CN110007661A - 一种锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法 - Google Patents

一种锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110007661A
CN110007661A CN201910285897.XA CN201910285897A CN110007661A CN 110007661 A CN110007661 A CN 110007661A CN 201910285897 A CN201910285897 A CN 201910285897A CN 110007661 A CN110007661 A CN 110007661A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wolf
control system
combustion control
boiler combustion
residual error
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910285897.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110007661B (zh
Inventor
梁涛
程立钦
陈博
李宗琪
钱思琦
姜文
龚思远
王建辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei University of Technology
Original Assignee
Hebei University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei University of Technology filed Critical Hebei University of Technology
Priority to CN201910285897.XA priority Critical patent/CN110007661B/zh
Publication of CN110007661A publication Critical patent/CN110007661A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110007661B publication Critical patent/CN110007661B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0243Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model
    • G05B23/0254Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model based on a quantitative model, e.g. mathematical relationships between inputs and outputs; functions: observer, Kalman filter, residual calculation, Neural Networks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Abstract

本发明属于锅炉燃烧控制技术领域,尤其涉及一种锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法。该方法让预先训练的多个检测模型与实际锅炉燃烧控制系统并行工作,分别比较各个预先训练的检测模型与实际锅炉燃烧控制系统的输出,得到多个残差曲线;对每一残差曲线进行分析,如果残差曲线中某一时间点/时间段的差值超过预定阈值,对该残差曲线所属的锅炉燃烧控制系统的部位发出故障预警信息;预先训练的多个检测模型为使用SVR学习方法基于锅炉燃烧控制系统的预设历史时间段内的可测量数据构建的多个模型,并采用GWO算法对构建的每一模型进行优化训练后的模型。该方法可使锅炉燃烧控制系统的故障诊断效率更高,技术人员能及时发现故障,提高锅炉运行安全性。

Description

一种锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法
技术领域
本发明属于锅炉燃烧控制技术领域,尤其涉及一种锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法。
背景技术
锅炉燃烧控制系统是表征生产过程的主要工艺流程,同时,也是保证锅炉安全运行的主要条件之一。锅炉燃烧控制系统主要调节主蒸汽压力、烟气含氧量、炉膛负压三个被控量。主蒸汽压力是衡量锅炉的蒸汽生产量与负荷设备的蒸汽消耗量是否平衡的重要指标,是蒸汽的重要工艺参数,主蒸汽压力过低或过高,对于金属导管和负荷设备都是不利的,压力过高,会导致锅炉受损,压力过低,就不可能提供给负荷设备负荷质量的蒸汽。烟气氧含量是锅炉运行重要监控参数之一,同时也是反映燃烧设备与锅炉运行完善程度的重要依据,烟气含氧量过大则表明空气量送入过大,各大风机的出力过大,消耗电能增加,过量的空气造成炉温下降,不但影响燃烧,还会带走大量的热量和灰尘,增大污染排放浓度,烟气含氧量过小则表明空气量送入过小,会使得煤粉燃烧不够充分,会使炉子的燃烧稳定性降低,不利于炉膛的安全。炉膛负压是反映燃烧工况稳定与否的重要参数,是运行中要控制和监视的重要参数之一,锅炉炉膛负压太大,说明引风机抽吸力过大,将增加炉膛及烟道的漏风,使烟气量增加,受热面烟速加快,锅炉效率降低,尤其是锅炉低负荷运行或燃烧不稳时,很可能由于炉膛负压太大使锅炉灭火,炉膛负压小甚至变为正压,会使火焰及飞灰从炉膛不严处冒出,造成危及人身及设备安全。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对现有存在的技术问题,本发明提供一种锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法。
(二)技术方案
为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:
一种锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法,包括以下步骤,
101,让预先训练的多个检测模型与实际锅炉燃烧控制系统并行工作,分别比较各个预先训练的检测模型与实际锅炉燃烧控制系统的输出,得到多个残差曲线;
102,对每一残差曲线进行分析,如果残差曲线中某一时间点/时间段的差值超过预定阈值,对该残差曲线所属的锅炉燃烧控制系统的部位发出故障预警信息;
其中,步骤101中的预先训练的多个检测模型为使用支持向量回归(SVR)学习方法基于锅炉燃烧控制系统的预设历史时间段内的可测量数据构建的多个模型,并采用灰狼优化(GWO)算法对构建的每一模型进行优化训练后的模型。
具体地,在步骤101之前,锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法还包括,
获取预先训练的多个检测模型,其包括以下步骤:
101a-1,预设采样时间,采集锅炉燃烧控制系统中的可测量数据,构成样本数据集;
101a-2,利用样本数据集,通过SVR学习方法构建锅炉燃烧控制系统的多个初始检测模型;
101a-3,利用GWO算法优化SVR学习方法构建的每一个初始检测模型的核函数σ与惩罚因子γ,分别得到多个初始检测模型最优的核函数σ与惩罚因子γ,带入核函数σ与惩罚因子γ的多个初始检测模型即为预先训练的多个检测模型。
具体地,步骤101a-1中,锅炉燃烧控制系统中的可测量数据包括Pr、P、Ep、R、Or、O、EO、G、F、Nr、N、En十二个变量,其中,Pr为主蒸汽压力设定值、P为主蒸汽压力实测值、Ep为主蒸汽压力调节器输出信号、R为给煤机转速、Or为烟气含氧量设定值、O为烟气含氧量实测值、EO为氧量调节器输出信号、G为送风机动叶开度、F为实际送风量、Nr为炉膛负压设定值、N为炉膛负压实测值、En为负压调节器输出信号。
具体地,可测量数据为离线数据。
具体地,步骤101中预先训练的多个检测模型具体为七个,分别为,
压力调节器检测模型(x1):Ep=f(Pr-P)=f(P*);
压力变送器检测模型(x2):P=f(Pr);
氧量调节器检测模型(x3):Eo=f(Or-O+R)=f(O*);
氧量变送器检测模型(x4):O=f(Or);
风量变送器检测模型(x5):F=f(G);
负压调节器检测模型(x6):En=f(Nr-N+F)=f(N*);
负压变送器检测模型(x7):N=f(Nr);
其中,Pr为主蒸汽压力设定值、P为主蒸汽压力实测值、Ep为主蒸汽压力调节器输出信号、R为给煤机转速、Or为烟气含氧量设定值、O为烟气含氧量实测值、EO为氧量调节器输出信号、G为送风机动叶开度、F为实际送风量、Nr为炉膛负压设定值、N为炉膛负压实测值、En为负压调节器输出信号。
具体地,步骤102包括:
若压力调节器检测模型与压力变送器检测模型各自所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出压力调节器故障的信息;
若压力调节器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值在阈值内,压力变送器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出压力变送器出现故障的信息;
若氧量调节器检测模型与氧量变送器检测模型各自所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出氧量调节器故障的信息;
若氧量调节器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值在阈值内,氧量变送器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出氧量变送器出现故障的信息;
若风量变送器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出风量变送器故障的信息;
若负压调节器检测模型与负压变送器检测模型各自所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出负压调节器故障的信息;
若负压调节器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值在阈值内,负压变送器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出负压变送器故障的信息。
具体地,步骤101a-3中,利用GWO算法优化SVR学习方法构建的每一个初始检测模型的核函数σ与惩罚因子γ,具体包括以下步骤,
101a-3-1,初始化GWO算法参数,包括种群规模N,最大迭代次数tmax,核函数σ与惩罚因子γ的取值范围,求出种群中每一个灰狼的适应度值,依照适应度值从大到小将所述狼群个体分为α,β,δ,ω四组,其中位置最优的定义为α狼,位置次优的定义为β狼和δ狼,所述N个灰狼个体中除了α,β,δ外其他的狼定义为ω狼;
101a-3-2,由α狼,β狼,δ狼寻找猎物位置,在捕食过程中,由式(1)确定α狼,β狼,δ狼与猎物间的距离;式(2)则表示灰狼个体的更新方式;其中,式(3)中收敛因子a随着迭代次数从2线性递减到0,tmax为最大迭代次数;式(4)中,A,C为系数向量;r1和r2均为[0,1]的随机数;|A|>1对应于全局搜索;|A|<1对应于局部搜索;
D=|C·XP(t)-X(t)| (1)
X(t+1)=XP(t)-A·D (2)
A=2a·r2-a,C=2r1 (4)
式中,t表示种群当前迭代次数;式(1)、(2)中XP代表猎物位置;X代表灰狼个体位置;D表示α狼,β狼,δ狼与猎物间的距离;
101a-3-3,当灰狼判断出猎物位置时,此时α狼,β狼,δ狼总是最靠近猎物的,式(5)-(7)中,Xα,Xβ,Xδ分别表示α狼,β狼,δ狼当前位置,X(t)表示当前灰狼位置,Dα,Dβ和Dδ表示α狼,β狼,δ狼与猎物间的距离;
Dα=|C1·Xα(t)-X(t)| (5)
Dβ=|C2·Xβ(t)-X(t)| (6)
Dδ=|C3·Xδ(t)-X(t)| (7)
ω狼可依据α狼,β狼,δ狼的方位推算出猎物的大概位置,从而靠近猎物,ω狼朝向α狼,β狼,δ狼移动的位置的数学表达式如式(8)-(10):
X1=Xα-A1·Dα (8)
X2=Xβ-A2·Dβ (9)
X3=Xδ-A3·Dδ (10)
式(11)为按平均值计算的ω狼的最终位置,至此,N个灰狼个体的位置都得到了更新;
101a-3-4,重新计算位置经过更新后的N个灰狼个体的适应度值,若优于前次迭代最优适应度值,则保留更新后的位置,否则保留前次迭代的最优适应度值,然后依照适应度值从大到小将灰狼个体重新分为α,β,δ,ω四组,其中位置最优的仍然定义为α狼,位置次优的仍然定义为β狼和δ狼,N个灰狼个体中除了α,β,δ外其他的狼仍然定义为ω狼;
101a-3-5,由α狼,β狼,δ狼的位置再次作为寻找猎物位置的基准,迭代更新下一代个体的位置,重复101a-3-2到101a-3-4的步骤,最终寻找到猎物位置,实现捕获猎物的任务,此时,α狼的最终位置即为SVR学习方法构建的每一个初始检测模型的核函数σ与惩罚因子γ。
(三)有益效果
本发明的有益效果是:本发明提供的锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法,该方法通过GWO算法优化SVR学习方法构建的每一个初始检测模型的核函数σ与惩罚因子γ,可以使锅炉燃烧控制系统的故障诊断效率更高,以便技术人员能够及时发现处理故障,提高锅炉运行的安全性。
附图说明
图1为锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法流程图;
图2为GWO算法优化SVR学习方法构建的每一个初始检测模型的核函数σ与惩罚因子γ的流程图;
图3为锅炉燃烧控制系统方框图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本发明作详细描述。
一种锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法,如图1所示,包括以下步骤,
101,让预先训练的多个检测模型与实际锅炉燃烧控制系统并行工作,分别比较各个预先训练的检测模型与实际锅炉燃烧控制系统的输出,得到多个残差曲线;
102,对每一残差曲线进行分析,如果残差曲线中某一时间点/时间段的差值超过预定阈值,对该残差曲线所属的锅炉燃烧控制系统的部位发出故障预警信息;
其中,步骤101中的预先训练的多个检测模型为使用支持向量回归(SVR)学习方法基于锅炉燃烧控制系统的预设历史时间段内的可测量数据构建的多个模型,并采用灰狼优化(GWO)算法对构建的每一模型进行优化训练后的模型。
其中,在步骤101之前,锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法还包括,
获取预先训练的多个检测模型,其包括以下步骤:
101a-1,预设采样时间,采集锅炉燃烧控制系统中的可测量数据,构成样本数据集;
101a-2,利用样本数据集,通过SVR学习方法构建锅炉燃烧控制系统的多个初始检测模型;
101a-3,利用GWO算法优化SVR学习方法构建的每一个初始检测模型的核函数σ与惩罚因子γ,分别得到多个初始检测模型最优的核函数σ与惩罚因子γ,带入核函数σ与惩罚因子γ的多个初始检测模型即为预先训练的多个检测模型。
其中,步骤101a-1中,锅炉燃烧控制系统中的可测量数据包括Pr、P、Ep、R、Or、O、EO、G、F、Nr、N、En十二个变量,其中,Pr为主蒸汽压力设定值、P为主蒸汽压力实测值、Ep为主蒸汽压力调节器输出信号、R为给煤机转速、Or为烟气含氧量设定值、O为烟气含氧量实测值、EO为氧量调节器输出信号、G为送风机动叶开度、F为实际送风量、Nr为炉膛负压设定值、N为炉膛负压实测值、En为负压调节器输出信号。
其中,可测量数据为离线数据。
其中,步骤101中预先训练的多个检测模型具体为七个,七个检测模型分别与锅炉燃烧控制系统的几个变送器、调节器相对应,如图3所示,分别为,
压力调节器检测模型(x1):Xp=f(Pr-P)=f(P*);
压力变送器检测模型(x2):P=f(Pr);
氧量调节器检测模型(x3):Eo=f(Or-O+R)=f(O*);
氧量变送器检测模型(x4):O=f(Or);
风量变送器检测模型(x5):F=f(G);
负压调节器检测模型(X6):En=f(Nr-N+F)=f(N*);
负压变送器检测模型(x7):N=f(Nr);
其中,Pr为主蒸汽压力设定值、P为主蒸汽压力实测值、Ep为主蒸汽压力调节器输出信号、R为给煤机转速、Or为烟气含氧量设定值、O为烟气含氧量实测值、EO为氧量调节器输出信号、G为送风机动叶开度、F为实际送风量、Nr为炉膛负压设定值、N为炉膛负压实测值、En为负压调节器输出信号。
其中,步骤102包括:
若压力调节器检测模型与压力变送器检测模型各自所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出压力调节器故障的信息;
若压力调节器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值在阈值内,压力变送器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出压力变送器出现故障的信息;
若氧量调节器检测模型与氧量变送器检测模型各自所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出氧量调节器故障的信息;
若氧量调节器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值在阈值内,氧量变送器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出氧量变送器出现故障的信息;
若风量变送器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出风量变送器故障的信息;
若负压调节器检测模型与负压变送器检测模型各自所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出负压调节器故障的信息;
若负压调节器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值在阈值内,负压变送器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出负压变送器故障的信息。
其中,步骤101a-3中,利用GWO算法优化SVR学习方法构建的每一个初始检测模型的核函数σ与惩罚因子γ,具体包括以下步骤,如图2所示,
101a-3-1,初始化GWO算法参数,包括种群规模N,最大迭代次数tmax,核函数σ与惩罚因子γ的取值范围,求出种群中每一个灰狼的适应度值,依照适应度值从大到小将所述狼群个体分为α,β,δ,ω四组,其中位置最优的定义为α狼,位置次优的定义为β狼和δ狼,所述N个灰狼个体中除了α,β,δ外其他的狼定义为ω狼;
101a-3-2,由α狼,β狼,δ狼寻找猎物位置,在捕食过程中,由式(1)确定α狼,β狼,δ狼与猎物间的距离;式(2)则表示灰狼个体的更新方式;其中,式(3)中收敛因子a随着迭代次数从2线性递减到0,tmax为最大迭代次数;式(4)中,A,C为系数向量;r1和r2均为[0,1]的随机数;|A|>1对应于全局搜索;|A|<1对应于局部搜索;
D=|C·XP(t)-X(t)| (1)
X(t+1)=XP(t)-A·D (2)
A=2a·r2-a,C=2r1 (4)
式中,t表示种群当前迭代次数;式(1)、(2)中XP代表猎物位置;X代表灰狼个体位置;D表示α狼,β狼,δ狼与猎物间的距离;
101a-3-3,当灰狼判断出猎物位置时,此时α狼,β狼,δ狼总是最靠近猎物的,式(5)-(7)中,Xα,Xβ,Xδ分别表示α狼,β狼,δ狼当前位置,X(t)表示当前灰狼位置,Dα,Dβ和Dδ表示α狼,β狼,δ狼与猎物间的距离;
Dα=|C1·Xα(t)-X(t)| (5)
Dβ=|C2·Xβ(t)-X(t)| (6)
Dδ=|C3·Xδ(t)-X(t)| (7)
ω狼可依据α狼,β狼,δ狼的方位推算出猎物的大概位置,从而靠近猎物,ω狼朝向α狼,β狼,δ狼移动的位置的数学表达式如式(8)-(10):
X1=Xα-A1·Dα (8)
X2=Xβ-A2·Dβ (9)
X3=Xδ-A3·Dδ (10)
式(11)为按平均值计算的ω狼的最终位置,至此,N个灰狼个体的位置都得到了更新;
101a-3-4,重新计算位置经过更新后的N个灰狼个体的适应度值,若优于前次迭代最优适应度值,则保留更新后的位置,否则保留前次迭代的最优适应度值,然后依照适应度值从大到小将灰狼个体重新分为α,β,δ,ω四组,其中位置最优的仍然定义为α狼,位置次优的仍然定义为β狼和δ狼,N个灰狼个体中除了α,β,δ外其他的狼仍然定义为ω狼;
101a-3-5,由α狼,β狼,δ狼的位置再次作为寻找猎物位置的基准,迭代更新下一代个体的位置,重复101a-3-2到101a-3-4的步骤,最终寻找到猎物位置,实现捕获猎物的任务,此时,α狼的最终位置即为SVR学习方法构建的每一个初始检测模型的核函数σ与惩罚因子γ。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理,这些描述只是为了解释本发明的原理,不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法,其特征在于,包括以下步骤,
101,让预先训练的多个检测模型与实际锅炉燃烧控制系统并行工作,分别比较各个所述预先训练的检测模型与所述实际锅炉燃烧控制系统的输出,得到多个残差曲线;
102,对所述每一残差曲线进行分析,如果所述残差曲线中某一时间点/时间段的差值超过预定阈值,对该残差曲线所属的锅炉燃烧控制系统的部位发出故障预警信息;
其中,所述步骤101中的预先训练的多个检测模型为使用支持向量回归(SVR)学习方法基于所述锅炉燃烧控制系统的预设历史时间段内的可测量数据构建的多个模型,并采用灰狼优化(GWO)算法对构建的每一所述模型进行优化训练后的模型。
2.根据权利要求1所述的锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法,其特征在于,
在所述步骤101之前,所述锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法还包括,获取所述预先训练的多个检测模型,其包括以下步骤:
101a-1,预设采样时间,采集所述锅炉燃烧控制系统中的可测量数据,构成样本数据集;
101a-2,利用样本数据集,通过SVR学习方法构建锅炉燃烧控制系统的多个初始检测模型;
101a-3,利用GWO算法优化SVR学习方法构建的每一个初始检测模型的核函数σ与惩罚因子γ,分别得到多个初始检测模型最优的核函数σ与惩罚因子γ,带入核函数σ与惩罚因子γ的多个初始检测模型即为预先训练的多个检测模型。
3.根据权利要求2所述的锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法,其特征在于,
所述步骤101a-1中,锅炉燃烧控制系统中的可测量数据包括Pr、P、Ep、R、Or、O、EO、G、F、Nr、N、En十二个变量,其中,所述Pr为主蒸汽压力设定值、所述P为主蒸汽压力实测值、所述Ep为主蒸汽压力调节器输出信号、所述R为给煤机转速、所述Or为烟气含氧量设定值、所述O为烟气含氧量实测值、所述EO为氧量调节器输出信号、所述G为送风机动叶开度、所述F为实际送风量、所述Nr为炉膛负压设定值、所述N为炉膛负压实测值、所述En为负压调节器输出信号。
4.根据权利要求3所述的锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法,其特征在于,
所述可测量数据为离线数据。
5.根据权利要求4所述的锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法,其特征在于,所述步骤101中预先训练的多个检测模型具体为七个,分别为,
压力调节器检测模型(x1):Ep=f(Pr-P)=f(P*);
压力变送器检测模型(x2):P=f(Pr);
氧量调节器检测模型(x3):EO=f(Or-O+R)=f(O*);
氧量变送器检测模型(x4):O=f(Or);
风量变送器检测模型(x5):F=f(G);
负压调节器检测模型(x6):En=f(Nr-N+F)=f(N*);
负压变送器检测模型(x7):N=f(Nr);
其中,所述Pr为主蒸汽压力设定值、所述P为主蒸汽压力实测值、所述Ep为主蒸汽压力调节器输出信号、所述R为给煤机转速、所述Or为烟气含氧量设定值、所述O为烟气含氧量实测值、所述EO为氧量调节器输出信号、所述G为送风机动叶开度、所述F为实际送风量、所述Nr为炉膛负压设定值、所述N为炉膛负压实测值、所述En为负压调节器输出信号。
6.根据权利要求5所述的锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法,其特征在于,所述步骤102包括,
若压力调节器检测模型与压力变送器检测模型各自所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出压力调节器故障的信息;
若压力调节器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值在阈值内,压力变送器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出压力变送器出现故障的信息;
若氧量调节器检测模型与氧量变送器检测模型各自所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出氧量调节器故障的信息;
若氧量调节器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值在阈值内,氧量变送器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出氧量变送器出现故障的信息;
若风量变送器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出风量变送器故障的信息;
若负压调节器检测模型与负压变送器检测模型各自所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出负压调节器故障的信息;
若负压调节器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值在阈值内,负压变送器检测模型所属的残差曲线和实际运行的差值超过阈值,则发出负压变送器故障的信息。
7.根据权利要求2所述的锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法,其特征在于,所述步骤101a-3中,利用GWO算法优化SVR学习方法构建的每一个初始检测模型的核函数σ与惩罚因子γ,具体包括以下步骤,
101a-3-1,初始化GWO算法参数,包括种群规模N,最大迭代次数tmax,核函数σ与惩罚因子γ的取值范围,求出种群中每一个灰狼的适应度值,依照适应度值从大到小将所述狼群个体分为α,β,δ,ω四组,其中位置最优的定义为α狼,位置次优的定义为β狼和δ狼,所述N个灰狼个体中除了α,β,δ外其他的狼定义为ω狼;
101a-3-2,由α狼,β狼,δ狼寻找猎物位置,在捕食过程中,由式(1)确定α狼,β狼,δ狼与猎物间的距离,式(2)则表示灰狼个体的更新方式,其中,式(3)中收敛因子a随着迭代次数从2线性递减到0,tmax为最大迭代次数,式(4)中,A,C为系数向量,r1和r2均为[0,1]的随机数,|A|>1对应于全局搜索,|A|<1对应于局部搜索;
D=|C·XP(t)-X(t)| (1)
X(t+1)=XP(t)-A·D (2)
A=2a·r2-a,C=2r1 (4)
式中,t表示种群当前迭代次数,式(1)、(2)中XP代表猎物位置,X代表灰狼个体位置,D表示α狼,β狼,δ狼与猎物间的距离;
101a-3-3,当灰狼判断出猎物位置时,此时α狼,β狼,δ狼总是最靠近猎物的,式(5)-(7)中,Xα,Xβ,Xδ分别表示α狼,β狼,δ狼当前位置,X(t)表示当前灰狼位置,Dα,Dβ和Dδ表示α狼,β狼,δ狼与猎物间的距离;
Dα=|C1·Xa(t)-X(t)| (5)
Dβ=|C2·Xβ(t)-X(t)| (6)
Dδ=|C3·Xδ(t)-X(t)| (7)
ω狼可依据α狼,β狼,δ狼的方位推算出猎物的大概位置,从而靠近猎物,ω狼朝向α狼,β狼,δ狼移动的位置的数学表达式如式(8)-(10):
X1=Xα-A1·Dα (8)
X2=Xβ-A2·Dβ (9)
X3=Xδ-A3·Dδ (10)
式(11)为按平均值计算的ω狼的最终位置,至此,N个灰狼个体的位置都得到了更新;
101a-3-4,重新计算位置经过更新后的N个灰狼个体的适应度值,若优于前次迭代最优适应度值,则保留更新后的位置,否则保留前次迭代的最优适应度值,然后依照适应度值从大到小将灰狼个体重新分为α,β,δ,ω四组,其中位置最优的仍然定义为α狼,位置次优的仍然定义为β狼和δ狼,N个灰狼个体中除了α,β,δ外其他的狼仍然定义为ω狼;
101a-3-5,由α狼,β狼,δ狼的位置再次作为寻找猎物位置的基准,迭代更新下一代个体的位置,重复101a-3-2到101a-3-4的步骤,最终寻找到猎物位置,实现捕获猎物的任务,此时,α狼的最终位置即为SVR学习方法构建的每一个初始检测模型的核函数σ与惩罚因子γ。
CN201910285897.XA 2019-04-10 2019-04-10 一种锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法 Active CN110007661B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910285897.XA CN110007661B (zh) 2019-04-10 2019-04-10 一种锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910285897.XA CN110007661B (zh) 2019-04-10 2019-04-10 一种锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110007661A true CN110007661A (zh) 2019-07-12
CN110007661B CN110007661B (zh) 2020-09-04

Family

ID=67170853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910285897.XA Active CN110007661B (zh) 2019-04-10 2019-04-10 一种锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110007661B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113300884A (zh) * 2021-05-19 2021-08-24 内蒙古农业大学 一种基于gwo-svr的分步网络流量预测方法
CN113740490A (zh) * 2021-08-26 2021-12-03 华能国际电力股份有限公司上海石洞口第一电厂 一种烟气氧量表故障检测校验装置及其方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080071501A1 (en) * 2006-09-19 2008-03-20 Smartsignal Corporation Kernel-Based Method for Detecting Boiler Tube Leaks
CN103425049A (zh) * 2013-08-05 2013-12-04 浙江大学 循环流化床锅炉热效率预测系统及方法
CN103886316A (zh) * 2014-02-20 2014-06-25 东南大学 一种基于特征提取与模糊c均值聚类的燃烧监测与诊断的方法
CN106302739A (zh) * 2016-08-16 2017-01-04 北京大邦实创节能技术服务有限公司 一种工业锅炉监测及分析辅助决策云平台系统
CN107908688A (zh) * 2017-10-31 2018-04-13 温州大学 一种基于改进灰狼优化算法的数据分类预测方法及系统
CN108153255A (zh) * 2017-12-08 2018-06-12 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种基于dcs的火电机组性能监测方法及装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080071501A1 (en) * 2006-09-19 2008-03-20 Smartsignal Corporation Kernel-Based Method for Detecting Boiler Tube Leaks
CN103425049A (zh) * 2013-08-05 2013-12-04 浙江大学 循环流化床锅炉热效率预测系统及方法
CN103886316A (zh) * 2014-02-20 2014-06-25 东南大学 一种基于特征提取与模糊c均值聚类的燃烧监测与诊断的方法
CN106302739A (zh) * 2016-08-16 2017-01-04 北京大邦实创节能技术服务有限公司 一种工业锅炉监测及分析辅助决策云平台系统
CN107908688A (zh) * 2017-10-31 2018-04-13 温州大学 一种基于改进灰狼优化算法的数据分类预测方法及系统
CN108153255A (zh) * 2017-12-08 2018-06-12 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种基于dcs的火电机组性能监测方法及装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113300884A (zh) * 2021-05-19 2021-08-24 内蒙古农业大学 一种基于gwo-svr的分步网络流量预测方法
CN113300884B (zh) * 2021-05-19 2022-07-08 内蒙古农业大学 一种基于gwo-svr的分步网络流量预测方法
CN113740490A (zh) * 2021-08-26 2021-12-03 华能国际电力股份有限公司上海石洞口第一电厂 一种烟气氧量表故障检测校验装置及其方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110007661B (zh) 2020-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110007661A (zh) 一种锅炉燃烧控制系统智能故障诊断方法
CN103884621B (zh) 一种检验烟用材料脱附率的装置及方法
CN108843451B (zh) 燃气轮机燃烧室出口温度计算方法
CN111829003B (zh) 一种电厂燃烧控制系统及控制方法
CN104750131B (zh) 一种基于参数辨识的流化床温度控制方法
CN105674326B (zh) 一种工业燃气锅炉多目标多约束燃烧优化方法
CN104534505A (zh) 一种燃烧节能安全控制系统及方法
CN105465822A (zh) 锅炉自动控制系统及方法
JP2021530669A (ja) ボイラー石炭節約制御方法
CN105605609B (zh) 一种火电厂锅炉燃烧氧量优化方法
CN109709267B (zh) 一种基于电子鼻的烟叶醇化品质评价方法及系统
CN113341066B (zh) 基于多传感器融合技术的四氢噻吩浓度的在线检测方法及系统
CN107677761A (zh) 一种建立模拟卷烟燃烧的计算流体力学模型的方法和系统
CN105868165B (zh) 一种电站锅炉运行数据清洗方法
CN108019954A (zh) 一种燃气热水器的控制方法
CN104729888B (zh) 一种基于bp神经网络的烟道飞灰等速取样系统和控制方法
CN109557256A (zh) 一种二氧化硫排放监测系统的比对方法
CN103195730A (zh) 一种燃气轮机压气机进口可转导叶温度控制方法
CN107679314A (zh) 一种建立模拟卷烟燃烧的计算流体力学模型的方法和系统
CN109374046A (zh) 一种水泥熟料线烧成系统在线智能化热工标定的方法
CN108197723A (zh) 煤电机组供电煤耗与污染物排放的优化节能调度方法
KR20120070401A (ko) 온실용 탄산가스 발생 장치
CN216747021U (zh) 固定污染源废气颗粒物直接测定所用的等速采样系统
CN110647560B (zh) 一种机理与类脑智能结合的电厂入炉煤质在线软测量方法
CN114370648B (zh) 锅炉自动化控制方法与装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant