[發(fā)明專利]一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的熱工過程調(diào)節(jié)品質(zhì)計(jì)算方法和裝置

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• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112686538A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬成龍;張政委;袁雪峰;陳世和;張含智;陳建華;衛(wèi)平寶;聶懷志;李曉靜;陳木斌
• 申請（專利權(quán)）人: 華潤電力技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 劉新雷

本發(fā)明公開了一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的熱工過程調(diào)節(jié)品質(zhì)計(jì)算方法和裝置，方法包括：S1，獲取機(jī)組的控制回路的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；S2，進(jìn)行模式識別獲得控制回路的運(yùn)行狀態(tài)，提取出穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)階躍和隨動(dòng)態(tài)，及對機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模式識別，獲得機(jī)組的運(yùn)行模式；S3，對機(jī)組按照預(yù)設(shè)規(guī)則進(jìn)行指標(biāo)計(jì)算并獲得指標(biāo)參數(shù)，指標(biāo)包括準(zhǔn)確性指標(biāo)、確定性指標(biāo)、快速性指標(biāo)和懲罰因子；S4，根據(jù)指標(biāo)參數(shù)計(jì)算控制回路的準(zhǔn)確性、快速性和穩(wěn)定性評價(jià)分?jǐn)?shù)并綜合計(jì)算和輸出調(diào)節(jié)品質(zhì)分?jǐn)?shù)；S5，根據(jù)控制回路在機(jī)組運(yùn)行中對安全性、經(jīng)濟(jì)性的影響因子及被調(diào)量進(jìn)行分級分類；S6，對完成分級分類的控制回路進(jìn)行權(quán)重配置；S7，根據(jù)調(diào)節(jié)品質(zhì)分?jǐn)?shù)和權(quán)重，按照預(yù)設(shè)規(guī)則計(jì)算機(jī)組的調(diào)節(jié)品質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱工過程調(diào)節(jié)品質(zhì)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的熱工過程調(diào)節(jié)品質(zhì)計(jì)算方法和裝置。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)化的不斷推進(jìn)，市場對于電力的需求越來越大，雖然近年來新能源發(fā)電數(shù)量越來越多，但是依然不能改變系能源本身基數(shù)較低、發(fā)電不穩(wěn)定的特定，傳統(tǒng)的火電、水電依然占據(jù)電力市場的主導(dǎo)地位，其中又由于我國煤炭儲量豐富，使得火電占更大的比例。

在電力需求迅速增長的同時(shí)，火電機(jī)組利用小時(shí)數(shù)逐年降低，火電機(jī)組深度調(diào)峰的要求逐步加大。一方面，國內(nèi)火電機(jī)組運(yùn)行利用小時(shí)數(shù)不斷降低，電力市場環(huán)境競爭激烈，電網(wǎng)對發(fā)電企業(yè)要求越來越高；另一方面，火電機(jī)組劣質(zhì)煤摻燒現(xiàn)象嚴(yán)重，供熱負(fù)荷的不斷增加，運(yùn)行工況經(jīng)常偏離設(shè)計(jì)工況，電網(wǎng)負(fù)荷需求的連續(xù)變化導(dǎo)致的機(jī)組負(fù)荷頻繁波動(dòng)，對機(jī)組的可用率、運(yùn)行效率、供熱系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全可靠性與經(jīng)濟(jì)性等指標(biāo)均提出了更高的要求。火電機(jī)組自動(dòng)化水平的提高，有利于保障系統(tǒng)穩(wěn)定性、維持經(jīng)濟(jì)性并降低勞動(dòng)強(qiáng)度以及滿足電網(wǎng)輔助服務(wù)相關(guān)指標(biāo)要求的重要作用。

現(xiàn)有的火電廠一臺機(jī)組的熱工控制系統(tǒng)一般有上百套控制回路，這些控制系統(tǒng)中包含著不同類型的控制器。例如：多變量模型預(yù)測控制器(MPC)和PID控制器(比例-積分-微分控制器)等，其中PID控制器占火電廠熱工控制中的90％以上，這些系統(tǒng)控制品質(zhì)的好壞直接影響著火力發(fā)電廠的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

然而，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，一個(gè)整定好的控制回路投入運(yùn)行一段時(shí)間后，由于設(shè)備特性的改變、操作策略變化、運(yùn)行工況偏離實(shí)際工況等，控制系統(tǒng)的性能會下降，導(dǎo)致控制系統(tǒng)不再處于最佳工作狀態(tài)。目前需要依靠工程技術(shù)人員通過人工檢查和定期維護(hù)來實(shí)現(xiàn)，不僅會給工程師維護(hù)帶來繁重的工作任務(wù)，且不利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和整改問題，導(dǎo)致控制系統(tǒng)長期處于亞健康、欠維護(hù)的狀態(tài)。

隨著分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System,簡稱DCS)和廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(Supervisory Information System,簡稱SIS)的廣泛地應(yīng)用，為分析和計(jì)算提供了豐富的數(shù)據(jù)資源。并且，隨著人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系的不斷成熟和完善，提供了更多的技術(shù)手段和解決問題的方法。通過在線的評價(jià)自動(dòng)控制品質(zhì)，實(shí)時(shí)監(jiān)測自動(dòng)投入率、自動(dòng)控制品質(zhì)，利用先進(jìn)技術(shù)手段提供分析工具和診斷工具，輔助和指導(dǎo)控制系統(tǒng)的優(yōu)化，使系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，對多電廠的經(jīng)濟(jì)性和可靠性有著現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供了一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的熱工過程調(diào)節(jié)品質(zhì)計(jì)算方法和裝置，可自動(dòng)進(jìn)行趨勢識別，在線實(shí)時(shí)評價(jià)，不影響生產(chǎn)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的熱工過程調(diào)節(jié)品質(zhì)計(jì)算方法，包括：

S1，獲取機(jī)組的控制回路的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；

S2，進(jìn)行模式識別獲得所述控制回路的運(yùn)行狀態(tài)，提取出穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)階躍和隨動(dòng)態(tài)及對所述機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模式識別，獲得所述機(jī)組的運(yùn)行模式；

S3，對所述機(jī)組按照預(yù)設(shè)規(guī)則進(jìn)行指標(biāo)計(jì)算并獲得指標(biāo)參數(shù)，所述指標(biāo)包括準(zhǔn)確性指標(biāo)、確定性指標(biāo)、快速性指標(biāo)和懲罰因子；

S4，根據(jù)所述指標(biāo)參數(shù)計(jì)算所述控制回路的準(zhǔn)確性、快速性和穩(wěn)定性評價(jià)分?jǐn)?shù)并綜合計(jì)算和輸出調(diào)節(jié)品質(zhì)分?jǐn)?shù)；