[發明專利]一種火電機組能效特征指標基準值的獲取方法

有效

• 申請號: 202011598899.3
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112749840B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 胡陽;楊澤;房方;王慶華;劉吉臻
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/0639;G06Q50/06;G06F18/23213;H02J13/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

本發明公開了一種火電機組能效特征指標基準值的獲取方法，通過獲取火電廠機組實測運行數據，對數據進行穩態篩選獲取機組穩定工況下的數據；在此基礎上，依據機組負荷、環境溫度、煤質三個邊界條件進行工況劃分；利用主特征提取方法選取與供電碳排放強度相關的能效特征指標；利用聚類算法結合聚類評價函數對能效特征指標的歷史數據進行多參數同步聚類，確定各工況下的能效特征指標基準值；利用深度學習網絡建立能效特征指標與供電碳排放之間的回歸模型，預測能效特征指標以基準值運行時供電碳排放的目標值。

專利領域

本發明涉及一種能效特征指標基準值的獲取方法，具體涉及一種火電機組能效特征指標基準值的獲取方法。

背景技術

近年來隨著節能減排工作的進一步深入，火電機組提效運行面臨更大的壓力，加強火電機組節能降耗的任務迫在眉睫。因此，優化運行研究對火電機組的節能工作至關重要。

能效特征指標基準值的確定是節能診斷優化的基礎和核心問題。基準值是衡量實際或實驗樣本值偏差而選取的一組參照值。能效指標的基準值是指機組在當前運行邊界條件下，實際可達到的最低供電煤耗和碳排放強度對應下的參數值。只有在正確確定能效特征指標的基準值后，才能計算機組實際運行參數偏離基準值時所造成的各項經濟損失，從而有效定位機組運行能耗的薄弱環節。但由于機組的能效指標具有高度非線性以及強耦合性的特點，通過建立特征指標的優化運行過程函數確定其基準值是非常困難的。此外，當機組邊界條件發生改變時，需要對函數模型不斷修正，很難實現機組能效運行的實時優化。此外，現階段電廠對運行參數調整往往憑借運行人員的經驗或者直接取機組運行的設定值，或采用優化實驗值等。對于變負荷運行的機組，不適合取其設計值作為基準值；而通過實驗的方法，需要通過對多個典型工況進行反復試驗和調整，獲取各運行工況下的基準值，但實驗成本高昂且獲得到的目標工況點有限，難以確定能效指標的基準值。

發明目的

本發明的目的在于針對現有技術中存在的問題與缺陷，提供一種基于數據挖掘的火電機組能效特征指標基準值的獲取方法。

通過獲取火電廠機組實測運行數據，通過對數據進行穩態篩選獲取機組穩定工況下的數據。在此基礎上，依據機組負荷、環境溫度、煤質三個邊界條件進行工況劃分。利用主特征提取的方法選取與供電碳排放強度相關的能效特征指標。利用聚類算法結合聚類評價函數對能效特征指標的歷史數據進行多參數同步聚類，確定各工況下的能效特征指標基準值。利用深度學習網絡建立能效特征指標與供電碳排放之間的回歸模型，預測能效特征指標以基準值運行時供電碳排放的目標值。在機組實際運行中，隨著能效水平的不斷提高，其能效特征指標的實際運行值與基準值的偏差逐漸縮小。根據新的采集數據來定期調整基準值工況庫，以期接近機組當前運行狀態下的理論目標值，從而對機組的優化運行進行指導。通過采用本發明對火電機組能效特征指標基準值的確定，為火電機組的節能和優化運行奠定了基礎。

發明內容

本發明提供了一種火電機組能效特征指標基準值的獲取方法,包括如下步驟:

步驟1、獲取火電機組實測運行數據，按照一定采樣時間完成數據采集及存儲；

步驟2、基于火電運行過程特性，對采集的數據進行穩態篩選，獲取機組穩定工況的數據；依據征火電機組外部約束條件的負荷、環境溫度和煤質情況的三個邊界條件對所述穩定工況進行劃分，獲取不同穩定工況下的分組數據；

步驟3、對每一穩定工況下的分組數據，分別采用主特征提取方法，選取與火電廠供電碳排放相關的能效特征指標；

步驟4、利用聚類方法，對能效特征指標的歷史數據進行多參數同步聚類，確定各工況分組下的特征指標基準值；

步驟5、利用深度學習神經網絡建立能效特征指標與供電碳排放的回歸模型，預測能效特征指標以基準值運行時供電碳排放的目標值；