CN111931364B - 基于模型逆运算的火电机组双向仿真系统 - Google Patents

基于模型逆运算的火电机组双向仿真系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于模型逆运算的火电机组双向仿真系统，包括正向计算算法模块搭建的模型、逆向计算算法搭建的模型和逆向算法模型中间参数优化模块，还包括以下步骤：S1、根据正向计算模块或者逆向计算模块对当前环境进行判断仿真系统所处的正向计算模式或者逆向计算模式。本发明中，通过增加的逆运算模块，逆向算法模块通过输入数据和输出数据，逆运算得到所需的中间状态输入值，经过与正向计算方式中的实际中间状态输入值进行对比，从而通过逆向模型中间参数优化模块将实际值校正到所需值，以保证正向计算输出的计算结果与现场输出数据一致，从而避免正向计算中的偏差带来的计算结果的误差问题，提高仿真系统的运行精度。

Description

基于模型逆运算的火电机组双向仿真系统
技术领域
本发明涉及基于模型运算的火电机组仿真系统技术领域，尤其涉及基于模型逆运算的火电机组双向仿真系统。
背景技术
火电机组仿真机通过模块化模型搭建，用于运行人员培训，提高技术水平，熟悉发电过程，同时可以模拟某个特定工况或者事故工况，提高运行人员处理危急情况的水平，其模型运算可以认为是将代表不同设备的算法模块通过串联、并联、反馈连接搭建和实际系统一致的仿真系统，各个模型模块根据输入值计算输出，从而得到整体模型的输出表示，整体上呈现正向计算的趋势。
现有仿真技术已经相对成熟，然而，对于一些具有中间状态信号的的仿真系统，首先，在正向计算算法模式中，一旦某一个环节上的模块计算出现偏差，偏差再经多次传递以后，被无限放大，会造成整体模型运算失真，其次，现有仿真系统在运行时，同时输入仿真数据和实时数据，以便通过校正模块对输入值和输出值进行校正，但是对于中间状态的信号值无法校正，导致正向运算的结果无法校正，模型偏差无法修正，仿真精度降低的问题，且现有的回放系统中，不计算中间状态值，只是通过输入计算输出，误差较大，因此，缺少一种可以获得和校正中间状态信号值的基于模型逆运算的火电机组双向仿真系统。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，而提出的基于模型逆运算的火电机组双向仿真系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
基于模型逆运算的火电机组双向仿真系统，包括正向计算算法模块搭建的模型、逆向计算算法搭建的模型和逆向算法模型中间参数优化模块，还包括以下步骤：
S1、根据正向计算模块或者逆向计算模块对当前环境进行判断仿真系统所处的正向计算模式或者逆向计算模式；
S2、正向计算模式中，正向计算算法模块工作，模型整体输出正向计算的结果；
S3、逆向计算模式中，正向计算算法模块、逆向计算算法模块和逆向计算算法模块中间参数优化模块同时工作；
S4、步骤S3中的正向计算算法模块和逆向计算算法模块的计算结果自行对比，对比方式有两种；
S5、步骤S4中正向和逆向计算结果一致，并维持正向计算算法模块中间状态输入变量值不变，输出正向计算算法模块数据，用于仿真过程；
S6、步骤S4中正向和逆向计算结果不一致，通过逆向算法模型中间参数优化模块校正中间状态输入变量值；
S7、再通过正向计算算法模块进行仿真运行，模型整体输出修正后的正向计算的结果，用于仿真过程。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述步骤S1中正向计算模块或者逆向计算模块根据现场采集的信号为输入信号或者输出信号进行计算模式的判断。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述步骤S3中其中一种对比方式是正向计算模块的计算结果与逆向计算模块中输入的现场采集的输出信号相对比。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述步骤S3中另一种对比方式是逆向计算模块的计算结果与正向计算模块中的输入的现场采集的输入信号相对比。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述步骤S6中正向计算算法模块所需要的中间状态输入变量值由逆向计算算法模块计算出。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明中，通过增加的逆运算模块，逆向算法模块通过输入数据和输出数据，逆运算得到所需的中间状态输入值，经过与正向计算方式中的实际中间状态输入值进行对比，从而通过逆向模型中间参数优化模块将实际值校正到所需值，以保证正向计算输出的计算结果与现场输出数据一致，从而避免正向计算中的偏差带来的计算结果的误差问题，提高仿真系统的运行精度。
附图说明
图1为本发明中基于模型逆运算的火电机组双向仿真系统的正向计算模块和逆向计算模块的工作原理示意图；
图2为本发明中基于模型逆运算的火电机组双向仿真系统的正向计算模块和逆向计算模块的工作流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，基于模型逆运算的火电机组双向仿真系统，包括正向计算算法模块搭建的模型、逆向计算算法搭建的模型和逆向算法模型中间参数优化模块，其特征在于，还包括以下步骤：
S1、根据正向计算模块或者逆向计算模块对当前环境进行判断仿真系统所处的正向计算模式或者逆向计算模式；
其中，步骤S1中正向计算模块或者逆向计算模块根据现场采集的模型算法模块的信号为输入信号或者输出信号进行计算模式的判断，采集到输入信号时，通过正向计算算法模块进行正向计算模式，采集到输出信号时，通过逆向计算算法模块进行逆向计算模式；
S2、正向计算模式中，正向计算算法模块工作，模型整体输出正向计算的结果；
S3、逆向计算模式中，正向计算算法模块、逆向计算算法模块和逆向计算算法模块中间参数优化模块同时工作；
S4、步骤S3中的正向计算算法模块和逆向计算算法模块的计算结果自行对比，对比方式有两种；
其中，步骤S3中其中一种对比方式是正向计算模块的计算结果与逆向计算模块中输入的现场采集的输出信号相对比；步骤S3中另一种对比方式是逆向计算模块的计算结果与正向计算模块中的输入的现场采集的输入信号相对比；若上述两种方式中的对比结果一致，则直接得出正向计算的计算结果，系统实施步骤到S5即可；若结果不一致，系统实施到步骤S7；
S5、步骤S4中正向和逆向计算结果一致，并维持正向计算算法模块中间状态输入变量值不变，输出正向计算算法模块数据，用于仿真过程，；
S6、步骤S4中正向和逆向计算结果不一致，通过逆向算法模型中间参数优化模块校正中间状态输入变量值，通过逆向算法模块中间参数优化模块校正到所需的中间状态输入变量值，以使正向计算计算结构与输出数据一致，以提高模型精度；
其中，步骤S6中正向计算算法模块所需要的中间状态输入变量值由逆向计算算法模块计算出，逆向算法模块根据输入数据和输出数据逆运算得到所需的中间状态输入量，与实际中间状态输入量进行对比，以便通过逆向算法模块中间参数优化模块将实际值进行校正，校正到所需值，提高模型精度；
S7、再通过正向计算算法模块进行仿真运行，模型整体输出修正后的正向计算的结果，用于仿真过程，其中，通过正向计算的最终输出结果结果与现场采集的正向算法模块的输出信号之间的比较还可以判断模型精度，若正向计算结果与现场采集的正向算法模块的输出信号一致时，说明模型运行精度高，否则，则精度低。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.基于模型逆运算的火电机组双向仿真系统，包括正向计算算法模块搭建的模型、逆向计算算法搭建的模型和逆向算法模型中间参数优化模块，其特征在于，还包括以下步骤：
S1、根据正向计算模块或者逆向计算模块对当前环境进行判断仿真系统所处的正向计算模式或者逆向计算模式；
S2、正向计算模式中，正向计算算法模块工作，模型整体输出正向计算的结果；
S3、逆向计算模式中，正向计算算法模块、逆向计算算法模块和逆向计算算法模块中间参数优化模块同时工作；
S4、步骤S3中的正向计算算法模块和逆向计算算法模块的计算结果自行对比，对比方式有两种；
S5、步骤S4中正向和逆向计算结果一致，并维持正向计算算法模块中间状态输入变量值不变，输出正向计算算法模块数据，用于仿真过程；
S6、步骤S4中正向和逆向计算结果不一致，通过逆向算法模型中间参数优化模块校正中间状态输入变量值；
S7、再通过正向计算算法模块进行仿真运行，模型整体输出修正后的正向计算的结果，用于仿真过程。
2.根据权利要求1所述的基于模型逆运算的火电机组双向仿真系统，其特征在于，所述步骤S1中正向计算模块或者逆向计算模块根据现场采集的信号为输入信号或者输出信号进行计算模式的判断。
3.根据权利要求1所述的基于模型逆运算的火电机组双向仿真系统，其特征在于，所述步骤S3中其中一种对比方式是正向计算模块的计算结果与逆向计算模块中输入的现场采集的输出信号相对比。
4.根据权利要求1所述的基于模型逆运算的火电机组双向仿真系统，其特征在于，所述步骤S3中另一种对比方式是逆向计算模块的计算结果与正向计算模块中的输入的现场采集的输入信号相对比。
5.根据权利要求1所述的基于模型逆运算的火电机组双向仿真系统，其特征在于，所述步骤S6中正向计算算法模块所需要的中间状态输入变量值由逆向计算算法模块计算出。
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