专利名称：一种锅炉蓄热系数的测量方法和测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及热工参数测量技术领域，更具体地说，涉及一种锅炉蓄热系数的测量方法和测量装置。
背景技术：
火电机组作为一种燃煤发电机组，广泛应用于电网一次调频过程，即受电网负荷变化影响，电网频率发生变化，所述火电机组的调速系统随之利用机组蓄能来调节自身机组的输出功率，使之适应所述电网负荷的变化，并将所述电网频率的变化限制在一定范围内。锅炉蓄热量是用于反映所述机组蓄能大小的一个主要参数，指代单位压力变化时锅炉存储或释放的有效热量。测量所述锅炉蓄热量的关键在于测量锅炉蓄热系数，现有技术中一般针对测量过程中的一些不确定因素进行简化，将与汽包蓄热系数有关的测点的数据(即汽包测点数据)代入根据能量守恒原理推导出的计算汽包蓄热系数的理论算法，并根据汽包蓄热系数约占锅炉蓄热系数的90%这一经验值，来计算锅炉蓄热系数，由此测得的锅炉蓄热系数与其真实值之间存在一定偏差，测量精度不高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种锅炉蓄热系数的测量方法和测量装置，以提高所述锅炉蓄热系数的测量精度。一种锅炉蓄热系数的测量方法，包括:获取锅炉测点数据；通过采用混合建模技术、基于机理模型建立的以所述锅炉测点数据作为输入、以对所述机理模型的输出数据进行偏差补偿后得到的补偿结果作为输出的混合模型来处理所述锅炉测点数据，计算得到锅炉蓄热系数；其中，所述机理模型为预先根据能量守恒定律，对所述锅炉测点数据和锅炉蓄热系数进行机理分析而建立的数学模型。可选地，在所述获取锅炉测点数据前，还包括建立所述混合模型，具体为:获取样本数据，所述样本数据包括锅炉测点数据和通过实验测量得到的锅炉蓄热系数的实验值；选择其中部分样本数据作为训练样本，选择剩余样本数据作为测试样本；依据最小二乘支持向量积回归算法，以所述训练样本作为训练参数，对所述机理模型进行训练，并通过所述测试样本对所述训练后的机理模型进行测试；当判断所述测试后的机理模型以所述锅炉测点数据作为输入，得到的输出数据满足所述锅炉蓄热系数的精度要求时，确定测试后的机理模型为所述混合模型。可选地，在所述获取样本数据前，还包括:通过相关系数法和主元分析法，从与计算锅炉蓄热系数相关的测点中选择对锅炉蓄热影响达到预期标准的测点，作为用于获取所述锅炉测点样本数据的锅炉测点。其中，所述最小二乘支持向量积回归算法的核函数采用高斯径向基函数K (Xi, X) =exp (_ | | X-Xi | |2/ σ 2)。可选地，在建立所述混合模型前，还包括:建立机理模型，具体为:根据能量守恒定律，分别针对汽包、水冷壁和过热器推导出汽包蓄热系数的理论算法、水冷壁蓄热系数的理论算法和过热器蓄热系数的理论算法；将所述锅炉测点样本数据代入所述汽包蓄热系数的理论算法、水冷壁蓄热系数的理论算法和过热器蓄热系数的理论算法，得到所述汽包蓄热系数、水冷壁蓄热系数和过热器蓄热系数；将得到的所述汽包蓄热系数、水冷壁蓄热系数和过热器蓄热系数进行加和计算；
其中，所述汽包蓄热系数的理论算法为:
权利要求
1.一种锅炉蓄热系数的测量方法，其特征在于，包括: 获取锅炉测点数据； 通过采用混合建模技术、基于机理模型建立的以所述锅炉测点数据作为输入、以对所述机理模型的输出数据进行偏差补偿后得到的补偿结果作为输出的混合模型来处理所述锅炉测点数据，计算得到锅炉蓄热系数； 其中，所述机理模型为预先根据能量守恒定律，对所述锅炉测点数据和锅炉蓄热系数进行机理分析而建立的数学模型。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，在所述获取锅炉测点数据前，还包括建立所述混合模型，具体为: 获取样本数据，所述样本数据包括锅炉测点数据和通过实验测量得到的锅炉蓄热系数的实验值； 选择其中部分样本数据作为训练样本，选择剩余样本数据作为测试样本； 依据最小二乘支持向量积回归算法，以所述训练样本作为训练参数，对所述机理模型进行训练，并通过所述测试样本对所述训练后的机理模型进行测试； 当判断所述测试后的机理模型以所述锅炉测点数据作为输入，得到的输出数据满足所述锅炉蓄热系数的精度要求时，确定测试后的机理模型为所述混合模型。
3.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，在所述获取样本数据前，还包括: 通过相关系数法和主元分析法，从与计算锅炉蓄热系数相关的测点中选择对锅炉蓄热影响达到预期标准的测点，作为用于获取所述锅炉测点样本数据的锅炉测点。
4.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，所述最小二乘支持向量积回归算法的核函数采用高斯径向基函数 K (Xi, X) =exp (-1 I X-Xi ||2/σ2)。
5.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，在建立所述混合模型前，还包括:建立机理模型，具体为: 根据能量守恒定律，分别针对汽包、水冷壁和过热器推导出汽包蓄热系数的理论算法、水冷壁蓄热系数的理论算法和过热器蓄热系数的理论算法； 将所述锅炉测点样本数据代入所述汽包蓄热系数的理论算法、水冷壁蓄热系数的理论算法和过热器蓄热系数的理论算法，得到所述汽包蓄热系数、水冷壁蓄热系数和过热器蓄热系数； 将得到的所述汽包蓄热系数、水冷壁蓄热系数和过热器蓄热系数进行加和计算； 其中，所述汽包蓄热系数的理论算法为:
6.一种锅炉蓄热系数的测量装置，其特征在于，包括: 主控制器、用于获取锅炉测点数据的数据获取端和用于输出锅炉蓄热系数的数据输出端; 所述主控制器接收所述数据获取端获取的锅炉测点数据，进行处理得到所述锅炉蓄热系数，并通过所述数据输出端进行输出； 其中，所述主控制器包括存储有获取锅炉测点数据；通过采用混合建模技术、基于机理模型建立的以所述锅炉测点数据作为输入、以对所述机理模型的输出数据进行偏差补偿后得到的补偿结果作为输出的混合模型处理所述锅炉测点数据，计算得到锅炉蓄热系数 的控制指令的存储端和读取并执行所述存储端中控制指令的处理端。
7.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置为基于ARM-Linux平台开发的测量装置。
8.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于，所述数据获取端为采用8路模拟/数字转换方式获取数据的数据获取端。
9.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于，所述数据输出端为采用4-20mADC(1-5V DC)模拟量方式输出数据的数据输出端。
10.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于，所述数据输出端为通过网络接口直接输出数字量数据的数据输出端。
全文摘要
本发明实施例公开了一种锅炉蓄热系数的测量方法和测量装置，该测量方法包括获取锅炉测点数据；通过采用混合建模技术、基于机理模型建立的以所述锅炉测点数据作为输入、以对所述机理模型的输出数据进行偏差补偿后得到的补偿结果作为输出的混合模型处理所述锅炉测点数据，计算得到锅炉蓄热系数，以提高所述锅炉蓄热系数的计算精度；其中，所述机理模型为预先根据能量守恒定律，对所述锅炉测点数据和锅炉蓄热系数进行机理分析而建立的数学模型。
文档编号G01M99/00GK103196693SQ20131013857
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月19日 优先权日2013年4月19日
发明者陈卫, 罗志浩, 张建江, 余小敏 申请人:国家电网公司, 浙江省电力公司电力科学研究院