CN112836437A - 一种火电机组阀门内漏检测方法 - Google Patents

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CN112836437A CN202110245252.0A CN202110245252A CN112836437A CN 112836437 A CN112836437 A CN 112836437A CN 202110245252 A CN202110245252 A CN 202110245252A CN 112836437 A CN112836437 A CN 112836437A
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田宏伟
李科文
张建伟
刘维明
丁永三
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Abstract

本发明公开了一种火电机组阀门内漏检测方法，在火电机组的全负荷段运行中，通过收集阀门前后工质和保温层温度等数据训练支持向量机，训练完成后根据支持向量机输出的阀门后工质温度和保温层壁温判断在阀门全关的情况下时候出现漏流，并发出报警提醒运行人员检查该阀门，具体为：步骤一:根据火电机组在运行阶段，在各个需要监测的阀门采集阀门前后的工质温度数据，并进行数据处理；步骤二:将处理后的数据，进入支持向量机进行训练或输出阀门后工质保温层温度；步骤三:根据输出的阀门后工质和保温层温度判断当前情况下阀门是否存在内漏。本发明可以自动实时在线监测阀门是否内漏，在出现明显的泄漏特征前及时发现，减少内漏导致的能耗损失。

Description

一种火电机组阀门内漏检测方法
技术领域
本发明涉及火电机组自动监测领域，尤其涉及一种火电机组阀门内漏检测方法，属于热工控制领域。
背景技术
火电机组系统复杂，高低压、高低温系统构成了不同的能级系统。当高温、高压工质对应的高能级系统内工质，未经做功或热交换直接漏入低温、低压的低能级系统时，将推高机组热耗。火电机组复杂热力系统缺乏有效手段监测能级流失状况，人工监测在时空上的不连续及分析手段的简单化，需要等待出现明显的泄漏特征后才可能发现，低温低压系统的泄漏更可能具有长期的隐蔽性。
为有效控制阀门泄露情况，尽早发现并提前处置，本文提出了一种火电机组阀门内漏检测方法，采用实时监测、在线训练的方法有效适应机组不同工况，提高报警的准确率，在漏流量较小时及时发现，提高机组的运行效率。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种火电机组阀门内漏检测方法，解决火电机组阀门内漏发现不及时带来热损失较大的问题。
技术方案：为克服上述问题，本发明提出一种火电机组阀门内漏检测方法，使得自动监测准确率提高。
本发明的一种火电机组阀门内漏检测方法如下：
步骤一:根据火电机组在运行阶段，在各个需要监测的阀门采集阀门前后的工质温度数据，并进行数据处理；
步骤二:将步骤一处理后的数据，进入支持向量机进行训练或输出阀门后工质保温层温度；
步骤三:根据步骤二输出的阀门后工质和保温层温度判断当前情况下阀门是否存在内漏。
其中：
步骤一中所述采集阀门前后的工质温度数据包括阀门前工质温度t1、阀门前工质压力P1、阀门后工质温度t2、阀门后保温层温度t3、环境温度t0和阀门开关状态。
步骤一中所述数据处理，主要包括数据清理和数据标准化，数据清理是指剔除与多数样本偏离较大的样本，采用拉依达准则检验，即样本偏离平均值超过3倍标准差则剔除，数据标准化采用Z-score标准化方法。
步骤二中所述的支持向量机进行训练，采用径向基(RBF)函数作为核函数，当标定时且阀门全关时利用阀门前工质温度t1、阀门前工质压力P1、环境温度t0作为输入，阀门后工质温度t2和阀门后保温层温度t3为输出进行训练。
步骤三中所述判断当前情况下阀门是否存在内漏，是利用步骤二中支持向量机输出的阀门后工质和保温层温度与实际温度进行比较，当输出温度比实际温度高超过5℃并维持超过600s时认为存在内漏，发出警报提醒运行人员进行检查。
所述数据标准化采用Z-score标准化方法，
具体的对于变量x，样本数为n，则Z-score标准化处理后数据为：
Figure BDA0002963862820000021
σ为标准差。
所述支持向量机采用径向基(RBF)函数作为核函数k(xi,xj)，xi为所采集参数中的阀门前工质温度t1、阀门前工质压力P1、环境温度t0组成的向量，xj为阀门后工质温度t2和阀门后保温层温度t3组成的向量。
Figure BDA0002963862820000022
σ为核函数的宽度参数。
有益效果：利用支持向量机在线拟合阀门后工质温度和保温层温度，可以使得系统有效适应工况变化，提高自动报警的朱雀率，减少内漏造成的热量损失量，提高机组的热循环效率及安全性。
附图说明
图1为基于支持向量机的系统结构图。
图2为测点位置示意图。
图中有：阀门前工质压力P1、阀门前工质温度t1、阀门后工质温度t2、阀门后保温层温度t3。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方案对本发明作进一步说明。
图1为基于支持向量机的系统结构图，在采集数据、处理数据后，判断是否进行标定，标定过程中认为阀门无内漏，支持向量机利用处理后数据进行训练。无标定时进行拟合计算，输出阀门后工质温度和保温层温度。具体步骤如下。
步骤一：根据火电机组在运行阶段，在各个需要监测的阀门采集阀门前后的工质温度等数据，并进行数据处理。
采集的数据包括阀门前工质温度t1、阀门前工质压力P1、阀门后工质温度t2、阀门后保温层温度t3、环境温度t0和阀门开关状态，数据处理方法主要包括数据清理和数据标准化。数据清理是指剔除与多数样本偏离较大的样本，采用拉依达准则检验，即样本偏离平均值超过3倍标准差则剔除，数据标准化采用Z-score标准化方法。具体的对于变量x，样本数为n，则Z-score标准化处理后数据为：
Figure BDA0002963862820000031
步骤二：步骤一处理后的数据，进入支持向量机进行训练或输出阀门后工质保温层温度。其中支持向量机采用径向基(RBF)函数作为核函数k(xi,xj)。
Figure BDA0002963862820000032
当标定时且阀门全关时利用阀门前工质温度t1、阀门前工质压力P1、环境温度t0作为输入，阀门后工质温度t2和阀门后保温层温度t3为输出进行训练。
步骤三：利用步骤二中支持向量机输出的阀门后工质和保温层温度与实际温度进行比较，当输出温度比实际温度高超过5℃并维持超过600s时认为存在内漏，发出警报提醒运行人员进行检查。

Claims (7)

1.一种火电机组阀门内漏检测方法，其特征在于该内漏检测方法如下：
步骤一:根据火电机组在运行阶段，在各个需要监测的阀门采集阀门前后的工质温度数据，并进行数据处理；
步骤二:将步骤一处理后的数据，进入支持向量机进行训练或输出阀门后工质保温层温度；
步骤三:根据步骤二输出的阀门后工质和保温层温度判断当前情况下阀门是否存在内漏。
2.根据权利要求1所述的一种火电机组阀门内漏检测方法，其特征在于：步骤一中所述采集阀门前后的工质温度数据包括阀门前工质温度t1、阀门前工质压力P1、阀门后工质温度t2、阀门后保温层温度t3、环境温度t0和阀门开关状态。
3.根据权利要求1所述的一种火电机组阀门内漏检测方法，其特征在于：步骤一中所述数据处理，主要包括数据清理和数据标准化，数据清理是指剔除与多数样本偏离较大的样本，采用拉依达准则检验，即样本偏离平均值超过3倍标准差则剔除，数据标准化采用Z-score标准化方法。
4.根据权利要求1所述的一种火电机组阀门内漏检测方法，其特征在于：步骤二中所述的支持向量机进行训练，采用径向基(RBF)函数作为核函数，当标定时且阀门全关时利用阀门前工质温度t1、阀门前工质压力P1、环境温度t0作为输入，阀门后工质温度t2和阀门后保温层温度t3为输出进行训练。
5.根据权利要求1所述的一种火电机组阀门内漏检测方法，其特征在于：步骤三中所述判断当前情况下阀门是否存在内漏，是利用步骤二中支持向量机输出的阀门后工质和保温层温度与实际温度进行比较，当输出温度比实际温度高超过5℃并维持超过600s时认为存在内漏，发出警报提醒运行人员进行检查。
6.根据权利要求3所述的一种火电机组阀门内漏检测方法，其特征在于：所述数据标准化采用Z-score标准化方法，
具体的对于变量x，样本数为n，则Z-score标准化处理后数据为：
Figure FDA0002963862810000011
σ为标准差。
7.根据权利要求4所述的一种火电机组阀门内漏检测方法，其特征在于：所述支持向量机采用径向基(RBF)函数作为核函数k(xi,xj)，xi为所采集参数中的阀门前工质温度t1、阀门前工质压力P1、环境温度t0组成的向量，xj为阀门后工质温度t2和阀门后保温层温度t3组成的向量。
Figure FDA0002963862810000012
σ为核函数的宽度参数。
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