CN112180740B - 火电机组工况寻优模型获取方法及系统、控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种火电机组工况寻优模型获取方法及系统，首先以火电机组的参数数据作为样本数据，训练获得用于火电机组工况寻优的基础寻优模型，然后，以火电机组的第一组参数数据为输入，通过基础寻优模型获得火电机组的第二组参数数据，判断获得的第二组参数数据是否满足第一预设要求，若是，则将当前的基础寻优模型作为获得的火电机组工况寻优模型，若否，则优化基础寻优模型，并以优化后的基础寻优模型再次运算火电机组的第二组参数数据，并进行后续过程，直到获得火电机组工况寻优模型。本发明结合数据与机组运行机理建立模型，与现有技术相比能够降低运算复杂度，降低运算量。本发明还公开一种火电机组运行控制系统。

Description

火电机组工况寻优模型获取方法及系统、控制系统
技术领域
本发明涉及设备智能控制技术领域，特别是涉及一种火电机组工况寻优模型获取方法及系统。本发明还涉及一种火电机组运行控制系统。
背景技术
火力发电站的安全、环保、稳定运行是向社会供应能源、促进社会发展的必要条件之一。然而，由于现阶段发电厂的负荷多变、环境温度多变、各子工况多变等，导致火力发电站在运行时无法达到机组最佳状态，因此，需要进行机组性能优化，以保证火力发电厂生产运行的经济性。
现有的机组工况优化方法是根据数据驱动建立模型，这种方法对火电站机组最优工况进行指导与分析存在一定的局限性，比如，涉及具体系统时，在寻优过程中会导致运算过于复杂，有时进行计算时由于现场服务器计算的局限，在集成到已有系统后容易导致系统性能缓慢，同时，数据量大也会导致寻优结果的计算输出不具有实时性。
发明内容
本发明的目的是提供一种火电机组工况寻优模型获取方法及系统，结合数据与机组运行机理建立模型，与现有技术相比能够降低运算复杂度，降低运算量。本发明还提供一种火电机组运行控制系统。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种火电机组工况寻优模型获取方法，包括：
以火电机组的参数数据作为样本数据，训练获得用于火电机组工况寻优的基础寻优模型；
以所述火电机组的第一组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第二组参数数据，判断获得的所述第二组参数数据是否满足第一预设要求，若是，则将当前的所述基础寻优模型作为获得的火电机组工况寻优模型，若否，则优化所述基础寻优模型，并以优化后的所述基础寻优模型再次运算所述火电机组的第二组参数数据，并进行后续过程。
优选的，以所述火电机组的第一组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第二组参数数据具体包括：以所述火电机组的第一组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第三组参数数据，根据第二组参数与第三组参数所满足的预设函数关系，根据获得的所述火电机组的第三组参数数据，获得所述火电机组的所述第二组参数数据。
优选的，在以所述火电机组的第一组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第二组参数数据之前，还包括：
将所述火电机组的第一组参数数据进行修正，使得所述第一组参数数据符合所述火电机组实际的真实工况情况。
优选的，将所述火电机组的第一组参数数据进行修正表示为：
Xj’＝Xj*xj，Xj’表示第一组参数的第j参数修正后的数据，Xj表示第一组参数的第j参数修正前的数据，xj表示第一组参数的第j参数对应的修正系数。
优选的，还包括：以所述火电机组的第四组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第五组参数数据，根据获得的第五组参数数据以及与输入的第四组参数数据对应的真实的第五组参数数据，检验所述基础寻优模型的精度。
优选的，还包括：以所述火电机组的第四组参数数据为输入，通过获得的火电机组工况寻优模型获得所述火电机组的第五组参数数据，并根据获得的第五组参数数据，通过预设模型反算关系式运算出所述火电机组的第四组参数数据，根据运算出的第四组参数数据和输入的第四组参数数据之间的误差，判断获得的火电机组工况寻优模型是否符合要求。
一种火电机组工况寻优模型获取系统，包括：
训练模块，用于以火电机组的参数数据作为样本数据，训练获得用于火电机组工况寻优的基础寻优模型；
优化模块，用于以所述火电机组的第一组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第二组参数数据，判断获得的所述第二组参数数据是否满足第一预设要求，若是，则将当前的所述基础寻优模型作为获得的火电机组工况寻优模型，若否，则优化所述基础寻优模型，并以优化后的所述基础寻优模型再次运算所述火电机组的第二组参数数据，并进行后续过程。
优选的，还包括修正模块，用于将所述火电机组的第一组参数数据进行修正，使得所述第一组参数数据符合所述火电机组实际的真实工况情况。
优选的，还包括检验模块，用于以所述火电机组的第四组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第五组参数数据，根据获得的第五组参数数据以及与输入的第四组参数数据对应的真实的第五组参数数据，检验所述基础寻优模型的精度。
一种火电机组运行控制系统，包括：
获取装置，用于获取火电机组运行过程中的参数数据；
控制装置，用于根据获得的参数数据，通过火电机组工况寻优模型对火电机组的运行工况寻优，以根据寻优结果控制火电机组运行，所述火电机组工况寻优模型为采用以上所述的火电机组工况寻优模型获取方法获得。
由上述技术方案可知，本发明所提供的一种火电机组工况寻优模型获取方法及系统，首先以火电机组的参数数据作为样本数据，训练获得用于火电机组工况寻优的基础寻优模型，然后，以火电机组的第一组参数数据为输入，通过基础寻优模型获得火电机组的第二组参数数据，判断获得的第二组参数数据是否满足第一预设要求，若是，则将当前的基础寻优模型作为获得的火电机组工况寻优模型，若否，则优化基础寻优模型，并以优化后的基础寻优模型再次运算火电机组的第二组参数数据，并进行后续过程，直到获得火电机组工况寻优模型。本发明的火电机组工况寻优模型获取方法及系统，结合数据与机组运行机理建立模型，与现有技术相比能够降低运算复杂度，降低运算量。
本发明提供的一种火电机组运行控制系统，能够达到上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种火电机组工况寻优模型获取方法的流程图；
图2为本发明又一实施例提供的一种火电机组工况寻优模型获取方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种火电机组工况寻优模型获取系统的示意图；
图4为本发明又一实施例提供的一种火电机组工况寻优模型获取系统的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为一实施例提供的一种火电机组工况寻优模型获取方法的流程图，由图可知，所述火电机组工况寻优模型获取方法包括以下步骤：
S10：以火电机组的参数数据作为样本数据，训练获得用于火电机组工况寻优的基础寻优模型。
对火电机组采集火电机组的各种参数数据，以获得的参数数据为样本数据进行训练，训练得到用于火电机组工况寻优的基础寻优模型，基础寻优模型是以数据驱动建立的模型。
S11：以所述火电机组的第一组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第二组参数数据，判断获得的所述第二组参数数据是否满足第一预设要求，若否，则进入步骤S12，若是，则进入步骤S13。
火电机组的第一组参数、第二组参数和第三组参数是关于火电机组的不同类型参数。本实施例中，以火电机组的第一组参数数据为输入，通过基础寻优模型获得火电机组的第二组参数数据具体包括：以所述火电机组的第一组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第三组参数数据，根据第二组参数与第三组参数所满足的预设函数关系，根据获得的所述火电机组的第三组参数数据，获得所述火电机组的所述第二组参数数据。火电机组的第二组参数是用于评价火电机组运行状态的优劣性的参数，火电机组的第二组参数的数据基于第三组参数的数据计算获得，对于火电机组的第三组参数是与第一组参数相关联的参数，在寻优模型的作用下，第三组参数的量值随第一组参数的量值变化。
具体的，火电机组的第一组参数可以是对火电机组操作的操作调整量，比如磨煤机入口一次风量及风压、磨煤机出口温度、磨煤机折向挡板开度、磨煤机出力等。火电机组的第三组参数可以是火电机组的运行状态参数，示例性的可以是氧量、主蒸汽温度与压力、再热汽温与汽压、排烟热损失、锅炉热效率等。火电机组的第二组参数是用于评价火电机组运行状态的优劣性的参数，可以是机组耗差，示例性的可以是主汽温耗差、再热汽温耗差、减温水耗差、排烟热损失耗差、固体未完全燃烧热损失耗差等。假设第一组参数数据表示为：X1,X2,X3,……,Xj，j表示第一组参数共包括j个参数，第二组参数数据表示为：Y1,Y2,Y3,……,Yk，k表示第二组参数共包括k个参数。
根据获得的第二组参数数据，判断第二组参数数据是否满足第一预设要求，以判断当前的基础寻优模型对火电机组工况寻优是否达到了要求。
S12：优化所述基础寻优模型，并进入步骤S11。
若获得的第二组参数数据不满足第一预设要求，则优化基础寻优模型，并进入步骤S11，以优化后的基础寻优模型再次运算火电机组的第二组参数数据并进行判据。
S13：将当前的所述基础寻优模型作为获得的火电机组工况寻优模型。若获得的第二组参数数据满足第一预设要求，则停止迭代优化，将当前的基础寻优模型作为获得的火电机组工况寻优模型。
本实施例的火电机组工况寻优模型获取方法，先以数据驱动建立初步的工况寻优模型，而后结合火电机组运行机理对初步建立的工况寻优模型优化，从而结合数据与机组运行机理建立模型，与现有技术相比能够降低运算复杂度，降低运算量。
进一步优选的，请参考图2，图2为又一实施例提供的一种火电机组工况寻优模型获取方法的流程图，由图可看出，所述火电机组工况寻优模型获取方法中，还包括步骤S14：以所述火电机组的第四组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第五组参数数据，根据获得的第五组参数数据以及与输入的第四组参数数据对应的真实的第五组参数数据，检验所述基础寻优模型的精度。
火电机组的第四组参数、第五组参数是关于火电机组的不同类型参数。对于火电机组的第五组参数是与第四组参数相关联的参数，在寻优模型的作用下，第五组参数的量值随第四组参数的量值变化。具体的，火电机组的第四组参数可以是对火电机组操作的操作调整量，比如磨煤机入口一次风量及风压、磨煤机出口温度、磨煤机折向挡板开度、磨煤机出力等。火电机组的第五组参数可以是火电机组的运行状态参数，示例性的可以是氧量、主蒸汽温度与压力、再热汽温与汽压、排烟热损失、锅炉热效率等。
假设第四组参数数据：M1,M2,M3,……,Mn，n表示第四组参数共包括n个参数，输入的第四组参数数据对应的真实的第五组参数数据为：O1,O2,O3,……,Oi，i表示第五组参数共包括i个参数，i<＝n。将第四组参数数据M1,M2,M3,……,Mn输入到得到的基础寻优模型，输出得到第五组参数数据：O1′,O2′,O3′,……,Oi′，将输出得到的第五组参数数据O1′,O2′,O3′,……,Oi′与对应真实的第五组参数数据O1,O2,O3,……,Oi对比，检验基础寻优模型的精度。若基础寻优模型的精度不满足要求，可重新训练，使得基础寻优模型的精度符合要求，有助于提高最终得到的机组工况寻优模型的准确性。
进一步优选的，在步骤S11之前还包括步骤S15：将所述火电机组的第一组参数数据进行修正，使得所述第一组参数数据符合所述火电机组实际的真实工况情况。
在使用火电机组的参数数据作为样本数据训练基础寻优模型时，关于火电机组的很多工况考虑的是理想状况，训练模型使用的火电机组的参数数据是理想状况下的数据，与火电机组实际的运行情况存在偏离，那么，训练得到的寻优模型应用于火电机组实际运行中，会降低寻优的准确性。本实施例通过将火电机组的第一组参数数据进行修正，使第一组参数数据符合火电机组实际的真实工况情况，使得对以数据驱动建立的工况寻优模型迭代优化后，得到的工况寻优模型对火电机组的实际运行寻优更准确。假设第一组参数数据表示为：X1,X2,X3,……,Xj，j表示第一组参数共包括j个参数，修正后的第一组参数数据表示为X1′,X2′,X3′,……,Xj′。
具体的，将火电机组的第一组参数数据进行修正可表示为：Xj’＝Xj*xj，Xj’表示第一组参数的第j参数修正后的数据，Xj表示第一组参数的第j参数修正前的数据，xj表示第一组参数的第j参数对应的修正系数。
进一步优选的，本实施例火电机组工况寻优模型获取方法中，还包括步骤S16：以所述火电机组的第四组参数数据为输入，通过获得的火电机组工况寻优模型获得所述火电机组的第五组参数数据，并根据获得的第五组参数数据，通过预设模型反算关系式运算出所述火电机组的第四组参数数据，根据运算出的第四组参数数据和输入的第四组参数数据之间的误差，判断获得的火电机组工况寻优模型是否符合要求。
对于迭代优化获得的火电机组工况寻优模型，以火电机组的第四组参数数据输入到该模型内，输出第五组参数数据。而后将输出获得的第五组参数数据代入到预设模型反算关系式，运算得到第四组参数数据，计算反算出的第四组参数数据和输入的第四组参数数据之间的误差，根据两者之间的误差判断获得的火电机组工况寻优模型是否符合要求。从而进一步提高获得的火电机组工况寻优模型的准确性，能够更准确地对火电机组的实际运行工况寻优，以指导机组运行。
相应的请参考图3，图3为本发明实施例提供的一种火电机组工况寻优模型获取系统的示意图，由图可知，所述火电机组工况寻优模型获取系统包括：
训练模块20，用于以火电机组的参数数据作为样本数据，训练获得用于火电机组工况寻优的基础寻优模型；
优化模块21，用于以所述火电机组的第一组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第二组参数数据，判断获得的所述第二组参数数据是否满足第一预设要求，若是，则将当前的所述基础寻优模型作为获得的火电机组工况寻优模型，若否，则优化所述基础寻优模型，并以优化后的所述基础寻优模型再次运算所述火电机组的第二组参数数据，并进行后续过程。
本实施例的火电机组工况寻优模型获取系统，首先以火电机组的参数数据作为样本数据，训练获得用于火电机组工况寻优的基础寻优模型，然后，以火电机组的第一组参数数据为输入，通过基础寻优模型获得火电机组的第二组参数数据，判断获得的第二组参数数据是否满足第一预设要求，若是，则将当前的基础寻优模型作为获得的火电机组工况寻优模型，若否，则优化基础寻优模型，并以优化后的基础寻优模型再次运算火电机组的第二组参数数据，并进行后续过程，直到获得火电机组工况寻优模型。
本实施例的火电机组工况寻优模型获取系统，结合数据与机组运行机理建立模型，与现有技术相比能够降低运算复杂度，降低运算量。
进一步的请参考图4，图4为又一实施例提供的一种火电机组工况寻优模型获取系统的示意图，所述火电机组工况寻优模型获取系统还包括修正模块22，用于将所述火电机组的第一组参数数据进行修正，使得所述第一组参数数据符合所述火电机组实际的真实工况情况。
进一步的，还包括检验模块23，用于以所述火电机组的第四组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第五组参数数据，根据获得的第五组参数数据以及与输入的第四组参数数据对应的真实的第五组参数数据，检验所述基础寻优模型的精度。
进一步的，还包括模型反算模块24，用于以所述火电机组的第四组参数数据为输入，通过获得的火电机组工况寻优模型获得所述火电机组的第五组参数数据，并根据获得的第五组参数数据，通过预设模型反算关系式运算出所述火电机组的第四组参数数据，根据运算出的第四组参数数据和输入的第四组参数数据之间的误差，判断获得的火电机组工况寻优模型是否符合要求。
相应的，本发明实施例还提供一种火电机组运行控制系统，包括：
获取装置，用于获取火电机组运行过程中的参数数据；
控制装置，用于根据获得的参数数据，通过火电机组工况寻优模型对火电机组的运行工况寻优，以根据寻优结果控制火电机组运行。
在火电机组运行过程中，获取装置获取火电机组运行中实时的参数数据。可选的，可以获取火电机组的第一组参数的数据。
所述火电机组工况寻优模型为采用以上所述的火电机组工况寻优模型获取方法获得。控制装置将获取的火电机组运行中实时的参数数据，输入到火电机组工况寻优模型中，根据获得的参数数据，通过火电机组工况寻优模型对火电机组的运行工况寻优，获得寻优结果。进而可以在寻优结果的指导下控制火电机组运行，使得火电机组处于较优的运行状态。
本实施例的火电机组运行控制系统，获取火电机组运行过程中的参数数据，根据获得的参数数据，通过火电机组工况寻优模型对火电机组的运行工况寻优，进而根据寻优结果控制火电机组运行。其中使用的火电机组工况寻优模型是先以数据驱动建立工况寻优模型，而后结合火电机组运行机理对初步建立的工况寻优模型优化，从而结合数据与机组运行机理建立模型，与现有技术相比能够降低运算复杂度，降低运算量。
以上对本发明所提供的火电机组工况寻优模型获取方法及系统、控制系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种火电机组工况寻优模型获取方法，其特征在于，包括：
以火电机组的参数数据作为样本数据，训练获得用于火电机组工况寻优的基础寻优模型；
以所述火电机组的第一组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第二组参数数据，判断获得的所述第二组参数数据是否满足第一预设要求，若是，则将当前的所述基础寻优模型作为获得的火电机组工况寻优模型，若否，则优化所述基础寻优模型，并以优化后的所述基础寻优模型再次运算所述火电机组的第二组参数数据，并进行后续过程；
以所述火电机组的第一组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第二组参数数据具体包括：以所述火电机组的第一组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第三组参数数据，根据第二组参数与第三组参数所满足的预设函数关系，根据获得的所述火电机组的第三组参数数据，获得所述火电机组的所述第二组参数数据，所述火电机组的第二组参数是用于评价所述火电机组运行状态的优劣性的参数。
2.根据权利要求1所述的火电机组工况寻优模型获取方法，其特征在于，在以所述火电机组的第一组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第二组参数数据之前，还包括：
将所述火电机组的第一组参数数据进行修正，使得所述第一组参数数据符合所述火电机组实际的真实工况情况。
3.根据权利要求2所述的火电机组工况寻优模型获取方法，其特征在于，将所述火电机组的第一组参数数据进行修正表示为：
Xj’＝Xj*xj，Xj’表示第一组参数的第j参数修正后的数据，Xj表示第一组参数的第j参数修正前的数据，xj表示第一组参数的第j参数对应的修正系数。
4.根据权利要求1-3任一项所述的火电机组工况寻优模型获取方法，其特征在于，还包括：以所述火电机组的第四组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第五组参数数据，根据获得的第五组参数数据以及与输入的第四组参数数据对应的真实的第五组参数数据，检验所述基础寻优模型的精度。
5.根据权利要求1-3任一项所述的火电机组工况寻优模型获取方法，其特征在于，还包括：以所述火电机组的第四组参数数据为输入，通过获得的火电机组工况寻优模型获得所述火电机组的第五组参数数据，并根据获得的第五组参数数据，通过预设模型反算关系式运算出所述火电机组的第四组参数数据，根据运算出的第四组参数数据和输入的第四组参数数据之间的误差，判断获得的火电机组工况寻优模型是否符合要求。
6.一种火电机组工况寻优模型获取系统，其特征在于，包括：
训练模块，用于以火电机组的参数数据作为样本数据，训练获得用于火电机组工况寻优的基础寻优模型；
优化模块，用于以所述火电机组的第一组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第二组参数数据，判断获得的所述第二组参数数据是否满足第一预设要求，若是，则将当前的所述基础寻优模型作为获得的火电机组工况寻优模型，若否，则优化所述基础寻优模型，并以优化后的所述基础寻优模型再次运算所述火电机组的第二组参数数据，并进行后续过程；
以所述火电机组的第一组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第二组参数数据具体包括：以所述火电机组的第一组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第三组参数数据，根据第二组参数与第三组参数所满足的预设函数关系，根据获得的所述火电机组的第三组参数数据，获得所述火电机组的所述第二组参数数据，所述火电机组的第二组参数是用于评价所述火电机组运行状态的优劣性的参数。
7.根据权利要求6所述的火电机组工况寻优模型获取系统，其特征在于，还包括修正模块，用于将所述火电机组的第一组参数数据进行修正，使得所述第一组参数数据符合所述火电机组实际的真实工况情况。
8.根据权利要求6所述的火电机组工况寻优模型获取系统，其特征在于，还包括检验模块，用于以所述火电机组的第四组参数数据为输入，通过所述基础寻优模型获得所述火电机组的第五组参数数据，根据获得的第五组参数数据以及与输入的第四组参数数据对应的真实的第五组参数数据，检验所述基础寻优模型的精度。
9.一种火电机组运行控制系统，其特征在于，包括：
获取装置，用于获取火电机组运行过程中的参数数据；
控制装置，用于根据获得的参数数据，通过火电机组工况寻优模型对火电机组的运行工况寻优，以根据寻优结果控制火电机组运行，所述火电机组工况寻优模型为采用权利要求1-5任一项所述的火电机组工况寻优模型获取方法获得。
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