[發明專利]一種聯合循環二拖一機組汽輪機負荷的權益分配計算方法

在審

• 申請號: 202010584085.8
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111723331A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 王毅;王智微
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10;G06N3/04;G06N3/08;F01K23/10
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

一種聯合循環二拖一機組汽輪機負荷的權益分配計算方法，采集二拖一聯合循環機組在各臺燃機單獨運行時的歷史穩態數據，利用數據挖掘技術建立汽輪機負荷與余熱鍋爐給水流量、主蒸汽壓力和溫度的函數關系模型；在兩臺燃機同時運行的時候，將采集到的各臺余熱鍋爐給水流量主蒸汽壓力和溫度數據輸入到模型中，得到當前控制邊界條件下余熱鍋爐對汽輪機負荷的貢獻同時以定期更新模型的方式考慮各臺余熱鍋爐和汽輪機隨運行時間變化其特性變化的影響；本發明利用數據挖掘技術處理燃氣?蒸汽聯合循環發電機組在二拖一運行模式下兩臺余熱鍋爐各自對汽輪機負荷的權益貢獻。

技術領域

本發明屬于汽輪機負荷技術領域，具體涉及一種聯合循環二拖一機組汽輪機負荷的權益分配計算方法。

背景技術

近些年，考慮到火力發電機組節能環保的要求，我國建設了一大批燃氣-蒸汽聯合循環機組。燃氣-蒸汽聯合循環機組有多種軸系布置方式，包括單軸布置和多軸布置，多軸布置又以“二拖一”機組為主。燃氣-蒸汽聯合循環二拖一發電機組由2臺燃氣輪機發電機組、2臺余熱鍋爐、1臺蒸汽輪機發電機組組成，兩臺余熱鍋爐的給水被燃氣輪機排氣加熱后，產生的高壓過熱蒸汽在母管匯合進入蒸汽輪機做功。燃氣-蒸汽聯合循環二拖一機組發電過程示意圖如圖1所示。經母管進入蒸汽輪機高壓缸做功。燃氣-蒸汽聯合循環二拖一機組發電過程示意圖如圖1所示。

為了更精確地評價燃氣輪機及其對應的余熱鍋爐性能，非常有必要考慮兩臺余熱鍋爐各自對汽輪機負荷的權益貢獻。燃氣-蒸汽聯合循環機組在二拖一運行模式下，各余熱鍋爐對汽輪機負荷的權益貢獻，一般由該余熱鍋爐對應的燃機實際負荷占兩臺燃機的總負荷比例來確定。這種處理的方法過于簡單且沒有科學依據，更沒有考慮到余熱鍋爐的實際運行狀況，不能反映各余熱鍋爐之間的性能差異。如何科學計算兩臺余熱鍋爐各自對汽輪機負荷的權益貢獻，是目前聯合循環二拖一機組性能評價和優化運行中的技術難點。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種聯合循環二拖一機組汽輪機負荷的權益分配計算方法，根據當前控制邊界條件實時計算燃氣-蒸汽聯合循環二拖一機組余熱鍋爐對汽輪機負荷的貢獻，能夠更精確地評價燃氣輪機及其對應的余熱鍋爐性能。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種聯合循環二拖一機組汽輪機負荷的權益分配計算方法，包括以下步驟：

(一)建立二拖一聯合循環機組在各臺燃機單獨運行時汽輪機負荷和余熱鍋爐給水流量、主蒸汽壓力、溫度函數關系計算模型

(1)在電廠的廠級監控信息系統里收集第j臺(1≤j≤2)燃機單獨運行的工況，篩選出歷史穩態工況運行數據，提取歷史數據中的余熱鍋爐給水流量主蒸汽壓力溫度和汽輪機負荷Pe_t數據；

(2)將提取出來余熱鍋爐給水流量主蒸汽壓力溫度汽輪機負荷Pe_t數據隨機分開，70％數據用作計算模型的自學習，30％數據作為檢驗；自學習數據記為(Pe_t)，檢驗數據記為(Pe′_t)；

(3)建立結構BP神經網絡模型，輸入層有3個節點，隱含層有7個節點，輸出層有1個節點；節點傳遞函數采用S型傳遞函數logsig，訓練函數采用Levenberg_Marquardt的BP算法訓練函數trainlm，網絡學習函數采用帶動量項的BP學習規則learngdm，將所有自學習數據使用最大最小法進行數據歸一化，最大最小法函數形式如下：

x’_k＝(x_k-x_min)/(x_max-x_min) (1)

將歸一化后的自學習數據輸入BP神經網絡模型進行訓練，設置訓練終止條件為擬合結果誤差小于等于0.0001，驗證檢查結果大于等于10；訓練結束，得到汽輪機負荷和余熱鍋爐給水流量、主蒸汽壓力、溫度函數計算模型：