[發明專利]一種基于DCS數據挖掘的燃煤發電機組背壓特性曲線獲取系統及方法

有效

• 申請號: 202011432298.5
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112765227B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 文樂;曾德勇;高彥飛;史章峰;張望宏
• 申請（專利權）人: 華能陜西發電有限公司
• 主分類號: G06F16/2458
• 分類號: G06F16/2458;G06F17/18;F01D21/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 賀小停

本發明提供的一種基于DCS數據挖掘的燃煤發電機組背壓特性曲線獲取系統及方法，包括以下步驟：步驟1，從燃煤機組的DCS數據庫中獲取數據框；步驟2，對數據框中的每組觀測數據的機組功率進行修正，獲得修正數據框；步驟3，從修正數據框中獲取有效數據框；步驟4，對有效數據框進行歸一化、聚類處理，得到兩個子類數據框，從兩個子類數據框中選取其中一個子類數據框作為對象；步驟5，計算對象的拐點；步驟6，根據拐點獲取燃煤發電機組背壓特性曲線；通過對DCS數據的挖掘分析獲得機組功率變化率與背壓的關系曲線，與理論計算或性能試驗方法相比、相比，本發明獲得結果更能反映機組當前狀態下的實際運行特性。

技術領域

本發明涉及燃煤發電領域，尤其涉及一種基于DCS數據挖掘的燃煤發電機組背壓特性曲線獲取系統及方法。

背景技術

燃煤發電機組背壓直接影響機組出力能力，背壓越高則汽輪機低壓缸焓降不足且冷端熱損失越大導致出力降低，背壓過低則汽輪機低壓缸進入阻塞工況造成低壓缸鼓風損失急劇升高導致設備損壞。

針對燃煤發電機組，可借鑒中國國家GB/T 8117標準或美國機械工程師協會(ASME)PTC6規程，在設定的汽輪機調節閥開度下，穩定主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度參數，以調整汽輪機背壓參數的性能試驗方式，獲得該調節閥開度下的機組背壓特性曲線。

實際上，背壓特性曲線與調節閥開度關系較大，受電網負荷申請等因素限制，只能選取數目有限的調節閥開度進行試驗，且試驗時調節閥一般選擇3VWO、4VWO模式，與實際調節閥運行狀態不符，進而無法掌握背壓變化對機組出力能力的影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于DCS數據挖掘的燃煤發電機組背壓特性曲線獲取系統及方法，通過對DCS數據的挖掘分析獲得機組功率變化率與背壓的關系特性，以進一步診斷分析機組出力能力現狀與變化趨勢，從而開展機組夏季負荷預測、冷端治理等工作。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

本發明提供的一種基于DCS數據挖掘的燃煤發電機組背壓特性曲線獲取方法，包括以下步驟：

步驟1，以燃煤機組所涵蓋機組運行全負荷范圍為采集范圍，從燃煤機組的DCS數據庫中以設定的采樣周期獲取設定時間段內的機組功率、汽輪機背壓、綜合閥位指令和主蒸汽壓力四個測點數據，并將同一時刻的四個測點數據作為一組觀測數據，得到數據框；

步驟2，對步驟1中得到的數據框中的每組觀測數據的機組功率進行修正，獲得修正數據框；

步驟3，根據設置的綜合閥位指令區間，從步驟2中得到的修正數據框中獲取有效數據框，并對有效數據框中的每組有效觀測數據的機組修正功率和汽輪機背壓進行歸一化處理，得到歸一化處理后的有效數據框；

步驟4，將步驟3中得到的歸一化處理后的有效數據框中的每組有效觀測數據進行聚類處理，得到兩個子類數據框，從兩個子類數據框中選取其中一個子類數據框作為對象；

步驟5，計算步驟4中得到的對象的拐點；

步驟6，根據步驟5中得到的拐點對應的汽輪機背壓數據將步驟4中得到的對象分割成兩部分，其中，將汽輪機背壓大于拐點對應的汽輪機背壓的有效觀測數據記為X集合；將汽輪機背壓小于拐點對應的汽輪機背壓的有效觀測數據記為Y集合；

步驟7，根據對步驟6中的X集合和Y集合獲取燃煤發電機組背壓特性曲線。

優選地，步驟3中，根據設置的綜合閥位指令區間，從步驟2中得到的修正數據框中獲取有效數據框，具體方法是：

任意選定某一綜合閥位指令k，根據該綜合閥位指令k設置綜合閥位指令區間[k-0.5％，k+0.5％]；