一种汽轮机组稳态运行数据筛选方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽轮机组运行数据分析技术领域，具体涉及一种汽轮机组稳态运行数 据筛选方法，适用于分析和计算机组的性能指标时原始数据的筛选。
【背景技术】
[0002] 随着现代信息技术，特别是计算机网络技术的快速发展，大型火力发电厂普遍建 成了以DCS(DistributedControlSystem分布式控制系统，简称DCS)、SIS(Supervisory InformationSysteminplantlevel厂级监控信息系统，简称SIS)和MIS(Management InformationSystem管理信息系统，简称MIS)等为核心的信息化平台，所获取的海量数据 信息对于汽轮机组性能评价、能耗跟踪监测等具有重要的价值。但受电网调度、机组自身扰 动等因素影响，数据库中不可避免的混杂着大量的非稳态运行数据，并且规律性不强。而 汽轮机组相关性能指标计算方法，一般均是针对设备在一个稳定的连续运行时间区间而言 的，对主要运行参数的波动及持续时间都有较为严格的要求。
[0003] 数据库中运行数据是一种典型的按时间排列的有序样本，在提取稳态运行数据 时，其顺序不能被打乱。这一问题传统上通常采用的算法是Fisher聚类等算法，但该算法 本身涉及递推，使得当分段数较多的情况下计算量迅速增大，计算时间较长，因此一般更适 用于小样本、分段数较少的场合。而汽轮机组运行数据量较大，即便按照1分钟存储间隔推 算，每天的存储的样本数据量也多达上千条，特别是当有序样本（如某一天运行数据）中无 法提取出满足一定时长要求的稳态运行数据时，理论上需要的最优分段数可能会极大，这 时直接应用Fisher聚类算法对汽轮机组运行数据进行分段，所消耗的计算资源是巨大的， 很难满足汽轮机组性能指标在线分析计算的需求。
[0004] 如何客观、快速准确的从海量的机组运行数据中提取机组稳态运行数据，是下一 步对设备性能指标进行计算分析所需要解决的一个关键问题。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术在提取机组稳态运行数据时存在的计算量大和计算时间长等不足， 本发明提供了一种汽轮机组稳态运行数据筛选方法。
[0006] 为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：
[0007] 一种汽轮机组单参数稳态运行数据筛选方法，其包括以下步骤：
[0008] (a)获取数据样本S= {Sl，S2，…，sn}，确定数据样本S的稳态运行最短持续时长 tp和汽轮机组任一运行参数P1的最大允许偏差值O1;计算稳态运行最短持续时长tp内包 含的采样数据个数dn。
[0009] (b)设定检索参数初值，令m= 1，k=dn,t= 0,其中m、k和t均为检索参数。
[0010] (c)若m+k-1 <n成立，则执行步骤（d);若m+k-1 <n不成立，则判定数据样本S 中数据个数不足，检索结束。
[0011] ⑷选定数据子样本Sin={sm,sm+1,sm+2，…，Sn}，计算数据子样本均值 二,",n，计算数据子样本内各数据Si与均值间的欧氏距离5i，其中i=m，m+1，…，m+k_l〇
[0012](e)若SiSoi成立，则执行步骤（f);
[0013] 若S〇 1不成立，则判断检索参数t= 1是否成立；若t= 1成立，则执行步 骤（g);若t= 1不成立，则判断m+k彡n是否成立；若m+k彡n成立，则令检索参数m自加 一，t= 0，返回步骤（d);若m+k彡n不成立，贝丨」检索结束。
[0014] (f)令检索参数k自加一，t= 1 ;判断m+k-1彡n是否成立，若m+k-1彡n成立则 返回步骤（d);若m+k-1彡n不成立则执行步骤（g)。
[0015] (g)提取稳态运行数据疑似样本Sm，m+k_2={sm，sm+1，sm+2，…，sm+k_2}，对所述稳态运 行数据疑似样本Sm，m+k_2进行曲线拟合并计算曲线的斜率a;若|a| <e成立，则判定所述 稳态运行数据疑似样本Sm，m+k_2为稳态运行数据样本，提取稳态运行数据样本Sm，m+k_2，执行步 骤（h);若|a|彡e不成立，则判定所述稳态运行数据疑似样本Sm，m+k_2为非稳态运行数据 样本，执行步骤（h);其中，e为稳定度参量。
[0016] (h)令检索参数m=m+k-1,t= 0,k=dn;返回步骤（c)。
[0017] 具体的，步骤（a)中稳态运行最短持续时长％内包含的采样数据个数屯的计算方 法为：若为整数，则采样数据个数dn的计算见公式1 ;若t/^不是整数，则采样数据 个数dn的计算见公式2。
[0018] dn= 1+tp/ti (I)
[0019]
【主权项】
1. 一种汽轮机组单参数稳态运行数据筛选方法，其特征在于其包括以下步骤： (a) 获取数据样本S = {Sl，S2，…，sn}，确定数据样本S的稳态运行最短持续时长％和 汽轮机组任一运行参数P 1的最大允许偏差值σ 1;计算稳态运行最短持续时长％内包含的 采样数据个数dn; (b) 设定检索参数初值，令m = 1，k = dn, t = 0,其中m、k和t均为检索参数； (c) 若m+k-1 < η成立，则执行步骤（d);若m+k-1 < η不成立，则判定数据样本S中数 据个数不足，检索结束； (d) 选定数据子样本Sn^lrf= {sm, sm+1, sm+2，…，SnrtJ，计算数据子样本均值 计算数据子样本内各数据s i与均值间的欧氏距离δ i，其中i = m，m+l，… ，m+k-1 ; (e) 若Si彡。i成立，则执行步骤（f); 若δ σ i不成立，则判断检索参数t = 1是否成立；若t = 1成立，则执行步骤（g); 若t = 1不成立，则判断m+k彡η是否成立；若m+k彡η成立，则令检索参数m自加一，t = 0，返回步骤（d);若m+k彡η不成立，贝丨」检索结束； (f) 令检索参数k自加一，t = 1 ;判断m+k-1彡η是否成立，若m+k-1彡η成立则返回 步骤（d);若m+k-1彡η不成立则执行步骤（g); (g) 提取稳态运行数据疑似样本Sm，m+k_2= {sm, sm+1, sm+2，…，sm+k_2}，对所述稳态运行数据 疑似样本S m，m+k_2进行曲线拟合并计算曲线的斜率a;若|a|彡ε成立，则判定所述稳态运 行数据疑似样本3_ 1;_2为稳态运行数据样本，提取稳态运行数据样本Sm，m+k_ 2，执行步骤（h); 若|a|彡ε不成立，则判定所述稳态运行数据疑似样本Sm，m+k_ 2为非稳态运行数据样本，执 行步骤（h);其中，ε为稳定度参量； (h) 令检索参数m = m+k-1, t = 0, k = dn;返回步骤（c)。
2. 根据权利要求1所述的一种汽轮机组单参数稳态运行数据筛选方法，其特征在于步 骤（a)中稳态运行最短持续时长tp内包含的采样数据个数屯的计算方法为：若为整 数，则采样数据个数d n的计算见公式1 ;若t p/^不是整数，则采样数据个数d n的计算见公 式2 :
其中，tp为数据样本S = {s i，S2，…，sn}的稳态运行最短持续时长，&为数据采样间隔 时间。
3. 根据权利要求1或2所述的汽轮机组单参数稳态运行数据筛选方法的一种汽轮机组 多参数稳态运行数据筛选方法，其特征在于其包括以下步骤： (I) 除汽轮机组第一运行参数卩:外，再选取一个以上汽轮机组运行参数匕并确定各个 所述汽轮机组运行参数Pj的最大允许偏差值σ」，其中，j = 2, 3, ···，!!!，m为待稳定的汽轮 机组运行参数的数量； (II) 执行步骤（a)~（h)以提取汽轮机组第一运行参数P1的稳态运行数据样本S P1; 令 j = 2 ; (III) 令汽轮机组第一运行参数P1的稳态运行数据样本S P1为数据样本S，执行步骤 (a)~（h)以提取汽轮机组第j运行参数Pj的稳态运行数据样本S Pj;令j自加一； (IV) 若j < m成立，则令汽轮机组第j运行参数&的稳态运行数据样本S ~_为数据样 本S，返回步骤（III);若j Sm不成立，则检索结束。
【专利摘要】本发明涉及汽轮机组运行数据分析技术领域，具体涉及一种汽轮机组稳态运行数据筛选方法，适用于分析和计算机组的性能指标时原始数据的筛选。针对现有技术在提取机组稳态运行数据时存在的计算量大和计算时间长等不足，本发明提供了一种汽轮机组稳态运行数据筛选方法。本发明利用运行参数的最大允许偏差值，设定检索参数初值并逐步扩大检索参数范围，提取稳态运行数据疑似样本，考证并最终提取到汽轮机组稳态运行数据。
【IPC分类】G06F19-00
【公开号】CN104680010
【申请号】CN201510078440
【发明人】郭江龙, 李晓光, 米翠丽, 闫晓沛, 赵尔丹
【申请人】河北省电力建设调整试验所
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月13日