[發(fā)明專利]一種基于大數(shù)據(jù)的電廠前饋控制優(yōu)化方法

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• 申請日: 2020-10-03
• 公開（公告）號: CN112200447A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊云凱;吳振龍;常健;霍永貴;陳日利;盛佳;劉群杰;殷家紅;樊榮
• 申請（專利權(quán)）人: 大同煤礦集團(tuán)陽高熱電有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06K9/62;G06Q50/06
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提出了一種基于大數(shù)據(jù)的電廠前饋控制優(yōu)化方法，屬于發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。該方法采集機(jī)組運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)，通過判定穩(wěn)定工況得到有效數(shù)據(jù)樣本；對有效數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗得到有用數(shù)據(jù)樣本；對有用數(shù)據(jù)樣本的邊界條件判定得到機(jī)組的工況進(jìn)行劃分；對有用數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析選擇出與機(jī)組煤耗關(guān)聯(lián)度高的特征指標(biāo)；在劃分的機(jī)組運(yùn)行工況內(nèi)，篩選出能耗特征指標(biāo)在低能耗時的歷史數(shù)據(jù)；基于低能耗時的歷史數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的前饋控制優(yōu)化設(shè)計，完成能耗特征指標(biāo)的前饋控制邏輯優(yōu)化；機(jī)組運(yùn)行在劃分的運(yùn)行工況內(nèi)，通過優(yōu)化的前饋控制邏輯使得控制量提前動作。本發(fā)明可加快能耗特征指標(biāo)的響應(yīng)速度，保證機(jī)組運(yùn)行在低能耗工況，提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于大數(shù)據(jù)的電廠前饋控制優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

隨著環(huán)境保護(hù)和電廠經(jīng)濟(jì)性的要求越來越高，降低火電機(jī)組的煤耗變得十分重要。傳統(tǒng)的目標(biāo)值一般是在設(shè)定的理想情況下確定得到的，由于火電機(jī)組需要參與深度調(diào)峰，不得不進(jìn)行大范圍的變工況運(yùn)行，使得機(jī)組不能一直在理想的設(shè)定值范圍內(nèi)工作，機(jī)組煤耗增加，機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性下降。

基于海量數(shù)據(jù)的分析方法，是通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、回歸、聚類、統(tǒng)計等操作完成數(shù)據(jù)內(nèi)在聯(lián)系的挖掘，是大數(shù)據(jù)時代的必然趨勢。目前火電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(Supervisory Information System, SIS)存儲了電廠運(yùn)行過程中的歷史監(jiān)控、生產(chǎn)、運(yùn)行、管理的海量數(shù)據(jù)，這些海量數(shù)據(jù)沒有對機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行發(fā)揮很好的促進(jìn)作用。這些海量數(shù)據(jù)很難通過傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析方法進(jìn)行分析，采用基于大數(shù)據(jù)分析方法能夠充分挖掘海量數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，基于分析出的數(shù)據(jù)內(nèi)在聯(lián)系，借助數(shù)據(jù)驅(qū)動的前饋控制優(yōu)化設(shè)計方法，對與機(jī)組煤耗關(guān)聯(lián)度高的能耗特征指標(biāo)的前饋控制邏輯進(jìn)行優(yōu)化，加快機(jī)組在所有運(yùn)行工況下的響應(yīng)速度，使得機(jī)組可以在實際運(yùn)行中達(dá)到最優(yōu)的目標(biāo)值。這對于電廠的安全運(yùn)行，特別是煤耗降低具有重要的促進(jìn)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服已有技術(shù)的不足之處，提出了一種基于大數(shù)據(jù)的火電廠前饋控制優(yōu)化方法。本發(fā)明使得火電廠運(yùn)行過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)得到充分應(yīng)用，并且與火電廠的控制邏輯相結(jié)合，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與現(xiàn)場控制的結(jié)合，能夠有效降低機(jī)組的煤耗并提升機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。

本發(fā)明提出的一種基于大數(shù)據(jù)的火電廠前饋控制優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）對火電廠機(jī)組運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，得到機(jī)組的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，儲存至新設(shè)置的服務(wù)器中；

2）通過基于置信度法或樣本熵法對步驟1）得到的機(jī)組歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行穩(wěn)定工況判定，剔除動態(tài)工況的數(shù)據(jù)，得到有效數(shù)據(jù)樣本；

3）通過多元線性回歸方法對步驟2）得到的有效數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，得到有用數(shù)據(jù)樣本；

4）對步驟3）得到的有用數(shù)據(jù)樣本通過K均值算法或均值漂移聚類算法進(jìn)行邊界判定，完成機(jī)組運(yùn)行工況的劃分；

5）對步驟3）得到的有用數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析或模糊綜合評價，選擇出與機(jī)組煤耗關(guān)聯(lián)度高的能耗特征指標(biāo)；

6）對步驟4）得到的有用數(shù)據(jù)樣本在劃分的不同運(yùn)行工況內(nèi)通過K均值或者均值漂移聚類算法分別對步驟5）選擇的能耗特征指標(biāo)進(jìn)行聚類分析，篩選出與煤耗關(guān)聯(lián)度高的能耗特征指標(biāo)在低能耗時的歷史數(shù)據(jù)；

7）基于步驟6）篩選出的與煤耗關(guān)聯(lián)度高的能耗特征指標(biāo)在低能耗時的歷史數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的前饋控制優(yōu)化設(shè)計方法，運(yùn)算出最佳前饋值后通過新設(shè)置的服務(wù)器與機(jī)組控制系統(tǒng)間的專用通道傳輸最佳前饋值，完成與煤耗關(guān)聯(lián)度高的能耗特征指標(biāo)的前饋控制邏輯的優(yōu)化；

8）機(jī)組運(yùn)行在劃分的運(yùn)行工況內(nèi)，通過步驟7）優(yōu)化后的前饋控制邏輯使得控制量提前動作，保證機(jī)組運(yùn)行在劃分后運(yùn)行工況的低能耗工況。