[發(fā)明專利]一種面向發(fā)電設(shè)備狀態(tài)參量參考值的增量式計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110631676.0
• 申請(qǐng)日: 2021-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN113393107B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊嘉偉;崔宇;唐健;田軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東方電氣集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06F16/2458;G06K9/62;G06Q50/06;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 蘇丹

本申請(qǐng)涉及智慧電廠發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，尤其是針對(duì)發(fā)電機(jī)定子部件重要狀態(tài)參量的參考值計(jì)算方式的一種面向發(fā)電設(shè)備狀態(tài)參量參考值的增量式計(jì)算框架方法。本方法基于局部敏感哈希算法分別對(duì)發(fā)電設(shè)備相關(guān)歷史數(shù)據(jù)和新增數(shù)據(jù)在保留信息特征的前提下，適當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)聚合，可以通過減少計(jì)算開銷，而非更新計(jì)算硬件的方式達(dá)到增量計(jì)算的目的。并且本發(fā)明相較于傳統(tǒng)的增量式計(jì)算方法，具有計(jì)算速度快，計(jì)算開銷小，計(jì)算精度高等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及智慧電廠發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，尤其是針對(duì)發(fā)電機(jī)定子部件重要狀態(tài)參量的參考值計(jì)算方式的一種面向發(fā)電設(shè)備狀態(tài)參量參考值的增量式計(jì)算方法。

背景技術(shù)

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展意見的推進(jìn)，以智能管控一體化系統(tǒng)為核心的智慧電廠應(yīng)運(yùn)而生。智慧電廠對(duì)傳感器采集數(shù)據(jù)進(jìn)行全面整合處理，進(jìn)行管理決策制定，以期形成一套覆蓋火力發(fā)電廠全生命周期的智能傳感、智能執(zhí)行、智能控制、智能優(yōu)化和智能管控的技術(shù)方案。其中智能管控技術(shù)以自學(xué)習(xí)、自分析為依托，通過對(duì)設(shè)備機(jī)組的海量歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，結(jié)合輸入和輸出對(duì)象建立系統(tǒng)工況模型，再通過實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)與建立的歷史工況模式進(jìn)行比對(duì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備缺陷或故障的預(yù)判或診斷。因此，準(zhǔn)確地對(duì)設(shè)備重要狀態(tài)參量進(jìn)行參考值計(jì)算和閾值分析，是智能管控模塊的關(guān)鍵技術(shù)。

目前，針對(duì)發(fā)電設(shè)備狀態(tài)參量參考值的計(jì)算方法主要包括基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的計(jì)算方法，基于機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的回歸計(jì)算方法。前者通過狀態(tài)參量及其相關(guān)特征的因果關(guān)系和關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行相關(guān)回歸，如最小二乘法等，但計(jì)算效果通常受制于回歸函數(shù)復(fù)雜程度。后者通過建立有監(jiān)督的輸入和輸出黑盒模型，對(duì)狀態(tài)參量進(jìn)行不同工況下的數(shù)值擬合，得益于機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)模型的非線性函數(shù)組合和復(fù)雜度可調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，目前在參考值計(jì)算精度上獲得了廣泛的應(yīng)用。

在設(shè)備正常老化和負(fù)荷峰谷周期交替等多中因素的影響下，設(shè)備狀態(tài)參量存在多變性，為保證模型的時(shí)效性，狀態(tài)參量計(jì)算模型需要定期對(duì)新采集數(shù)據(jù)進(jìn)行增量式計(jì)算。目前采用的增量式計(jì)算模型，直接將新采集數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)在時(shí)間維度上進(jìn)行拼接，視作新的訓(xùn)練集對(duì)模型進(jìn)行校驗(yàn)更新。在傳感器采樣頻率高、采樣點(diǎn)繁多的背景下，上述增量式計(jì)算方法容易造成訓(xùn)練集數(shù)據(jù)爆發(fā)式增長(zhǎng)，對(duì)計(jì)算硬件的內(nèi)存和性能要求極為嚴(yán)苛。

雖然發(fā)電設(shè)備具有工況多變的特性，但也不乏長(zhǎng)時(shí)間工作于同一工況下的情況，導(dǎo)致同一時(shí)段內(nèi)所采集的數(shù)據(jù)通常富有冗余性。因此，對(duì)發(fā)電設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)在保留信息特征的前提下，適當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)聚合，可以通過減少計(jì)算開銷，而非更新計(jì)算硬件的方式達(dá)到增量計(jì)算的目的，具有一定的實(shí)際應(yīng)用意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決發(fā)電機(jī)定子部件重要狀態(tài)參量參考值的增量式計(jì)算問題，提供了一種面向發(fā)電設(shè)備狀態(tài)參量參考值的增量式計(jì)算框架方法，主要應(yīng)用于發(fā)電設(shè)備中大數(shù)據(jù)的增量式計(jì)算過程，減少數(shù)據(jù)大量增長(zhǎng)對(duì)計(jì)算硬件的壓力。

本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容如下：

一種面向發(fā)電設(shè)備狀態(tài)參量參考值的增量式計(jì)算方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、從離線存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫以最小時(shí)間單位提取歷史數(shù)據(jù)；這里最小時(shí)間單位可以自定義為周、月、年等時(shí)間單位用以提取歷史數(shù)據(jù)。

步驟二、以每個(gè)最小時(shí)間單位歷史數(shù)據(jù)為待聚合數(shù)據(jù)z；

步驟三、對(duì)待聚合數(shù)據(jù)z進(jìn)行基于局部敏感哈希算法的數(shù)據(jù)聚合，得到聚合后的數(shù)據(jù)z′；

步驟四、將各歷史數(shù)據(jù)中最小時(shí)間單位聚合后的數(shù)據(jù)進(jìn)行級(jí)聯(lián)拼接，作為新的待聚合數(shù)據(jù)，通過步驟三基于局部敏感哈希算法進(jìn)行數(shù)據(jù)聚合，將得到的聚合后的數(shù)據(jù)作為原始小樣本數(shù)據(jù)模板D₀保存至在線計(jì)算數(shù)據(jù)庫中；

步驟四具體是將原始數(shù)據(jù)按照最小時(shí)間單位分為多個(gè)待聚合數(shù)據(jù)z，對(duì)每個(gè)z分別進(jìn)行基于局部敏感哈希算法的數(shù)據(jù)聚合得到每個(gè)最小時(shí)間單位的聚合后數(shù)據(jù)z′，其中每個(gè)z′與z對(duì)應(yīng)，將所有z′進(jìn)行級(jí)聯(lián)拼接，組合成新的待聚合數(shù)據(jù)，再次進(jìn)行數(shù)據(jù)聚合，生成小樣本數(shù)據(jù)模板D₀