一种汽轮机运行性能变化的定量评估方法技术

一种汽轮机运行性能变化的定量评估方法，涉及火电厂汽轮机性能监测领域。解决了如何实现实时在线监测机组性能，及同时给出汽轮机性能变化量的量化指标问题。本发明专利技术首先，建立初始汽轮机性能变化定量评估模型；再在机组数据库中获取待测汽轮机组的多组历史运行数据，并利用获得的待测汽轮机组的所有历史运行数据对初始汽轮机性能变化定量评估模型进行训练，获得训练后的汽轮机性能变化定量评估模型；利用训练后的汽轮机性能变化定量评估模型对待测汽轮机组的实测运行数据进行评估，获得量化后的性能评估指标δ；最后利用量化后的性能评估指标δ对汽轮机运行性能变化进行评估。本发明专利技术主要用于对汽轮机运行性能进行定量评估。

【技术实现步骤摘要】
一种汽轮机运行性能变化的定量评估方法
本专利技术专利涉及火电厂汽轮机性能监测领域，尤其适用于滑压实时优化过程的一种汽轮机运行性能变化的定量评估方法。
技术介绍
汽轮机是大型火力发电厂中的重要设备，其性能变化往往影响着整个电厂的经济效益，所以对其性能变化的监测尤为重要。目前对汽轮机性能检测的研究主要集中在寻找描述汽轮机性能变化的主要特征指标以及设计合理的监测手段两方面。对于主要特征指标的研究，有学者利用热力学分析的方法，通过给定输入观测机组焓熵变化来评价机组的做功能力；也有学者通过换热方程以及蒸汽在缸体中流动特点建立精确物理模型。上述方法可有效分析汽轮机在额定工况下的出力情况，但工作量巨大，且容易出现链式误差累积；在此基础上，有人提出利用机组历史运行大数据技术以建立机组动态响应模型，对于机组的性能变化给出了定性分析，但并未给出如何描述机组性能变化的量化指标。另一方面，机组在大修后的短时间内性能将大范围改变，尤其是当燃煤机组处在复杂深度变负荷工况下，需要对此进行有效的性能检测和评估。现有的监测方法往往是利用DCS(集散控制系统)中的数据进行简单计算。而对于如何实时在线监测机组性能，及同时给出汽轮机性能变化的量化指标，这一问题亟需解决。
技术实现思路
本专利技术是为了解决如何实现实时在线监测机组性能，及同时给出汽轮机性能变化量的量化指标问题，提供了一种汽轮机运行性能变化的定量评估方法。一种汽轮机运行性能变化的定量评估方法，该定量评估方法包括如下步骤：S1、建立初始汽轮机性能变化定量评估模型；S2、在机组数据库中获取待测汽轮机组的多组历史运行数据，并利用获得的待测汽轮机组的所有历史运行数据对初始汽轮机性能变化定量评估模型进行训练，获得训练后的汽轮机性能变化定量评估模型；S3、利用训练后的汽轮机性能变化定量评估模型对待测汽轮机组的实测运行数据进行评估，获得量化后的性能评估指标δ；S4、利用量化后的性能评估指标δ对汽轮机运行性能变化进行评估，从而完成了对汽轮机运行性能变化的定量评估。优选的是，步骤S2中，每组历史运行数据包括：历史主汽压力Pz、历史主汽温度Tz、历史主汽流量Fz、历史调门开度反馈值G、历史机组背压Pb、历史机组供热抽汽流量Fg和历史机组负荷E；每组历史运行数据中的历史主汽压力Pz、历史主汽温度Tz、历史主汽流量Fz、历史调门开度反馈值G、历史机组背压Pb和历史机组供热抽汽流量Fg作为初始汽轮机性能变化定量评估模型的输入；每组历史运行数据中的历史机组负荷E作为初始汽轮机性能变化定量评估模型的输出。优选的是，S3中，待测汽轮机组的实测运行数据包括实测主汽压力Pz′、实测主汽温度Tz′、实测主汽流量Fz′、实测调门开度反馈值G′、实测机组背压Pb′、实测机组供热抽汽流量Fg′和实测机组负荷E′；S3中，所述利用训练后的汽轮机性能变化定量评估模型对待测汽轮机组的实测运行数据进行评估，获得量化后的性能评估指标δ的具体过程为：S31、将实测主汽压力Pz′、实测主汽温度Tz′、实测主汽流量Fz′、实测调门开度反馈值G′、实测机组背压Pb′和实测机组供热抽汽流量Fg′作为训练后的汽轮机性能变化定量评估模型的输入，从而使训练后的汽轮机性能变化定量评估模型输出模拟机组负荷E″；S32、利用模拟机组负荷E″减去实测机组负荷E′，获得的差值为量化后的性能评估指标δ＝E″-E′。优选的是，S4中，利用量化后的性能评估指标δ对汽轮机运行性能变化进行评估的具体过程为：统计时间间隔T内，δ＞5、δ＜-5和-5≤δ≤5三者发生的概率，并根据其所发生的概率确定汽轮机运行性能处于何种状态；其中，当满足δ＞5发生的概率大于99.7％时，则判定汽轮机运行性能处于下降状态；当满足δ＜-5发生的概率大于99.7％时，则判定汽轮机运行性能处于上升降状态；当满足-5≤δ≤5发生的概率大于99.7％时，则判定汽轮机运行性能无变化。优选的是，步骤S2中，初始汽轮机性能变化定量评估模型为BP神经网络模型。本专利技术带来的有益效果是：1、本专利技术可通过训练后的汽轮机性能变化定量评估模型实现实时在线监测机组性能，并根据实测数据实时给出量化后的性能指标。2、本专利技术采用机组海量历史运行大数据作为决策指导，能够在得到近稳态工况数据的基础上直观地反应汽轮机的运行性能。3、本专利技术在描述汽轮机的性能变化程度的同时，可分时段对性能变化进行评估，同时采用机组负荷为模型输出，可减小直接利用热耗率进行评估的误差影响。4、该专利技术可以找到变工况运行时机组负荷随参数变化的规律，进而可以用于指导实际滑压曲线实时运行调整。5、本方法采用高自动化水平的模型框架，可降低由于不同运行人员的操作带来的影响。6、本专利技术可以避免电动给水泵与汽动给水泵的限制，通用性更强。附图说明图1为本专利技术所述的一种汽轮机运行性能变化的定量评估方法的流程图；图2为对初始汽轮机性能变化定量评估模型进行训练的原理示意图；图3为获得量化后的性能评估指标δ的原理示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。参见图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种汽轮机运行性能变化的定量评估方法，该定量评估方法包括如下步骤：S1、建立初始汽轮机性能变化定量评估模型；S2、在机组数据库中获取待测汽轮机组的多组历史运行数据，并利用获得的待测汽轮机组的所有历史运行数据对初始汽轮机性能变化定量评估模型进行训练，获得训练后的汽轮机性能变化定量评估模型；S3、利用训练后的汽轮机性能变化定量评估模型对待测汽轮机组的实测运行数据进行评估，获得量化后的性能评估指标δ；S4、利用量化后的性能评估指标δ对汽轮机运行性能变化进行评估，从而完成了对汽轮机运行性能变化的定量评估。具体应用过程中，历史运行数据选取时，应保证抽汽逆止阀处于开启状态。机组历史运行数据点的时间间隔不得少于10秒，不得大于20分钟，机组历史运行数据的负荷工况应尽量包含但不限于以下负荷工况：30％额定负荷、40％额定负荷、50％额定负荷、60％额定负荷、70％额定负荷、80％额定负荷、90％额定负荷。机组历史运行数据的时间长度原则上不得少于1周，不得大于3年。本专利技术可通过训练后的汽轮机性能变化定量评估模型实现实时在线监测机组性能，并根据实测数据实时给出量化后的性能指标，并采用机组海量历史运行大数据作为决策指导，能够在得到近本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽轮机运行性能变化的定量评估方法，其特征在于，该定量评估方法包括如下步骤：/nS1、建立初始汽轮机性能变化定量评估模型；/nS2、在机组数据库中获取待测汽轮机组的多组历史运行数据，并利用获得的待测汽轮机组的所有历史运行数据对初始汽轮机性能变化定量评估模型进行训练，获得训练后的汽轮机性能变化定量评估模型；/nS3、利用训练后的汽轮机性能变化定量评估模型对待测汽轮机组的实测运行数据进行评估，获得量化后的性能评估指标δ；/nS4、利用量化后的性能评估指标δ对汽轮机运行性能变化进行评估，从而完成了对汽轮机运行性能变化的定量评估。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机运行性能变化的定量评估方法，其特征在于，该定量评估方法包括如下步骤：
S1、建立初始汽轮机性能变化定量评估模型；
S2、在机组数据库中获取待测汽轮机组的多组历史运行数据，并利用获得的待测汽轮机组的所有历史运行数据对初始汽轮机性能变化定量评估模型进行训练，获得训练后的汽轮机性能变化定量评估模型；
S3、利用训练后的汽轮机性能变化定量评估模型对待测汽轮机组的实测运行数据进行评估，获得量化后的性能评估指标δ；
S4、利用量化后的性能评估指标δ对汽轮机运行性能变化进行评估，从而完成了对汽轮机运行性能变化的定量评估。


2.根据权利要求1所述的一种汽轮机运行性能变化的定量评估方法，其特征在于，步骤S2中，每组历史运行数据包括：历史主汽压力Pz、历史主汽温度Tz、历史主汽流量Fz、历史调门开度反馈值G、历史机组背压Pb、历史机组供热抽汽流量Fg和历史机组负荷E；
每组历史运行数据中的历史主汽压力Pz、历史主汽温度Tz、历史主汽流量Fz、历史调门开度反馈值G、历史机组背压Pb和历史机组供热抽汽流量Fg作为初始汽轮机性能变化定量评估模型的输入；
每组历史运行数据中的历史机组负荷E作为初始汽轮机性能变化定量评估模型的输出。


3.根据权利要求2所述的一种汽轮机运行性能变化的定量评估方法，其特征在于，S3中，待测汽轮机组的实测运行数据包括实测主汽压力Pz′、实测主汽温度Tz′、实测主汽流量Fz′、实测调门开度...

【专利技术属性】
技术研发人员：万杰，石家魁，付俊丰，王晶，王家辉，李兴朔，任国瑞，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23