[發明專利]一種基于灰狼算法的火電廠濕冷機組經濟背壓尋優方法

在審

• 申請號: 202010856684.0
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN112052570A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 李俞迪;林志赟;韓志敏;王博
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/27;G06N3/00;G06F111/10;G06F111/04
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊舟濤

1.一種基于灰狼算法的火電廠濕冷機組經濟背壓尋優方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：通過DCS集散控制系統采集電廠的運行數據，并保存在數據庫中；

步驟2：構建描述濕冷機組冷端系統的數學模型，以機組安全性為依據給出約束條件；

步驟3：分析濕冷機組的變工況特性，確定影響汽輪機凈出力的主要變量，包括機組運行工況、循環水流量和凝汽器入口循環水溫度；

步驟4：基于步驟3中的影響汽輪機凈出力的主要變量，構建以機組冷端系統發電凈經濟收益最高為優化目標的目標函數；

步驟5：以一組機組運行工況、循環水流量、凝汽器入口循環水溫度為一個灰狼的位置坐標，設置灰狼種群大小，并初始化灰狼種群的位置；

步驟6：以步驟4構建的目標函數作為適應值函數，計算所有灰狼在初始迭代的適應值；

步驟7：選擇適應值最小的三個灰狼作為當前迭代的精英狼，三只精英狼作為引導狼對狼群里的灰狼個體進行位置更新；具體為：首先基于加權平均值法更新除精英狼以外的所有其他灰狼的位置，然后基于反向學習策略更新三個精英狼的位置；

步驟8：以步驟7更新位置后的狼群為新的狼群，計算狼群內所有灰狼的適應值，并重新選擇精英狼；

步驟9：基于優勝劣汰原則，將步驟8中的新的狼群進行種群進化更新，得到新的狼群，計算狼群內所有灰狼的適應值，并重新選擇精英狼，迭代+1；

步驟10：迭代終止判據，若不滿足，跳轉至步驟7繼續循環，若滿足，則進入下一步驟；

步驟11：迭代結束后，將最后確認的精英狼中適應值最小的灰狼稱為最優頭狼，取最優頭狼的適應值作為最優解，同時獲取該狼對應的位置信息，作為優化問題中輸入變量的指導參數進行配置。

2.根據權利要求書1所述的一種基于灰狼算法的火電廠濕冷機組經濟背壓尋優方法，其特征在于：所述步驟2中在建立冷端系統數學模型時，以機組安全性作為建立約束條件的依據，約束條件主要包括：

汽輪機背壓的約束：p_cl，ξ≤p_c，ξ≤p_cu，ξ

循環水泵功率的約束：N_w，ξ≤5％N_T，ξ

循環水泵電機頻率的約束：20Hz≤f_w，ξ≤50Hz

循環水溫的約束：t_w-δ_ξ≤t_w1，ξ≤t_w+δ_ξ，t_w1，ξ≥t_wl

式中，ξ表示機組當前的運行工況，即機組當前負荷關于滿額負荷的百分比；p_c，ξ表示機組在ξ工況下的機組背壓值；p_cu，ξ表示機組在ξ工況下的警戒背壓值；p_cl，ξ表示ξ工況下的防凍保護背壓值；N_w，ξ表示在ξ工況下的循環水泵功耗；N_T，ξ表示在ξ工況下的機組負荷；f_w，ξ表示在ξ工況下的循環水泵的工作頻率；t_w1，ξ表示在ξ工況下的凝汽器入口循環水溫度；t_w表示當前環境下的循環水溫；δ_ξ表示在ξ工況下的調溫范圍，由機組配置的調溫模塊的調溫能力決定；t_wl表示冬季防凍保護凝汽器入口循環水溫度。

3.根據權利要求書1所述的一種基于灰狼算法的火電廠濕冷機組經濟背壓尋優方法，其特征在于：所述步驟3中分析機組變工況特性時，將汽輪機背壓近似為凝汽器飽和蒸汽壓力，分析汽輪機背壓的變工況特性就是分析凝汽器飽和蒸汽壓力的變工況特性；所述步驟3影響汽輪機凈出力的主要變量中，機組運行工況ξ可以用機組發電功率N_T，ξ等效替換。