(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 202210896003.2 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 南方电网调峰调频发电有限公司检 修试验分公司 地址 511400 广东省广州市番禺区东环街 番禺大道北555号 天安总部中心8号厂 房201、 301、 401、 5 01号 (72)发明人 李晓亮　黄中杰　李崇威　李贻凯　 王慷　冯时　林晔篁　崔钰　 李汶航　周宵　伍家伟　王志楠　 李青　张小宇　 (74)专利代理 机构 广州粤高专利商标代理有限 公司 44102 专利代理师 江裕强(51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 40/00(2012.01) G06Q 30/02(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于参数修正的水电机组全生命周期 成本计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于参数修正的水电机 组全生命周期成本计算方法。 所述方法包括以下 步骤： 构建水电机组全生命周期成本计算数据体 系； 结合水电机组运行特征形成其全生命周期成 本结构与成本动态估算模型； 运用启发式优化算 法以各成本建模为机理模型， 结合成本对应参数 进行算法自适应修正与寻优计算， 求解获得匹配 最优解的成本模 型参数修正结果； 根据参数修正 的结果与数据支撑进行成本预测计算并求得水 电机组全生命周期成本估算结果。 本发明通过启 发式算法进行参数寻优， 解决了成本预测中参数 数据缺陷与模 型计算的难题， 获得机组较为精确 的全生命周期成本预测结果， 为 资产管理应用与 水电机组运维决策提供 可靠的计算依据。 权利要求书3页 说明书8页 附图3页 CN 115310685 A 2022.11.08 CN 115310685 A 1.一种基于参数修正的水电机组全生命周期成本计算方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： S1、 获取水电机组在全寿期内运作产生的各项成本相关数据， 构建水电机组全生命周 期成本计算数据体系； S2、 结合水电机组运行 特征形成其全生命周期成本结构与成本动态估算模型； S3、 从水电机组全生命周期成本数据体系筛选特征参数， 挖掘各项实 际成本与计算模 型参数耦合相关性， 并进行根据实际数据质量进行 预处理与标准 化； S4、 运用启发式优化算法以各成本建模为机理模型， 结合成本对应参数进行算法自适 应修正与寻优计算， 求 解获得匹配最优解的成本模型参数修 正结果； S5、 根据参数修正的结果与 数据支撑进行成本预测计算并求得水电机组全生命周期 成 本估算结果。 2.根据权利要求1所述的一种基于参数修正的水电机组全生命周期成本计算方法， 其 特征在于： 步骤S1 中， 依据水电机组全寿期内运行投入的各项成本相关数据， 包括设备购置 费用、 运维检修费用、 服务性费用， 根据电网资产管理规程形成财务统筹与设备管理的数据 体系， 并依据数据来源与用途， 建立水电机组全生命周期成本架构， 包括： 投资成本、 运行成 本、 检修成本、 故障成本与退 役成本； 全生命周期成本静态计算模型为： CLCC＝CI+CO+CM+CF+CD； 其中， CLCC为全生命周期成本； CI为投资成本； CO为运行成本； CM为检修成本； CF为故障成 本； CD为退役成本； 投资成本CI具体包括 设备采购阶段产生的购置费用、 安装服务费用与配套材料费用； 运 行成本CO具体包括设备投运产生的能耗费用、 人工劳务费用； 检修成本CM具体包括设备故障 或周期性检修中产生的检修劳务费用、 技术改造费用、 备品备件费用； 故障成本CF具体包括 设备故障停运造成的发电惩罚性费用， 即非计划停运下停电损失费用； 退役成本CD包括报 废阶段产生的设备处置费用、 价 值回收费用。 3.根据权利要求2所述的一种基于参数修正的水电机组全生命周期成本计算方法， 其 特征在于： 步骤S2中， 水电机组运行特征对应的全生命周期成本结构具体为考虑设备运行 与成本架构的成本特征挖掘， 成本划分为投资费用与报废费用的一次性成本支出与长时间 尺度时变性成本支出， 长时间尺度时变性成本支出包括运行、 检修、 故障费用， 全寿期内在 电企资产配置、 设备本体可靠性变化、 社会政策影响作用下， 成本特征挖掘表征为动态成本 模型； 水电机组 的全生命周期 成本为较长时间尺度的计算工作， 考虑成本价值受到社会经济 与设备折旧等众多因素与实际成本科目体系下的成本动态估算模型为： 其中， Cpurchase为设备购置费用， CP为当前电价， Cw为单位运行成本， Cj代表抽水蓄能机组权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115310685 A 2在第j级检修下的检修预算， j＝1， 2， ...M， i＝1， 2， ...N； N为运行年限； M为各运行年度内实 施的检修等级数； r为通货膨胀率； R为社会贴现率， fij表示第i个运行年限内第j级检修频 次； k1， k2， k3， k4均为成本待定模型系数； 成本动态估算模型的构建与计算主要基于参数获 取、 修正与求解的误差与精度控制。 4.根据权利要求3所述的一种基于参数修正的水电机组全生命周期成本计算方法， 其 特征在于： 在步骤S3中， 通过启发式算法对成本动态估算模型中模型拟合参数进行寻优求 解， 基于财务统计 断面下的离散型成本样本， 对成本动态估算模型中的成本待定模型系 数 k1， k2， k3， k4进行小样本条件下的相关性计算与迭代寻优计算， 求解离散化成本变量下参数 自修正的成本动态估算模型。 5.根据权利要求4所述的一种基于参数修正的水电机组全生命周期成本计算方法， 其 特征在于： 进 行参数自修正的启发式算法包括模拟退火算法、 神经网络算法、 粒子群算法或 灰狼算法； 运用启发式算法求解全生命周期 成本组合优化问题通过自适应自修正迭代寻优， 算法 程序在给定小样本条件下 具有较高的效率与精度。 6.根据权利要求4所述的一种基于参数修正的水电机组全生命周期成本计算方法， 其 特征在于： 步骤S4中， 基于启发式算法的成本动态估算模型参数修 正具体如下： 以最小化设备全生命周期成本费用为优化目标， 各阶段成本限值构成优化约束， 以成 本动态估算模型中各成本待定模型系数与成本值构成决策变量， 调用启发式算法进行自修 正寻优计算， 求解成本及其参数组合下 的成本最优解； 启发式算法构造成本初始解并根据 约束生成可行邻域； 启发式算法根据邻居解评价值进 行探索移动， 更新可行解； 循环迭代移 动步骤并更新对应损失函数， 直至收敛获得成本最优解。 7.根据权利要求6所述的一种基于参数修正的水电机组全生命周期成本计算方法， 其 特征在于： 水电机组各类成本机理特征与实际运 维工作对成本寻优求解中参数构成求解约 束限制， 具体为依据电企制订水电机组全寿期成本配置计划， 水电机组各运行周期内运行、 检修、 故障成本遵循计划 性投入费用区间约束， 费用区间由电企资产管理计划或预防性检 修计划确定， 构成全寿期成本最优求 解中的各阶段成本限值优化约束集 合。 8.根据权利要求1所述的一种基于参数修正的水电机组全生命周期成本计算方法， 其 特征在于： 在步骤S4中， 以输入月度或年度收资统计的定点 成本数据样 本为支撑， 通过插值 方法进行小样本下数据扩充， 插值方法包括双线性插值或样条插值； 基于数据样本对动态 成本模型的成本待定模型参数代入启发式算法， 通过启发式算法在各阶段成本限制优化约 束集合范围内的寻优过程的邻域探索求解， 进行对数据样本的评价与修正， 实现实际设备 资产管理数据样本稀疏 条件下的成本数据扩充与拟合估算作用。 9.根据权利要求1所述的一种基于参数修正的水电机组全生命周期成本计算方法， 其 特征在于： 步骤S5中， 水电机组资产全生命周期管理系统通过机组传感器数据接口提取设 备运行数据建立运行机理与成本特性相关关系； 设置全寿期成本数据模型构建单元对运行 数据及成本记录进行参数辨识建立数据驱动的动态全生命周期成本模型； 设置算法计算单 元调用启发式算法进行全寿期数据滚动接入下自修正的成本参数寻优与成本动态估算模 型求解， 输出成本预测计算结果； 设置可视化展示与辅助决策单元依据成本预测结果， 反馈 全寿期内成本敏感性， 电企资产管理部门调整水电机组成本投入计划与运维方案， 实现通权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115310685 A 3