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摘 要：发电机组是指能将机械能或其它可再生能源转变成电能的发电设备。一般我们常见的发电机组通常由汽轮机、水轮机或内燃机驱动，可再生新能源包括核能、风能、太阳能、生物质能、海洋能等。文章重点就大型发电机组可靠性预测方法与应用做了研究和分析。
关键词：发电机组；等效可用系数；可靠性预测
发电机组一般来说发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。 定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。 转子由转子铁芯（或磁极、磁扼）绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。
1.检修系数的数学模型
经实际可靠性统计数据的检验和验证，证实300MW汽轮机的可用系数AF、300MW锅炉与发电机的非计划停运系数UOF与强迫停运率FOR以及扣除计划的可用系数AP符合该可靠性增长模型。经大量可靠性统计数据的检验和验证，证实300MW和600MW火电机组的等效可用系数EAF和等效强迫停运率EFOR符合该可靠性增长模型，磨煤机、给水泵、送风机、引风机与高压加热器等电站辅机的可用系数AF和非计划停运率UOR符合该可靠性增长模型，电力变压器、断路器、电力互感器、电压互感器、隔离开关、避雷器等输变电设施的可用系数以及供电系统的供电可靠率RS1与不计系统电源不足限电的供电可靠度RS3符合该可靠性增长模型，抽水蓄能机组的可用系数AF和强迫停运率FOR符合该可靠性增长模型。笔者利用多年积累的大量发电机组的可靠性统计数据，曾尝试用多项式、指数函数、威布尔分布等数学模型，来拟合发电机组的运行可靠性数据，模型与数据的差异比较大。因此，在发电机组可靠性预测技术中，检修系数变化规律ρ（t）的数学模型仍采用幂函数表示为：
ρ（t）=ηt-m
式中：t为发电机组的运行年数，ρ（t）为发电机组的检修系数，η为尺度参数，m为增长系数。
2.可靠性预测方法
2.1确定模型参数
某台发电机组投入使用后，利用前n年（n≥3）的可靠性统计值EAF（ti）和POF（ti），可以计算得出该台机组前n年的检修系数ρ（ti），采用最小二乘法，可以确定该台发电机组检修系数ρ（t）变化数学模型式的增长系数m与尺度参数η。应用数理统计方法，可以检验发电机组检修参数ρ（t）的变化规律是否符合式的数学模型。利用发电机组前n年的ρ（ti）的数据，可以计算得出检验统计量F0给定显著性水平α（工程上取α=0.1～0.3），查F分布上侧分数表，可确定Fα（1，n-2）。当F>Fα（1，n-2）时，发电机组的检修系数符合式当F≤Fα（1，n-2）时，发电机组的检修系数不符合式数学模型。
2.2预测可靠性指标
等效可用系数是发电机组可靠性的主要评价指标之一，发电机组等效可用系数的预测方法包括以下内容：运行历史数据的统计分析。根据某台发电机组前n年的可靠性历史数据的统计值EAF（ti）、POF（ti），按式计算检修系数ρ（ti）。采用最小二乘法确定检修系数的数学模型的增长系数m和尺度参数η，并计算检验统计量F，进行检修系数的数学模型的拟合检验。预测扣除计划停运的等效可用系数EAP。利用前n 年运行历史数据统计分析得出检修系数的数学模型式，给定t=n+1，t=n+2，预测该台发电机组当年（t=n+1）、明年（t=n+2）扣除计划停运的等效可用系数EAP 的计算公式分别为：
EAP（n+1）=；EAP（n+1）=；
AP（n+1）=；
预测计划停运系数POF。发电机组的计划检修是按照《发电企业设备检修导则》（DL/T838-2003）安排的，根据省网调度计划和竞价上网要求，年初可确定当年（t=n +1）的计划停运天数m1，也可以估计明年（t=n+2）和后年（t=n+3）的计划停运天数m2和m3。预测该台发电机组当年（t=n+1）、明年（t=n +2）和后年（t=n+3）的计划停运系数POF的计算公式分别为：
POF（n+1）=；POF（n+1）=；POF（n+1）=；
3.实例应用及分析
3.1应用实例
某电厂1号发电机组，系引进技术优化的亚临界300MW 发电机组，利用前n 年可靠性的统计数据，经计算分析，得出增长系数m、尺度参数η和检验统计量F。采用文中给出的可靠性预测方法，计算得出该台发电机组当年（t=n+1）、明年（t=n+2）和后年（t=n+3）的等效可用系数EAF（n+1）、EAF（n+2）和EAF（n+3）的预测值。发电机组第ti年的等效可用系数预测值与实际统计值的相对误差Er计算公式为：
Er=×100%
3.2分析与讨论
利用某台发电机组前n年（n≥3）的等效可用系数EAF（ti）和计划停运系数POF（ti）的统计数据以及未来3年的计划检修天数，定量预测该台发电机组未来3年的等效可用系数，为发电机组的可靠性目标管理提供了技术手段。给出的发电机组等效可用系数的预测方法，适用于可靠性管理水平高且非计划停运系数比较小的发电机组。若发电机组的等效可用系数的预测值达不到要求的可靠性目标值，通过优化检修来调整计划检修间隔和计划检修天数，再次使用文中给出的可靠性预测方法，计算发电机组等效可用系数的预测值，直到达到要求的可靠性目标值为止。应用文中给出的可靠性预测方法，进行可靠性目标管理，可以使发电机组的等效可用系数的指标值处于受控状态。
4.结束语
应用文中提出的发电机组可靠性预测方法，实现了发电机组等效可用系数的定量预测，可以使发电机组的可靠性指标值处于受控状态，适用于发电机组的可靠性目标管理。发电机组等效可用系数预测值的相对误差的绝对值小于2%，表明文中提出的发电机组可靠性预测方法的预测精度还比较高，工程上是实用的。
参考文献：
[1]张扬，火力发电厂安全文明生产达标[J]，企业文化，2014
[2]史进渊，发电设备可靠性增长的研究[J]，动力工程，2013
关键词：发电机组；等效可用系数；可靠性预测
发电机组一般来说发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。 定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。 转子由转子铁芯（或磁极、磁扼）绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。
1.检修系数的数学模型
经实际可靠性统计数据的检验和验证，证实300MW汽轮机的可用系数AF、300MW锅炉与发电机的非计划停运系数UOF与强迫停运率FOR以及扣除计划的可用系数AP符合该可靠性增长模型。经大量可靠性统计数据的检验和验证，证实300MW和600MW火电机组的等效可用系数EAF和等效强迫停运率EFOR符合该可靠性增长模型，磨煤机、给水泵、送风机、引风机与高压加热器等电站辅机的可用系数AF和非计划停运率UOR符合该可靠性增长模型，电力变压器、断路器、电力互感器、电压互感器、隔离开关、避雷器等输变电设施的可用系数以及供电系统的供电可靠率RS1与不计系统电源不足限电的供电可靠度RS3符合该可靠性增长模型，抽水蓄能机组的可用系数AF和强迫停运率FOR符合该可靠性增长模型。笔者利用多年积累的大量发电机组的可靠性统计数据，曾尝试用多项式、指数函数、威布尔分布等数学模型，来拟合发电机组的运行可靠性数据，模型与数据的差异比较大。因此，在发电机组可靠性预测技术中，检修系数变化规律ρ（t）的数学模型仍采用幂函数表示为：
ρ（t）=ηt-m
式中：t为发电机组的运行年数，ρ（t）为发电机组的检修系数，η为尺度参数，m为增长系数。
2.可靠性预测方法
2.1确定模型参数
某台发电机组投入使用后，利用前n年（n≥3）的可靠性统计值EAF（ti）和POF（ti），可以计算得出该台机组前n年的检修系数ρ（ti），采用最小二乘法，可以确定该台发电机组检修系数ρ（t）变化数学模型式的增长系数m与尺度参数η。应用数理统计方法，可以检验发电机组检修参数ρ（t）的变化规律是否符合式的数学模型。利用发电机组前n年的ρ（ti）的数据，可以计算得出检验统计量F0给定显著性水平α（工程上取α=0.1～0.3），查F分布上侧分数表，可确定Fα（1，n-2）。当F>Fα（1，n-2）时，发电机组的检修系数符合式当F≤Fα（1，n-2）时，发电机组的检修系数不符合式数学模型。
2.2预测可靠性指标
等效可用系数是发电机组可靠性的主要评价指标之一，发电机组等效可用系数的预测方法包括以下内容：运行历史数据的统计分析。根据某台发电机组前n年的可靠性历史数据的统计值EAF（ti）、POF（ti），按式计算检修系数ρ（ti）。采用最小二乘法确定检修系数的数学模型的增长系数m和尺度参数η，并计算检验统计量F，进行检修系数的数学模型的拟合检验。预测扣除计划停运的等效可用系数EAP。利用前n 年运行历史数据统计分析得出检修系数的数学模型式，给定t=n+1，t=n+2，预测该台发电机组当年（t=n+1）、明年（t=n+2）扣除计划停运的等效可用系数EAP 的计算公式分别为：
EAP（n+1）=；EAP（n+1）=；
AP（n+1）=；
预测计划停运系数POF。发电机组的计划检修是按照《发电企业设备检修导则》（DL/T838-2003）安排的，根据省网调度计划和竞价上网要求，年初可确定当年（t=n +1）的计划停运天数m1，也可以估计明年（t=n+2）和后年（t=n+3）的计划停运天数m2和m3。预测该台发电机组当年（t=n+1）、明年（t=n +2）和后年（t=n+3）的计划停运系数POF的计算公式分别为：
POF（n+1）=；POF（n+1）=；POF（n+1）=；
3.实例应用及分析
3.1应用实例
某电厂1号发电机组，系引进技术优化的亚临界300MW 发电机组，利用前n 年可靠性的统计数据，经计算分析，得出增长系数m、尺度参数η和检验统计量F。采用文中给出的可靠性预测方法，计算得出该台发电机组当年（t=n+1）、明年（t=n+2）和后年（t=n+3）的等效可用系数EAF（n+1）、EAF（n+2）和EAF（n+3）的预测值。发电机组第ti年的等效可用系数预测值与实际统计值的相对误差Er计算公式为：
Er=×100%
3.2分析与讨论
利用某台发电机组前n年（n≥3）的等效可用系数EAF（ti）和计划停运系数POF（ti）的统计数据以及未来3年的计划检修天数，定量预测该台发电机组未来3年的等效可用系数，为发电机组的可靠性目标管理提供了技术手段。给出的发电机组等效可用系数的预测方法，适用于可靠性管理水平高且非计划停运系数比较小的发电机组。若发电机组的等效可用系数的预测值达不到要求的可靠性目标值，通过优化检修来调整计划检修间隔和计划检修天数，再次使用文中给出的可靠性预测方法，计算发电机组等效可用系数的预测值，直到达到要求的可靠性目标值为止。应用文中给出的可靠性预测方法，进行可靠性目标管理，可以使发电机组的等效可用系数的指标值处于受控状态。
4.结束语
应用文中提出的发电机组可靠性预测方法，实现了发电机组等效可用系数的定量预测，可以使发电机组的可靠性指标值处于受控状态，适用于发电机组的可靠性目标管理。发电机组等效可用系数预测值的相对误差的绝对值小于2%，表明文中提出的发电机组可靠性预测方法的预测精度还比较高，工程上是实用的。
参考文献：
[1]张扬，火力发电厂安全文明生产达标[J]，企业文化，2014
[2]史进渊，发电设备可靠性增长的研究[J]，动力工程，2013