[發明專利]基于數據平滑度函數的機組負荷（準）穩態工況聚類算法

有效

• 申請號: 201510090659.5
• 申請日: 2015-02-28
• 公開（公告）號: CN104750973B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 李曉光;盧盛陽;郭江龍;米翠麗;陳二松
• 申請（專利權）人: 國網河北能源技術服務有限公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 李志民;陳建民

本發明公開了一種基于數據平滑度函數的機組負荷(準)穩態工況聚類算法，其步驟為：(1)通過綜合應用統計學方法對采集到的機組負荷數據進行數據預處理，提高所研究數據對象的準確性和一致性，使其能夠真實反映機組的運行狀況；(2)以數據平滑度函數為準則，截斷大于設定臨界閾值的單調數據區域，對機組負荷數據進行(準)穩態工況判定；(3)選擇符合數據平滑度要求，且滿足最短(準)穩態工況時間的機組負荷數據，通過有效的聚類算法獲得機組典型工況數據集并存儲。本方法靈活適用，適于火電機組負荷數據(準)穩態工況的判定，可以獲取機組運行典型工況數據，為后續的機組診斷服務以及機組運行狀態分析優化等工作提供了有效的數據支撐。

技術領域

本發明屬于火力發電廠汽輪機組安全經濟性遠程診斷與服務技術領域，具體涉及一種基于數據平滑度函數的機組負荷(準)穩態工況聚類算法。

背景技術

在現階段，依靠現代信息技術，特別是計算機網絡技術的快速發展和應用，節能技術實驗室實現了對發電企業和發電集團信息基礎設施的整合和利用，通過機組現場實時一次運行數據的集中報送，逐步建成了集火電機組實時數據采集、傳輸、存儲和計算為一體的能耗大數據支撐平臺。通過機組能耗大數據支撐平臺，為異地電廠或發電集團的設備運行原始參數等各種資源與節能技術的有效溝通，提供了非常方便的聯系交流途徑，實現了異地數據共享的功能。

然而火電機組是一個復雜的耦合系統，尤其是具有多級回熱和再熱系統的大容量、高參數機組，由于工況的暫態變化，以及機組在蓄熱、放熱、壓縮、膨脹等熱力過程中的熱慣性，導致其實時運行參數的傳輸具有滯后性和動態性的特點。并且各個設備運行狀態存在不確定變化，在(準)穩態與非穩態之間不斷交替運行，過渡狀態中數據的統計特性變動尤其劇烈，其中機組負荷是一個表征機組運行工況的重要參數，所有的機組二次性能指標數據計算都是在特定機組負荷或者說特定工況下進行的。

進行設備狀態診斷分析時首先要獲得歷史數據集的穩定工況，只有(準)穩態工況下各參數才具有較強狀態的一致性，在非穩態工況下，數據不能真實地反映系統輸入輸出的關系，會帶來辨識和建模誤差。如果直接從機組歷史數據庫中將非穩態數據提取并用于計算分析，其結果會有較大的波動和偏差，不能反映機組設備的實際運行狀態和性能，非穩態數據在機組的診斷和分析方面不具有實際的指導意義和應用價值。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種有效的基于數據平滑度函數的機組負荷穩態或準穩態工況判定方法，以實現對火電廠能耗大數據平臺中海量機組數據的(準)穩態工況判定，其可以更加高效準確的獲取機組海量數據的(準)穩態工況，并在系統平臺中保存為典型工況數據集，為機組后續的性能指標計算和診斷分析提供重要的數據支撐。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案為：一種基于數據平滑度函數的機組負荷穩態或準穩態工況聚類算法，其具體包括以下步驟：

(1)系統平臺機組負荷數據預處理

數據預處理是獲取機組負荷典型工況數據集的第一步，通過綜合應用統計學方法對采集數據進行數據校正，以消除粗大誤差和壞值點，提高所研究數據對象的準確性和一致性，使其能夠真實反映機組的運行狀況；