一种火电机组AGC性能指标优化方法及其装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114583764A(43)申请公布日2022.06.03(21)申请号202210213830.7G06N20/00(2019.01)(22)申请日2022.03.07G06Q10/04(2012.01)G06Q10/06(2012.01)(71)申请人青岛洪锦智慧能源技术有限公司G06Q50/06(2012.01)地址266000山东省青岛市崂山区松岭路169号1号楼2层内(72)发明人陈宇孙延贞于忠清(74)专利代理机构昆明普发诺拉知识产权代理事务所(特殊普通合伙)53209专利代理师王思(51)Int.Cl.H02J3/46(2006.01)H02J3/24(2006.01)G06K9/62(2022.01)G06N3/12(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图3页(54)发明名称一种火电机组AGC性能指标优化方法及其装置(57)摘要本发明公开了一种火电机组AGC性能指标优化方法及其装置，涉及火力发电技术领域。针对待优化火电机组，获取火电机组中锅炉、电机在不同工况下的煤量指令、风量指令、有功功率等数据得到历史数据集；然后对历史数据进行预处理，得到与锅炉性能关联性最高的输入向量；将煤量指令、风量指令等特征向量输入多元线性回归和机器学习算法，计算得到锅炉燃烧性能模型；将锅炉的主蒸汽压力、主蒸汽温度等特征向量输入非线性回归模型，计算得到电机性能模型；在实际工况的限制条件下，基于数据驱动应用优化算法计算优化之后的电机性能指标，并求解该条件下的输入向量。应用本发明，能实现对火电机组AGC性能的优化，并找到最佳的控制器参数。CN114583764ACN114583764A权利要求书1/3页1.一种火电机组AGC性能优化方法及其装置，其特征在于包括如下步骤：S1、获取待优化火电机组历史数据；S1‑1、获取火电机组中锅炉的煤量指令值CV、风量指令值WV、主蒸汽压力SP、主蒸汽温度ST、实际负荷AL；其中，CV、WV、SP、ST、AL均为带时序数据值，均为浮点数；S1‑2、使用数据获取模块按照时间间隔T将第S1‑1步骤中获取的数据收集汇总；S1‑3、数据存储模块将数据以时间戳为主键存储在数据库中；S2、数据预处理模块对历史数据进行预处理，使用随机森林算法得到影响锅炉性能的高关联度输入变量，对这些变量进行预处理，以时间戳为主键，建立锅炉性能特征输入向量v并存储在数据库中；S3、将经过数据处理的锅炉性能特征输入向量v输入到多元线性回归和机器学习算法中，训练出锅炉性能模型，利用平均百分比误差MPE和加权平均绝对百分比误差WMAPE来衡量模型的准确性；S4、将锅炉主蒸汽压力SP和主蒸汽温度ST的数据输入到非线性回归和机器学习算法中，训练出火电机组电机性能模型，利用平均百分比误差MPE和加权平均绝对百分比误差WMAPE来衡量模型的准确性；S5、获取火电机组当前的生产参数，包括主蒸汽压力SP、主蒸汽温度ST、机组实际负荷AL，将其输入锅炉性能模型和火电机组电机性能模型，应用遗传算法计算输入变量煤量指令值CV、风量指令值WV，获得最优的火电机组AGC调节性能综合指标Kp；将计算得到的煤量指令值CV、风量指令值WV作为指令值发送到机组，指导锅炉下一个时间节点内的加煤量和供风量。2.根据权利要求1所述的一种火电机组AGC性能优化方法，其特征在于：步骤S1所述时间间隔T不小于1800秒。3.根据权利要求1所述的一种火电机组AGC性能优化方法，其特征在于：步骤S2的具体过程如下：S2‑1、将获取的历史数据以秒为单位取值，遇到缺失值，采用插值方法补全；S2‑2、采用随机森林算法，通过计算输入变量重要性评价指标值，找到与主蒸汽压力SP和主蒸汽温度ST关联性最高的输入变量为煤量指令值CV、风量指令值WV；S2‑3、以时间戳为主键，构建锅炉性能特征输入向量v：v＝(CVt，CVt‑1，...，CVt‑T，WVt，WVt‑1，...，WVt‑T，SPt，SPt‑1，...，SPt‑T，STt，STt‑1，...，STt‑T)其中，CVt是t时刻的煤量指令，CVt‑1是t时刻前1秒钟的煤量指令，CVt‑T是t时刻前T秒钟的煤量指令；WVt是t时刻的风量指令，WVt‑1是t时刻前1秒钟的风量指令。SPt是t时刻的主蒸汽压力值，SPt‑1是t时刻前1秒的主蒸汽压力值。STt是t时刻的主蒸汽压力值，STt‑1是t时刻前1秒的主蒸汽压力值；S2‑4、对输入变量进行数据预处理；S2‑5、将输入向量存储到数据库中。4.根据权利要求1所述的一种火电机组AGC性能优化方法，其特征在于：步骤S3的具体过程如下：S3‑1、从数据库中读取全部锅炉性能特征输入向量v；2CN114583764A权利要求书2/3页S3‑2、将