[發明專利]一種基于過熱器壁溫預測的多目標粒子群配煤方法

在審

• 申請號: 202310086818.9
• 申請日: 2023-02-01
• 公開（公告）號: CN116307507A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 陳思勤;朱凱;王學海;談俊杰;張輝;王銘忠;劉偉;沈玉華;茅大鈞
• 申請（專利權）人: 華能國際電力股份有限公司上海石洞口第二電廠;上海電力大學
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/006
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 邱月華

本發明公開了一種基于過熱器壁溫預測的多目標粒子群配煤方法包括：采集過熱器歷史管壁溫度數據并進行數據處理，劃分訓練集與測試集；利用DeepAR時間序列預測算法建立過熱器壁溫預測模型，利用狀態參數訓練過熱器壁溫預測模型；利用平均絕對誤差、均方根誤差和擬合優度評價過熱器壁溫預測模型的預測結果，結合預測結果和煤質指標數據構建安全性、經濟性和環保性目標函數；利用多目標粒子群算法優化目標函數，提取優化結果非支配解形成pareto解集，解碼解集獲取配煤方案。本發明將火電廠過熱器壁溫預測數據與煤質指標數據相結合，構建安全性、經濟性、環保性目標函數；采用提取非支配解集的方式求解多目標粒子群優化的目標函數，豐富了配煤方案的多樣性。

技術領域

本發明涉及配煤摻燒配比優化技術領域，具體為一種基于過熱器壁溫預測的多目標粒子群配煤方法。

背景技術

近十幾年來，火電廠的配煤摻燒技術取得了較大進展，動力配煤作為一種重要的潔凈碳技術，年產量呈現出明顯上升趨勢，社會效益和經濟效益也得以日益突顯，具有廣泛的應用前景和重要的推廣價值。

從目前國內投運的超(超)臨界機組鍋爐運行情況看，受熱面的爆管事故較為突出，而爆管事故大多與運行過程中受熱面管道超溫有關，配煤摻燒技術在解決爐膛結渣、水冷壁高溫腐蝕、過熱器超溫爆管、煤耗量增加和污染物排放超標等問題上具有重要的研究價值，因此如何合理的選擇配煤方案，在生產安全性、配煤經濟性和環保性之間找到平衡點，成為配煤技術的一個難點。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述存在的問題，提出了本發明。

因此，本發明解決的技術問題是：如何合理的選擇配煤方案，在生產安全性、配煤經濟性和環保性之間找到平衡點。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種基于過熱器壁溫預測的多目標粒子群配煤方法，包括：

采集過熱器歷史管壁溫度數據，對所述數據進行數據處理并劃分訓練集與測試集；

利用DeepAR時間序列預測算法建立過熱器壁溫預測模型，并利用狀態參數訓練所述過熱器壁溫預測模型；

利用平均絕對誤差、均方根誤差和擬合優度評價所述過熱器壁溫預測模型的預測結果，并結合所述預測結果和煤質指標數據構建安全性、經濟性和環保性目標函數；

利用多目標粒子群算法優化所述目標函數，并對優化結果提取非支配解形成pareto解集，解碼所述解集獲取配煤方案。

作為本發明所述的一種基于過熱器壁溫預測的多目標粒子群配煤方法的一種優選方案，其中：所述數據處理并劃分訓練集與測試集，包括：從火電企業SIS系統中選取某時間段其中包含若干個測點的過熱器歷史運行數據集；對所述數據集進行數據清洗、缺失值處理、數據標準化和歸一化處理，并將前60％的數據作為訓練集，剩余40％的數據作為測試集。

作為本發明所述的一種基于過熱器壁溫預測的多目標粒子群配煤方法的一種優選方案，其中：所述利用DeepAR時間序列預測算法建立過熱器壁溫預測模型，包括：基于給定的過去時間序列和協變量X_i,1:T建立未來時間序列，并對其條件概率分布進行建模，進而獲取過熱器壁溫預測結果；

其中，過去時間序列表示為：

未來時間序列表示為：

條件概率分布公式表示為：

式中，z_i,t表示時間序列i在時間t處的值，t₀表示時間劃分點。