CN111680911B - 一种火电厂在线能耗计算系统及其计算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种火电厂在线能耗计算系统，包括数据采集终端，用于对火电厂的锅炉主蒸气压力、锅炉烟气含氧量、汽轮机真空度、汽轮机补水率和辅机能耗的数据采集；数据归一化模型建立模块，用于建立数据归一化处理的数据模型；数据归一化处理模块，用于对不同类的数据根据数据模型进行归一化处理；数据精简模块，用于对归一化的数据进行精简处理；能耗计算模块，用于根据精简后的数据对火电厂的能耗进行计算。本发明能够改进现有技术的不足，有效降低了火电厂在线能耗计算的复杂度和运算量。

Description

一种火电厂在线能耗计算系统及其计算方法
技术领域
本发明涉及火电厂运行技术领域，尤其是一种火电厂在线能耗计算系统及其计算方法。
背景技术
随着我国对节能减排日益重视，火电厂这一耗能大户的能耗水平变成为了节能减排任务推进中的重点环节。现有的火电厂在线能耗计算系统需要多火电厂的众多运行参数进行统计、计算，由于数据种类纷繁复杂，导致计算量庞大，为了保证在线能耗的计算实时性，需要投入大量资金使用运算能力强的硬件予以保证。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种火电厂在线能耗计算系统及其计算方法，能够解决现有技术的不足，有效降低了火电厂在线能耗计算的复杂度和运算量。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种火电厂在线能耗计算系统，包括，
数据采集终端，用于对火电厂的锅炉主蒸气压力、锅炉烟气含氧量、汽轮机真空度、汽轮机补水率和辅机能耗的数据采集；
数据归一化模型建立模块，用于建立数据归一化处理的数据模型；
数据归一化处理模块，用于对不同类的数据根据数据模型进行归一化处理；
数据精简模块，用于对归一化的数据进行精简处理；
能耗计算模块，用于根据精简后的数据对火电厂的能耗进行计算。
一种上述的火电厂在线能耗计算系统的计算方法，包括以下步骤：
A、数据归一化模型建立模块建立数据归一化处理的数据模型；
B、数据采集终端对火电厂的锅炉主蒸气压力、锅炉烟气含氧量、汽轮机真空度、汽轮机补水率和辅机能耗的数据进行采集，形成数据曲线；
C、数据归一化处理模块对步骤B中采集的数据根据数据模型进行归一化处理；
D、数据精简模块对归一化的数据进行精简处理；
E、能耗计算模块内存储有外部权重参数数据集，使用外部权重参数对归一化处理后的数据进行加权后计算火电厂的能耗。
作为优选，步骤A中，建立的数据模型包括，
存储位，存储位采用统一的数据格式；
校验位，与存储位建立独立的映射路径；
权重函数位，用于存储数据的权重函数集；
关联位，用于存储于其它数据的关联信息。
作为优选，步骤C中，对数据进行归一化处理包括以下步骤，
C1、对于待处理的数据曲线进行分段，计算每段数据曲线的有效值；
C2、将步骤C1计算的有效值经过换算得到统一格式的数据段，存入存储位；
C3、使用原始数据曲线经过处理得到校验数据段，存入校验位；
C4、根据待处理数据类型以及原始数据段相对于同类型原始数据段的相对稳定性确定内部权重函数集，存入权重函数位；
C5、将归一化处理后的数据之间的关联信息存入关联位。
作为优选，步骤C1中，首先对待处理的数据曲线进行噪声分析，根据噪声相似度对待处理的数据曲线进行分段；然后对同一段数据曲线采用相同的降噪算法和参数进行降噪处理。
作为优选，在对数据曲线进行降噪过程中，在数据曲线上选择若干个保留点位，步骤C3中，使用保留点位上的数据经过合成运算得到校验数据段。
作为优选，步骤E中，在使用外部权重参数对归一化处理后的数据进行加权前，首先根据权重函数位中存储的内部权重函数集对数据进行加权处理。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明改变了现有计算系统中通过设置多个子系统对不同参数进行分别计算的模式，通过数据归一化实现数据类型的统一，并且可以主动设计数据模型以降低计算难度，从而采用统一的数据处理方式即可完成数据的计算。本申请所采用的数据归一化方式并不是传统的数据归一化方式，而是通过设计专用的数据模型，实现后续计算的便利性。数据段通过分段降噪后存入存储位作为归一化后的核心部分，同时利用降噪处理过程的操作同步实现校验位的生成，有效简化了运算步骤。数据通过两次加权操作(同类型数据之间的加权和不同类型数据之间的加权)后来计算能耗值，可以给每个参与计算的数据赋予精确的加权值，从而降低由于归一化处理造成的数据信息丢失问题，保证计算精确性。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式的原理图。
图中：1、数据采集终端；2、数据归一化模型建立模块；3、数据归一化处理模块；4、数据精简模块；5、能耗计算模块。
具体实施方式
参照图1，本实施例包括，
数据采集终端1，用于对火电厂的锅炉主蒸气压力、锅炉烟气含氧量、汽轮机真空度、汽轮机补水率和辅机能耗的数据采集；
数据归一化模型建立模块2，用于建立数据归一化处理的数据模型；
数据归一化处理模块3，用于对不同类的数据根据数据模型进行归一化处理；
数据精简模块4，用于对归一化的数据进行精简处理；
能耗计算模块5，用于根据精简后的数据对火电厂的能耗进行计算。
一种上述的火电厂在线能耗计算系统的计算方法，包括以下步骤：
A、数据归一化模型建立模块2建立数据归一化处理的数据模型；
B、数据采集终端1对火电厂的锅炉主蒸气压力、锅炉烟气含氧量、汽轮机真空度、汽轮机补水率和辅机能耗的数据进行采集，形成数据曲线；
C、数据归一化处理模块3对步骤B中采集的数据根据数据模型进行归一化处理；
D、数据精简模块4对归一化的数据进行精简处理；
E、能耗计算模块5内存储有外部权重参数数据集，使用外部权重参数对归一化处理后的数据进行加权后计算火电厂的能耗。
步骤A中，建立的数据模型包括，
存储位，存储位采用统一的数据格式；
校验位，与存储位建立独立的映射路径；
权重函数位，用于存储数据的权重函数集；
关联位，用于存储于其它数据的关联信息。
步骤C中，对数据进行归一化处理包括以下步骤，
C1、对于待处理的数据曲线进行分段，计算每段数据曲线的有效值；
C2、将步骤C1计算的有效值经过换算得到统一格式的数据段，存入存储位；
C3、使用原始数据曲线经过处理得到校验数据段，存入校验位；
C4、根据待处理数据类型以及原始数据段相对于同类型原始数据段的相对稳定性确定内部权重函数集，存入权重函数位；
C5、将归一化处理后的数据之间的关联信息存入关联位。
步骤C1中，首先对待处理的数据曲线进行噪声分析，根据噪声相似度对待处理的数据曲线进行分段；然后对同一段数据曲线采用相同的降噪算法和参数进行降噪处理。
在对数据曲线进行降噪过程中，在数据曲线上选择若干个保留点位，步骤C3中，使用保留点位上的数据经过合成运算得到校验数据段。
步骤D中，若两个数据的校验位相似度大于80％，则使用内部权重较大的一个数据替代另一个数据。这种精简方式充分利用了归一化处理过程中生成的数据特征，不增加任何额外的运算量，可以快速的对数据进行精简。
步骤E中，在使用外部权重参数对归一化处理后的数据进行加权前，首先根据权重函数位中存储的内部权重函数集对数据进行加权处理。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种火电厂在线能耗计算系统，其特征在于：包括，
数据采集终端(1)，用于对火电厂的锅炉主蒸气压力、锅炉烟气含氧量、汽轮机真空度、汽轮机补水率和辅机能耗的数据采集；
数据归一化模型建立模块(2)，用于建立数据归一化处理的数据模型；建立的数据模型包括，
存储位，存储位采用统一的数据格式；
校验位，与存储位建立独立的映射路径；
权重函数位，用于存储数据的权重函数集；
关联位，用于存储于其它数据的关联信息；
数据归一化处理模块(3)，用于对不同类的数据根据数据模型进行归一化处理；对数据进行归一化处理包括以下步骤，
C1、对于待处理的数据曲线进行分段，计算每段数据曲线的有效值；
C2、将步骤C1计算的有效值经过换算得到统一格式的数据段，存入存储位；
C3、使用原始数据曲线经过处理得到校验数据段，存入校验位；
C4、根据待处理数据类型以及原始数据段相对于同类型原始数据段的相对稳定性确定内部权重函数集，存入权重函数位；
C5、将归一化处理后的数据之间的关联信息存入关联位；
数据精简模块(4)，用于对归一化的数据进行精简处理；
能耗计算模块(5)，用于根据精简后的数据对火电厂的能耗进行计算。
2.一种根据权利要求1所述的火电厂在线能耗计算系统的计算方法，其特征在于包括以下步骤：
A、数据归一化模型建立模块(2)建立数据归一化处理的数据模型；
建立的数据模型包括，
存储位，存储位采用统一的数据格式；
校验位，与存储位建立独立的映射路径；
权重函数位，用于存储数据的权重函数集；
关联位，用于存储于其它数据的关联信息；
B、数据采集终端(1)对火电厂的锅炉主蒸气压力、锅炉烟气含氧量、汽轮机真空度、汽轮机补水率和辅机能耗的数据进行采集，形成数据曲线；
C、数据归一化处理模块(3)对步骤B中采集的数据根据数据模型进行归一化处理；对数据进行归一化处理包括以下步骤，
C1、对于待处理的数据曲线进行分段，计算每段数据曲线的有效值；
C2、将步骤C1计算的有效值经过换算得到统一格式的数据段，存入存储位；
C3、使用原始数据曲线经过处理得到校验数据段，存入校验位；
C4、根据待处理数据类型以及原始数据段相对于同类型原始数据段的相对稳定性确定内部权重函数集，存入权重函数位；
C5、将归一化处理后的数据之间的关联信息存入关联位；
D、数据精简模块(4)对归一化的数据进行精简处理；
E、能耗计算模块(5)内存储有外部权重参数数据集，使用外部权重参数对归一化处理后的数据进行加权后计算火电厂的能耗。
3.根据权利要求2所述的火电厂在线能耗计算系统的计算方法，其特征在于：步骤C1中，首先对待处理的数据曲线进行噪声分析，根据噪声相似度对待处理的数据曲线进行分段；然后对同一段数据曲线采用相同的降噪算法和参数进行降噪处理。
4.根据权利要求3所述的火电厂在线能耗计算系统的计算方法，其特征在于：在对数据曲线进行降噪过程中，在数据曲线上选择若干个保留点位，步骤C3中，使用保留点位上的数据经过合成运算得到校验数据段。
5.根据权利要求3所述的火电厂在线能耗计算系统的计算方法，其特征在于：步骤E中，在使用外部权重参数对归一化处理后的数据进行加权前，首先根据权重函数位中存储的内部权重函数集对数据进行加权处理。
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