[发明专利]一种分布式能源站设备物理寿命预测方法

说明书

本发明公开了一种能源站设备物理寿命评估方法，包括：获取设备物理寿命数据，包括设备使用寿命SM1，设备平均无故障时间MTBF和设备已经使用时间SM2，并计算预期寿命进度SMP、正常消耗剩余寿命SM3和维护措施累计影响寿命SM4；定义设备树，设备树寿命数据结构定义为：上级设备、下级设备和寿命影响因子S％，并计算预期寿命进度SMP和维护措施累计影响寿命SM4；定义设备寿命分类，分类数据定位为：分类号、分类名称、SM1、MTBF、影响因子N％、影响因子S％；设备分为旋转设备，燃烧设备和静止部件；分别定义上述类别的SM1、MTBF、影响因子N％、影响因子S％，然后在设备上增加字段设备寿命分类，则可以自动的将分类定义的寿命数据作为设备的初始寿命数据。

技术领域

本发明涉及一种分布式能源站设备物理寿命预测方法。

背景技术

分布式能源站是指为用户集中提供电力、冷、热、压缩空气等动力的能源中心。分布式发电一般均直接安装在负荷所在的中高压配电网中，并和大电网实现并网，制冷、供热则直接提供给负荷区用户，主要适用对象是电、热、冷供应集中的区域用户，如商务中心、学校、医院、居民区等。小型、微型分布式能源站一般用于居民和独立商业机构的用户。大规模的分布式能源站一般实行热、电、冷三联产，解决区域用户电、热、冷的供应。分布式能源站发电形式表现出可靠、高效、环保、经济等巨大优势，其未来发展具有较好前景。

分布式能源站主要由硬件系统和软件系统构成：1)硬件系统：分布式能源站目前的技术设备主要包括燃气轮机、余热锅炉、蒸汽透平、压缩式制冷、吸收式制冷、蓄冷、蓄热设备、水泵以及控制系统和电气设备；2)软件系统：一类是分布式能源系统的集成设计，另外一类是已经建成的分布式能源站的运营管理和控制技术。由于设备的磨损，设备的使用价值和经济价值都将逐渐减少，使设备具有一定的寿命周期。根据不同的角度可以把设备的寿命周期划分为自然寿命、技术寿命和经济寿命。

设备的自然寿命，又称物理寿命，它是指设备从投入使用开始，直到因物理磨损而不能继续使用、报废为止所经历的全部时间。设备的自然寿命主要是由有形磨损决定的，对设备进行正确的使用、定期维修和保养可延长其自然寿命，但不能从根本上避免设备的磨损。

剩余使用寿命(RUL)指在机器维修或更换前的运行时长。借助RUL，工程师可以安排维护时间、优化运行效率并避免计划外停机。对能源站核心设备的剩余寿命进行预测，可以据此对相关部件进行提前维护或者更换，从而减少整个设备或系统的非计划停机时间，避免因计划外停机而带来的经济损失，比如导致整个生产现场其他配套设备等待故障设备部件的修复。

RUL评估或预测模型的输入项通常是状态指标，即从传感器数据或日志数据提取的特征，这些特征行为随着系统退化或运行模式变化而改变。常规RUL的计算方法取决于可用数据的类型：

1)用于指示相似机器运行至发生故障所用时长的寿命数据

2)相似机器的运行至故障的历史数据

3)检测故障所用状态指标的已知阈值

然而，在能源站的建设及运营过程中(尤其是初期和中期)，对其核心设备进行物理寿命评估和预测的主要障碍表现在以下两个方面：

1)有没有足够的历史运行数据

2)没有足够的故障记录样本

针对上述问题，本发明提出一种通用型的能源站设备物理寿命评估方法，能够适用于设备运行数据、故障数据不足的应用场景。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种能源站设备物理寿命评估方法，能够适用于设备运行数据、故障数据不足的应用场景。

本发明中的一种能源站设备物理寿命评估方法，包括如下步骤：