一种火电机组主蒸汽流量软测量方法、系统、设备及介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115014454A(43)申请公布日2022.09.06(21)申请号202210565399.2G06K9/62(2022.01)(22)申请日2022.05.23G06N3/08(2006.01)(71)申请人西安热工研究院有限公司地址710048陕西省西安市碑林区兴庆路136号申请人西安西热电站信息技术有限公司(72)发明人徐红伟李崇晟孙玺高旭杜军吴智群王博马晨曦(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师李鹏威(51)Int.Cl.G01F1/86(2006.01)F01D21/00(2006.01)G06F30/27(2020.01)权利要求书3页说明书12页附图5页(54)发明名称一种火电机组主蒸汽流量软测量方法、系统、设备及介质(57)摘要本发明公开了一种火电机组主蒸汽流量软测量方法、系统、设备及介质，所述方法包括以下步骤：获取待主蒸汽流量测量的汽轮机高压缸范围内预设蒸汽参数的实时测量值；将所述预设蒸汽参数的实时测量值输入预训练好的主蒸汽流量软测量模型中，通过所述主蒸汽流量软测量模型输出火电机组主蒸汽流量预测值。本发明以稳态工况下对上游的给水系统通过热量和流量平衡计算获取的主蒸汽流量作为软测量模型的目标值，将模型输入参数完全限制在下游的高压缸范围内，借助高压缸内蒸汽的高流速带来的参数零迟滞性，使得以稳态工况下的数据训练出的软测量模型可以直接扩展至非稳态工况下进行应用。CN115014454ACN115014454A权利要求书1/3页1.一种火电机组主蒸汽流量软测量方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待主蒸汽流量测量的汽轮机高压缸范围内预设蒸汽参数的实时测量值；其中，所述预设蒸汽参数包括主蒸汽压力、各调节阀后蒸汽压力、调节级后蒸汽压力、各抽汽口蒸汽压力和温度、高压缸排汽压力和温度；将所述预设蒸汽参数的实时测量值输入预训练好的主蒸汽流量软测量模型中，通过所述主蒸汽流量软测量模型输出主蒸汽流量预测值；所述预训练好的主蒸汽流量软测量模型的获取步骤包括：获取训练样本集；所述训练样本集中的每个训练样本均包括输入变量的样本值和输出变量的样本值，所述输入变量的样本值为预设蒸汽参数的样本值，所述输出变量的样本值为与输入变量的样本值所对应的主蒸汽流量目标值，目标值通过主蒸汽上游给水系统的热量和流量平衡计算得到；选取主蒸汽流量软测量模型的具体类型；其中，模型满足2个基本条件：1)输入为多维连续变量，输出为一维连续变量；2)非线性回归模型；基于所选主蒸汽流量软测量模型的具体类型，通过训练样本集中的样本数据拟合输入变量和输出变量的非线性关系，达到预设收敛条件后，获得所述预训练好的主蒸汽流量软测量模型。2.根据权利要求1所述的一种火电机组主蒸汽流量软测量方法，其特征在于，所述训练样本集中，每个训练样本的获取步骤包括：基于历史数据获取初始采样点集合；基于所述初始采样点集合，筛选出满足预设条件的稳态工况下的采样点，获得筛选后的采样点集合；将筛选后的采样点集合中，每个采样点的主蒸汽压力、各调节阀后蒸汽压力、调节级后蒸汽压力、各抽汽口蒸汽压力和温度以及高压缸排汽压力和温度的值作为输入变量的样本值；基于每个采样点中的除氧器进出水压力和温度、进汽压力和温度、进水流量，高压加热器进出水压力和温度、进汽压力和温度、疏水温度，给水泵出口去过热器的减温水流量，给水泵中间抽头去再热器的减温水流量以及锅炉连续排污流量的值，进行高压加热器和除氧器的联合热平衡计算，获得每个采样点对应的主蒸汽流量目标值，作为输出变量的样本值；每个采样点的输入变量的样本值和输出变量的样本值组成一个独立的训练样本。3.根据权利要求2所述的一种火电机组主蒸汽流量软测量方法，其特征在于，所述基于所述初始采样点集合，筛选出满足预设条件的稳态工况下的采样点，获得筛选后的采样点集合中，在筛选出满足预设条件的稳态工况下的采样点之后，还包括：对每个满足预设条件的稳态工况下的采样点，计算汽轮机一抽至二抽区段的特征通流面积；通过基于断层区间识别的方法检测异常点，剔除异常点对应的采样点，获得筛选后的采样点集合；其中，所述通过基于断层区间识别的方法检测异常点的步骤包括：设置用于断层判别的区间长度L；计算特征通流面积Fν数据集的最大值FνMAX和最小值FνMIN；将总区间[FνMIN，FνMAX]以设置2CN115014454A权利要求书2/3页的区间长度L划分为Nsub个子区间，循环Fν数据集，当满足RMIN≤Fv＜RMAX时，将数据放置于该子区间，RMAX和RMIN分别代表该子区间的上、下限；将没有Fν数据的子区间设置为断层区间；计算每两个相邻断层区间所包围的子区间所含Fν数据量的总和，数据量总和最大的区块予以保留，其余