一种燃煤发电设备数字孪生模型构建方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116029212A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202310031358.X(22)申请日2023.01.10(71)申请人重庆工业大数据创新中心有限公司地址400700重庆市北碚区新茂路1号(自贸区)(72)发明人曾镜瑞彭秀东许健雷喻博王海琨(74)专利代理机构重庆金橙专利代理事务所(普通合伙)50273专利代理师吴宜群(51)Int.Cl.G06F30/27(2020.01)G06N3/08(2023.01)G06F18/25(2023.01)G06F111/04(2020.01)权利要求书1页说明书10页附图2页(54)发明名称一种燃煤发电设备数字孪生模型构建方法(57)摘要本发明公开了一种燃煤发电设备数字孪生模型构建方法，包括的步骤如下：步骤1，构建可计算的数据模型，采用多源数据融合和深度学习算法，实现物理空间与虚拟空间信息流、控制流﹑数据流和决策流的数据融合及迭代优化，步骤2，引入电厂测量的缺陷数据，求解数字孪生体模型，允许控制系统调整设定点的参数。本发明通过利用本方法，明确了数字孪生在不同应用场景下的模型构建要素,规范了数字孪生模型构建流程,减少了因应用场景不明确、建模方法不明确导致的效率损失，量化了补偿效率损失的额外燃煤量，电厂的数字孪生体还能够为其他系统工程师提供有价值的信息，并且与工程管理人员一起，优先制定工作范围，以便在下一次电厂停机维护。CN116029212ACN116029212A权利要求书1/1页1.一种燃煤发电设备数字孪生模型构建方法，其特征在于，包括的步骤如下：步骤1，构建可计算的数据模型，采用多源数据融合和深度学习算法，实现物理空间与虚拟空间信息流、控制流﹑数据流和决策流的数据融合及迭代优化；步骤2，引入电厂测量的缺陷数据，求解数字孪生体模型，允许控制系统调整设定点的参数。步骤2.1，将孪生服务数据通过特征数据输入与应用接口﹑零部件数据输入与应用接口输入，通过关联性算法输入﹑输出与应用接口调整物理实体特征与零部件数据关系算法，对同一类型实体特征数据关联模型进行实例化。步骤2.2，数据模型对虚拟模型进行静态数据填充来达成虚拟模型的逻辑仿真与拟实物仿真对虚拟模型进行逻辑层面的验证并且通过与实际数据对比对数据模型的正确性进行验证，其中数据模型对虚拟模型进行填充仿真的过程则为模型实例化过程，由细粒度模型聚合为粗粒度模型基于MRMS耦合模型实现，具体包含:其中，Xs为粗粒度模型的输入；Ys为粗粒度的输出；k为该系统粗粒度模型包含的细粒度模型的集合；Mk为输变电设备细粒度模型k(k∈k)的多粒度模型系(MF)的子集，x为模型粒度控制器；M为控制器模型，步骤3，记录过程条件并与基线进行比较。2.根据权利要求1所述的一种燃煤发电设备数字孪生模型构建方法，其特征在于，在所述步骤1中，还包括如下步骤：步骤1.1，确定实体中所包括的属性数据，属性数据包括多个特征的特征值的数据集合。步骤1.2，对于每一特征，统计特征在多个属性数据中的原始分布以及分布参数，根据各个特征的分布参数确定对特征进行调整，以使得调整后的特征在多个属性数据中的分布为正态分布，调整后的特征用于输入至神经网络模型中进行训练。步骤1.3，形成特定实体特征数据关联模型并对其中数据进行分析.处理与仿真调试，得到物理实体故障诊断结果与解决方案，通过故障类型诊断输出接口将故障诊断结果与解决方案反馈给物理实体。3.根据权利要求1所述的一种燃煤发电设备数字孪生模型构建方法，其特征在于：准备以下材料，锅炉2台，汽轮机4台，泵/风机8台，阀门6—12个，换热器2台，冷却塔1台和数据收集设备1台。4.根据权利要求3所述的一种燃煤发电设备数字孪生模型构建方法，其特征在于：使用DCS控制系统控制不同的设备进行工作，通过数据收集设备对数据进行采集并上传。2CN116029212A说明书1/10页一种燃煤发电设备数字孪生模型构建方法技术领域[0001]本发明涉及数字孪生模型构建技术领域，具体为一种燃煤发电设备数字孪生模型构建方法。背景技术[0002]煤热电厂是由多个高温、高压的复杂设备组成的热力系统，在电厂运行过程中，有很多因素有可能导致系统效率下降，带来运行成本的增加，严重的情况会导致故障或重大安全事故的发生，如何评估各种因素对燃煤电厂热效率或安全运行的影响，并对这些影响进行量化，以便在停机维修时改善这些可能的因素，从整体上提升电厂的效率和安全性，是目前大多数电厂遇到的挑战之一，数字孪生作为实现数字化转型和促进智能化升级的重要使能途径，数字孪生是以多维虚拟模型和融合数据双驱动，通过虚实闭环交互，来实现监控、仿真、预测、优化等实际功能服务和应用需求，其中数字孪生模型构建是实现数字孪生落地应