火力发电厂关键设备辨识方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 针对厂用电系统， 考虑设备分类和接线设计， 建立火力发电厂典型厂用电系统； S2、 根据步骤S1构建的火力发电厂典型厂用电系统， 对厂用电系统进行非时序蒙特卡 洛模拟以及故障分析， 得到火力发电厂 厂用电系统可靠性评估结果； S3、 针对智能终端， 考虑信息层面和物理层面建模， 得到火力发电厂智能终端的故障 率； S4、 根据步骤S3得到的智能终端故障率， 对含智能终端 的发电厂主接线系统进行时序 蒙特卡洛模拟， 得到火力发电厂 主接线部分的可靠性结果； S5、 将步骤S2得到的厂用电系 统结果输入步骤S4时序蒙特卡洛模拟， 得到厂用电系 统 和主接线系统的火力发电厂的可靠性结果， 实现 火力发电厂关键设备辨识。 2.根据权利要求1所述的火力发电厂关键设备辨识方法， 其特 征在于， 步骤S1具体为： S101、 火力发电厂典型厂用电系统的设备分类； S102、 根据步骤S101的设备分类， 对每个分类选取不同的代表设备， 按照各个机组相对 独立原则进行单元结构设置， 对于高电压的厂用电系统， 将厂用电母线按锅炉台数划分为 若干独立段， 同一单元 的辅机独立接至同一母线并且通过一台高压厂用变压器供电， 低压 厂用电选用动力中心— —电动机控制中心接线， 设计火力发电厂典型厂用电系统的接线。 3.根据权利要求1所述的火力发电厂关键设备辨识方法， 其特 征在于， 步骤S2具体为： S201、 建立厂用电系统多 级负荷模型， 用阶梯状的多 级别负荷水平拟合原 始负荷曲线； S202、 将厂用电系 统中的每个设备看作一个独立元件， 利用非时序蒙特卡洛模拟法对 元件状态进行抽样并组合得到厂用电系统的状态， 计算得到厂用电系统各个负荷点的可靠 性指标； S203、 根据步骤S202得到的系统各负荷点的状态与系统的接线拓扑， 分析是否会发生 事故， 进行预想故障分析， 若对应状态下系统发生预想事故， 通过最优潮流计算给出该状态 下需要切负荷的负荷量， 若有切负荷的需要， 则选择的状态是不可用状态， 记录厂用电系统 处于不可用状态的概 率； S204、 根据步骤S203的预想故障分析， 统计得到不同导致停机故障的故障类型发生次 数， 结合步骤S201的原 始负荷曲线， 计算得到火力发电厂 厂用电系统可靠性评估结果。 4.根据权利要求3所述的火力发电厂关键设备辨识方法， 其特征在于， 步骤S204中， 火 力发电厂 厂用电系统可靠性评估结果包括： 缺发电概 率LOLP： 其中， n(s)是s状态发生的次数； Ni是总抽样数； Fi是系统处于给定的负荷模型中负荷水 平i下不可用状态的集合； Ti是负荷水平i持续 的时间； T是负荷曲线持续 的总时间； LN是给 定的负荷水平划分的总级数； 期望缺发电量E ENS：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115146984 A 2其中， C(s)是s状态下需要切除的负荷量(MW)； n(s)是模拟的时间段内状态s出线的数 目。 5.根据权利要求1所述的火力发电厂关键设备辨识方法， 其特 征在于， 步骤S3具体为： S301、 火力发电厂智能终端的信息层面建模， 包括站控层、 间隔层、 过程层、 站控总线和 过程总线； S302、 火力发电厂智能终端的物理层面建模， 基于步骤S301的火力发电厂智能终端 的 信息层面构建智能终端故障率。 6.根据权利要求5所述的火力发电厂关键设备辨识方法， 其特征在于， 步骤S302中， 智 能终端故障率Pf为： Pf＝1‑APB×AMU×ACT×APT×ACB×AES×(1‑PIED3) 其中， APB为过程总线的可用率， AMU为合并单元的可用率， ACT为电流传感器的可用率， APT 为电压传感器的可用率， ACB为断路器的可用率， AES为以太开关的可用率， PIED3为三个串联智 能元件的可用率。 7.根据权利要求1所述的火力发电厂关键设备辨识方法， 其特征在于， 步骤S4中， 用于 评估电气主接线的可靠性指标为： 故障频率FFF： 其中， Ni是故障出现的数目， T是总的模拟时间长度； 年故障持续时间TDF； 其中， S是 所有出线故障状态的合 集， ti是出线故障的持续时间长度； 平均故障持续时间TADF： 可用率AMW和不可用率PMW： PMW＝1‑AMW。 8.根据权利要求1所述的火力发电厂关键设备辨识方法， 其特征在于， 步骤S4中， 火力 发电厂电气主接线部分的可靠性评估具体为： S401、 基于组合法分析主接线系统网络 拓扑； S402、 进行主接线系统的元件可靠性归并； S403、 用时序蒙特卡洛法模拟主接线系统状态；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115146984 A 3