基于海量历史数据火电机组运行参数智能在线寻优方法
【技术领域】：
[0001] 本发明属于火力发电技术领域，具体涉及一种基于海量历史数据火电机组运行参 数智能在线寻优方法。
【背景技术】：
[0002] 目前，火电机组可采用的优化目标值有设计值、计算值、试验值和经验值，这些方 法在不同程度上都存在着弊端，由于某些机组热力系统建立精确的数学模型，获取经济运 行计算目标值也存在困难；取设计参数作为目标值一般适用于带基本负荷的机组，对于长 期变负荷运行的机组，不适合取设计值作为目标值；试验方法则是通过机组优化试验，通过 对多个典型负荷工况进行反复试验和调整，试验方法的问题在于试验成本高，且获得的目 标工况点有限。
【发明内容】
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[0003] 目标值是节能诊断优化的基础和核心问题，由于现有技术的弊端，本发明的目的 是为了实时准确的确定机组最优目标值，提供了基于海量历史数据火电机组运行参数智能 在线寻优方法，该方法通过历史稳态数据寻优值作为计算基准和判断依据，及时跟踪本身 机组的运行特性变化，在线确定机组最优目标值。
[0004] 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：
[0005] 基于海量历史数据火电机组运行参数智能在线寻优方法，包括如下步骤：
[0006] 1)设定寻优的参数，包括不可控参数和可控参数，其中，不可控参数为：机组负 荷、循环水入口温度、收到基灰分、收到基水分、干燥无灰基挥发分及收到基低位发热值；可 控参数为：主蒸汽温度、主蒸汽压力、再热蒸汽温度、真空、给水温度、过热减温水量、再热减 温水量、烟气含氧量及排烟温度；
[0007] 2)提取15分钟内的机组负荷值、循环水入口温度、收到基灰分、收到基水分、干 燥无灰基挥发分及收到基低位发热值6个不可控参数按匹配算法寻找案例库中相近的运 行工况，如果在案例库中能找到此工况，则进入步骤4)，如果在案例库中找不到，进入步骤 3)；
[0008] 3)在历史数据中按照机组负荷值、循环水入口温度、收到基灰分、收到基水分、干 燥无灰基挥发分及收到基低位发热值6个不可控参数按匹配算法寻找一年内煤耗率最低 的1个工况；
[0009] 4)找出对应案例或时戳下的主蒸汽温度、主蒸汽压力、再热蒸汽温度、真空、给水 温度、过减水流量、再减水流量、烟气含氧量及排烟温度9个可控参数寻优值；
[0010] 5)此次寻优得到的结果如果在案例库中没有，则保存至案例库中。
[0011] 本发明进一步的改进在于，步骤2)和3)中，匹配算法如下：
[0012] 利用基于距离和方向信息的几何模型方法进行机组运行工况案例的相似性描述， 当前稳态运行工况数据X q和机组案例库中案例X 4勺相似性函数可表述为：
[0016] 式中，i = 1至6, j = 1至6,xqj分别为当前稳态运行工况下6个不可控参数实时 测点的值，&分别代表机组案例库中6个不可控参数的案例值，w i、W2为权重因子，分别取 为0. 75和0. 25 ;D(xq，X1)表示距离信息，γ ,分别表示6个不可控参数的加权系数，分别取 为 0. 3、0.2、0. 1、0. 1、0. UOJdos(Si)表示案例方向信息；
[0017] 利用式（1)计算当前稳态运行工况数据与机组历史工况相似度S1，将所有大于相 似度阈值\的历史工况都作为匹配工况。
[0018] 本发明进一步的改进在于，相似度阈值Sv取值为0. 8。
[0019] 相对于现有技术，本发明具有如下的有益效果：
[0020] 本发明采用基于历史稳态数据寻优值作为优化诊断等功能模块的计算基准和判 断依据，及时跟踪本身机组的运行特性变化，在线确定机组目标工况。本发明可满足生产实 时现场中小指标考核、耗差分析、运行优化、节能诊断等功能模块的需求，进而完善和提高 机组性能。
【附图说明】：
[0021] 图1为本发明基于海量历史数据火电机组运行参数智能在线寻优方法的流程图。
[0022] 图2为当前火电机组运行参数智能在线寻优图。
【具体实施方式】：
[0023] 下面结合具体实施对本发明做进一步说明。
[0024] 基于海量历史数据火电机组运行参数智能在线寻优方法，其计算流程如图1所 示，详细步骤包括以下内容：
[0025] 1)设定寻优的参数，不可控参数为：机组负荷、循环水入口温度、收到基灰分、收 到基水分、干燥无灰基挥发分、收到基低位发热值；可控参数为：主蒸汽温度、主蒸汽压力、 再热蒸汽温度、真空、给水温度、过热减温水量、再热减温水量、烟气含氧量、排烟温度；
[0026] 实际运行中，通过采集得出的上述不可控参数的数据如表1所示：
[0029] 2)在历史数据中按照机组负荷值、循环水入口温度、收到基灰分、收到基水分、干 燥无灰基挥发分、收到基低位发热值等可控参数按匹配算法寻找一年内煤耗率最低的1个 工况，找出该工况下对应的主蒸汽温度、主蒸汽压力、再热蒸汽温度、真空、给水温度、过减 水流量、再减水流量、烟气含氧量、排烟温度等可控参数寻优值，得到的寻优结果如图2所 示；
[0030] 通过匹配算法计算得到所有匹配工况下的一个煤耗最低的工况所对应的各寻优 参数值如下：
[0034] 通过上述寻优参数值能够指导电厂运行人员及时调整当前运行参数，使机组时刻 处于最优运行条件下，并进一步满足生产现场的小指标考核、耗差分析、运行优化、节能诊 断等功能需要，完善和提1?机组性能。
【主权项】
1. 基于海量历史数据火电机组运行参数智能在线寻优方法，其特征在于，包括如下步 骤： 1) 设定寻优的参数，包括不可控参数和可控参数，其中，不可控参数为：机组负荷、循 环水入口温度、收到基灰分、收到基水分、干燥无灰基挥发分及收到基低位发热值；可控参 数为：主蒸汽温度、主蒸汽压力、再热蒸汽温度、真空、给水温度、过热减温水量、再热减温水 量、烟气含氧量及排烟温度； 2) 提取15分钟内的机组负荷值、循环水入口温度、收到基灰分、收到基水分、干燥无灰 基挥发分及收到基低位发热值6个不可控参数按匹配算法寻找案例库中相近的运行工况， 如果在案例库中能找到此工况，则进入步骤4)，如果在案例库中找不到，进入步骤3); 3) 在历史数据中按照机组负荷值、循环水入口温度、收到基灰分、收到基水分、干燥无 灰基挥发分及收到基低位发热值6个不可控参数按匹配算法寻找一年内煤耗率最低的1个 工况； 4) 找出对应案例或时戳下的主蒸汽温度、主蒸汽压力、再热蒸汽温度、真空、给水温度、 过减水流量、再减水流量、烟气含氧量及排烟温度9个可控参数寻优值； 5) 此次寻优得到的结果如果在案例库中没有，则保存至案例库中。2. 根据权利要求1所述的基于海量历史数据火电机组运行参数智能在线寻优方法，其 特征在于，步骤2)和3)中，匹配算法如下： 利用基于距离和方向信息的几何模型方法进行机组运行工况案例的相似性描述，当前 稳态运行工况数据xq和机组案例库中案例X4勺相似性函数可表述为：式中，i=i至6,j=i至6,Xq]分别为当前稳态运行工况下6个不可控参数实时测 点的值，&分别代表机组案例库中6个不可控参数的案例值，wpw2为权重因子，分别取为 0.75和0.25;D(Xq，Xl)表示距离信息，丫,分别表示6个不可控参数的加权系数，分别取为0. 3、0. 2、0. 1、0. 1、0. 1、0. 2, cos( δ J表示案例方向信息； 利用式（1)计算当前稳态运行工况数据与机组历史工况相似度31，将所有大于相似度 阈值\的历史工况都作为匹配工况。3. 根据权利要求2所述的基于海量历史数据火电机组运行参数智能在线寻优方法，其 特征在于，相似度阈值Sv取值为0. 8。
【专利摘要】本发明基于海量历史数据火电机组运行参数智能在线寻优方法，包括如下步骤：1)设定寻优的参数，包括不可控参数和可控参数，其中，不可控参数为：机组负荷、循环水入口温度、收到基灰分、收到基水分等；可控参数为：主蒸汽温度、主蒸汽压力、再热蒸汽温度、真空、给水温度、过热减温水量等；2)提取15分钟内的6个不可控参数按匹配算法寻找案例库中相近的运行工况，如果在案例库中能找到此工况，则进入步骤4)，如果在案例库中找不到，进入步骤3)；3)在历史数据中按照6个不可控参数按匹配算法寻找一年内煤耗率最低的1个工况；4)找出对应案例或时戳下的9个可控参数寻优值；5)此次寻优得到的结果如果在案例库中没有，则保存至案例库中。
【IPC分类】G05B13/04
【公开号】CN105259758
【申请号】CN201510695780
【发明人】赖菲, 范奇, 王智微, 黄廷辉, 何新
【申请人】西安西热电站信息技术有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月22日