一种常减压装置稳态工况的判别方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种常减压装置稳态工况的判别方法，尤其涉及在常减压装置进行实 时优化前，通过操作参数对常减压装置运行状态进行判断的方法。
【背景技术】
[0002] 目前石化领域一般采用统计学方法和手段，如选用均值、标准差、变异系数（包括 极差变异系数、标准差变异系数）等统计量，以及直方图、控制图等统计技术，对生产运行 进行稳态分析。一方面，由于抽样的局限性，样本信息不可能是总体信息的完整反应，采用 固定窗口或者分段统计的方法，容易造成误判。另一方面，在实际工业测量中，会产生各种 测量误差，如果仅仅采用传统的一次多项式进行参数拟合，会将一些非斜率变化的信息拟 合到一次项中，造成错误判断数据在变化的假象，影响稳态判别。
[0003]本发明技术，提出了一种基于滑动窗口的多项式拟合稳态检测方法。该方法采用 滑动窗口对当前窗口内的数据进行多项式拟合，根据拟合后的多项式的一次项系数的大小 判断信号的稳态与非稳态，滤波窗口的长度可以根据历史稳态数据自适应确定。在窗口滑 动的过程中，测量数据可以被多次利用，提高了稳态检测的准确性。窗口的长度可以根据历 史稳态数据自适应确定，相比较根据经验确定窗口的大小，前者对稳态检测结果的影响较 小。此外，采用二次多项式进行拟合，在能保证拟合精度的同时，又能避免一次多项式拟合 造成的数据判断错误。
[0004]在对常减压装置工况进行稳态判断时，当且仅当表征常减压装置的加工工况参数 均处于稳态中，才认为该段时间范围内常减压装置处于稳态，后续方可进行装置的实时优 化。
【发明内容】
[0005]本发明提出一种常减压装置稳态工况的判别方法，通过对常减压装置的操作参数 进行稳态分析，综合判断常减压装置是否处于稳态。
[0006]本发明提出的稳态判断方法包括以下步骤：
[0007] 1)选择最能表征常减压装置的加工工况参数，读取历史稳态工况数据，确定滑动 窗口的长度Η;
[0008] 2)以当前时间Ta为基准，向历史方向前推4h，确定数据采集的起始时间Tb:Tb = Ta_4h，以一定时间为时间间隔，采集该段时间范围内最能表征常减压装置的加工工况参数 数据，分别组成数据段；
[0009] 3)将长度为Η的滑动窗口左端固定在当前需要判断的数据段的起始位置，对当前 窗口内的数据（窗口内各点（t1>Xl))进行多项式拟合，依据稳态判断规则判断当前窗口内 的数据是否处于稳态：
[0010] 若为非稳态，则认为当前1；至Ta时间范围内装置处于非稳态，结束判断；
[0011] 若为稳态，则转步骤4);
[0012] 4)判断1；至Ta时段内的用以稳态判断的参数数据是否已被全部检测：
[0013] 若尚未全部检测完成，则向右滑动窗口，返回步骤3)，进行下一次判断；
[0014] 若全部检测完成，则输出平稳段的起始时间和结束时间。
[0015] 优选的，步骤1)中确定滑动窗口的长度Η的步骤为：
[0016] 101)初始化滑动窗口的长度Η= 2,给定阈值ae(〇, 1);
[0017] 102)确定历史稳态工况数据的起始时间?\，将长度为Η的滑动窗口左端固定在?\ 处，对当前窗口内的数据进行多项式拟合，分别计算多项式拟合前窗口内数据的标准差Si 和多项式拟合后窗口内数据的标准差S2;
[0018] 103)计算归一化标准差δΗ=δ2/Si，判断δ"与α的大小：
[0019] 若δΗ<α，则转步骤4);
[0020] 若δΗ>α，则Η=Η+1 返回步骤 2);
[0021] 104)当前Η即为所求的滑动窗口的长度。
[0022] α =〇. 1〇
[0023] 优选的，步骤2)中所述一定时间为3min。
[0024] 优选的，步骤3)中稳态判断规则依据下式判断：
[0025] Ip」< 入
[0026] 其中Pl为步骤3)拟合得到的多项式一次项的系数，λ= 3δ/Η，δ为拟合前采 集数据与拟合后数据之间偏差的标准差，Η为当前窗口的长度。
[0027] 优选的，步骤3)中，针对窗口内各点（t1>Xl)进行多项式拟合的方程为：
[0028] A=-Pv, + 十
[0029] 其中，h为当前窗口内数据采集的时刻点，并有t1=i(i= 1，2，一，!1)^1为在时 亥虓h时采集到的数据，p。、Pl、p2分别为多项式零次项、一次项、二次项的系数。
[0030] 优选的，步骤4)中，每次滑动的距离h依据下式判断：
[0031]
[0032] 优选的，所述最能表征常减压装置的加工工况参数为常一中回流量和常二线抽出 量。
[0033] 有益效果：
[0034] 本发明提出一种常减压装置稳态工况判别方法，通过对常减压装置的操作参数进 行稳态分析，实现对常减压装置运行工况状态的准确判断，尤其在加工原油切换造成生产 调整较为频繁，装置瞬时波动较大时，能有效实现切油后的稳态工况的及时判断，为装置实 时优化奠定基础。
【附图说明】
[0035] 图1为实时稳态判断流程图。
[0036] 具体实施案例
[0037] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。
[0038] 以某企业常减压装置为例，该企业常减压装置具有炼化企业典型工艺，包括初馏 塔、常压塔和减压塔。限于专利篇幅，在此只对常一中回流量、常二线抽出量这两个操作参 数进行分析。
[0039] 1)读取历史稳态工况数据，确定滑动窗口的长度H，在本实施例中，通过下列3个 步骤实现：
[0040] 101)初始化滑动窗口的长度Η= 2,给定阈值ae(〇, 1)，在本实施例中，α= 0·1〇
[0041] 102)确定历史稳态工况数据的起始时间?\ (2015-05-0100:00)和结束时间 Τ2(2015-05-0104:00)，读取常一中回流量、常二线抽出量的历史稳态工况数据，分别如表 1、表2所示：
[0042] 表1常一中回流量历史稳态工况数据
[0043]
[0044]
[0045] 表2常二线抽出量历史稳态工况数据
[0046]
[0047]
[0048] 将长度为Η= 2的滑动窗口左端固定在1\处，对当前窗口内的数据进行多项式拟 合，分别计算多项式拟合前窗口内数据的标准差\和多项式拟合后窗口内数据的标准差 δ2〇
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