[發(fā)明專利]一種核電汽輪機高壓轉(zhuǎn)子外表面溫度模擬裝置及方法

在審

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• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112130468A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設計）人: 齊漣;楊宇;王家鋆;山雪峰;王勇;范誠豪;趙正興
• 申請（專利權）人: 中核核電運行管理有限公司;上海發(fā)電設備成套設計研究院有限責任公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 陳早璟

1.一種核電汽輪機高壓轉(zhuǎn)子外表面溫度模擬方法，其特征在于：步驟一：創(chuàng)建支持向量回歸機模型；步驟二：應用支持向量回歸機模型；

步驟一：創(chuàng)建支持向量回歸機模型，具體包括：

步驟1.1整理出SVR訓練樣本和測試樣本；

步驟1.2選取或更換核函數(shù)及模型參數(shù)；

步驟1.3獲得支持向量回歸模型和參數(shù)；

步驟1.4測試支持向量回歸模型；

步驟二：應用支持向量回歸機模型，具體包括：

步驟2.1采集和整理運行參數(shù)；

步驟2.2預測汽輪機高壓轉(zhuǎn)子外表面溫度。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種核電汽輪機高壓轉(zhuǎn)子外表面溫度模擬方法，其特征在于：所述的步驟1.1整理出SVR訓練樣本和測試樣本，具體包括：收集整理汽輪機50％～100％負荷穩(wěn)定運行狀態(tài)下各負荷段內(nèi)汽輪發(fā)電機組電功率、主蒸汽溫度、內(nèi)缸內(nèi)壁或高壓進汽管道內(nèi)壁溫度測點、高壓缸第1級動葉槽部位轉(zhuǎn)子外表面溫度的數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)樣本；在數(shù)據(jù)樣本中，在各負荷段內(nèi)抽樣任選20％的數(shù)據(jù)樣本作為測試樣本，剩余80％的數(shù)據(jù)樣本作為訓練樣本。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種核電汽輪機高壓轉(zhuǎn)子外表面溫度模擬方法，其特征在于：步驟1.2選取或更換核函數(shù)及模型參數(shù)，具體包括：選擇支持向量回歸機模型的核函數(shù)，采用網(wǎng)格自動尋優(yōu)方法確定懲罰系數(shù)和寬度系數(shù)；

網(wǎng)格自動尋優(yōu)方法確定懲罰系數(shù)和寬度系數(shù)的步驟為：給定懲罰系數(shù)和寬度系數(shù)的取值范圍、初始值及變化步長，然后就兩者的取值進行組合針對訓練樣本進行訓練，最后選擇誤差最小的一組參數(shù)作為最優(yōu)的懲罰系數(shù)和寬度系數(shù)；

在選擇支持向量回歸機模型的核函數(shù)時，優(yōu)先選擇徑向基函數(shù)作為支持向量回歸機模型的核函數(shù)，在徑向基函數(shù)無法滿足訓練和測試要求時，選擇多項式函數(shù)、感知器函數(shù)和線性函數(shù)。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種核電汽輪機高壓轉(zhuǎn)子外表面溫度模擬方法，其特征在于：步驟1.3獲得支持向量回歸模型和參數(shù)：根據(jù)步驟1.2選取的核函數(shù)以及尋優(yōu)獲得的懲罰系數(shù)和寬度系數(shù)，利用LIBSVM支持向量機函數(shù)庫，針對訓練樣本進行訓練，獲得合適的支持向量回歸模型和參數(shù)。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種核電汽輪機高壓轉(zhuǎn)子外表面溫度模擬方法，其特征在于：步驟1.4測試支持向量回歸模型，具體包括：根據(jù)步驟1.3獲得的支持向量回歸模型和參數(shù)，利用LIBSVM支持向量機函數(shù)庫，針對步驟1.1得到的測試樣本進行預測，分析預測精度；若預測精度不能達到要求，回到步驟1.2更換支持向量回歸機模型的核函數(shù)重新開始。

6.根據(jù)權利要求3所述的一種核電汽輪機高壓轉(zhuǎn)子外表面溫度模擬方法，其特征在于：所述的步驟2.1采集和整理運行參數(shù)，具體包括：獲取核電汽輪發(fā)電機組電功率、主蒸汽溫度、內(nèi)缸內(nèi)壁或高壓進汽管道內(nèi)壁溫度測點的數(shù)據(jù)；步驟2.2預測汽輪機高壓轉(zhuǎn)子外表面溫度：在汽輪機的運行中，利用支持向量回歸機模型，計算核電汽輪機高壓轉(zhuǎn)子外表面的溫度，用溫度模擬值參與到汽輪機熱應力監(jiān)控系統(tǒng)。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種核電汽輪機高壓轉(zhuǎn)子外表面溫度模擬方法，其特征在于：所述步驟1.1和步驟1.2之間還進行如下處理：對所述訓練樣本和所述測試樣本進行標準化處理，將其值通過線性插值方式控制到0～1之間；所述步驟2.1和步驟2.2之間還進行如下處理：對運行數(shù)據(jù)進行標準化處理，將其值通過線性插值方式控制到0～1之間。

8.一種核電汽輪機高壓轉(zhuǎn)子外表面溫度模擬裝置，其特征在于：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和接口相連，接口依次連接計算機，高壓轉(zhuǎn)子外表面溫度顯示；數(shù)據(jù)在接口，訓練數(shù)據(jù)模塊，向量回歸機模型，高壓轉(zhuǎn)子外表面溫度預測器之間依次傳輸，最后輸入計算機。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種核電汽輪機高壓轉(zhuǎn)子外表面溫度模擬裝置，其特征在于：所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和模數(shù)轉(zhuǎn)換相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入由溫度傳感器和功率傳感器輸入。

10.根據(jù)權利要求8所述的一種核電汽輪機高壓轉(zhuǎn)子外表面溫度模擬裝置，其特征在于：所述的溫度傳感器測量控制閥，進汽管內(nèi)壁和內(nèi)缸內(nèi)壁溫度；功率傳感器測量發(fā)電機功率。