一种火电机组主蒸汽流量软测量方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种火电机组主蒸汽流量软测量方法、系统、设备及介质，所述方法包括以下步骤：获取待主蒸汽流量测量的汽轮机高压缸范围内预设蒸汽参数的实时测量值；将所述预设蒸汽参数的实时测量值输入预训练好的主蒸汽流量软测量模型中，通过所述主蒸汽流量软测量模型输出火电机组主蒸汽流量预测值。本发明专利技术以稳态工况下对上游的给水系统通过热量和流量平衡计算获取的主蒸汽流量作为软测量模型的目标值，将模型输入参数完全限制在下游的高压缸范围内，借助高压缸内蒸汽的高流速带来的参数零迟滞性，使得以稳态工况下的数据训练出的软测量模型可以直接扩展至非稳态工况下进行应用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种火电机组主蒸汽流量软测量方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术属于火电厂信息化与测量技术的交叉领域，特别涉及一种火电机组主蒸汽流量软测量方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]主蒸汽流量是火电机组运行过程中的核心监测参数之一；然而，由于所处位置的特殊性，直接采用测量仪表来测量主蒸汽流量，蒸汽通过节流元件将会造成较大的压损，对机组整体经济性有较大影响。因此，目前普遍采用间接测量方式实现火电机组主蒸汽流量的测量。
[0003]目前主流的主蒸汽流量间接测量方法中，一种是采用汽轮机热力系统热平衡计算方法，通过各级加热器和除氧器的热平衡和流量平衡计算出最终给水流量，再考虑锅炉排污和过热减温水的影响，得到实际的主蒸汽流量，但该方法只能在整个热力系统处于稳态或接近稳态时进行，无法实现实时监测，一般用于汽轮机性能试验时的主蒸汽流量测量；另一种方法是利用汽轮机的变工况特性，通过弗留格尔公式间接计算主蒸汽流量，该法可实现实时的测量计算，但在实际应用中有一些限制(示例性解释的，如部分机组不具备调节级后蒸汽温度测点，需要用其他测点代替；采暖本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火电机组主蒸汽流量软测量方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待主蒸汽流量测量的汽轮机高压缸范围内预设蒸汽参数的实时测量值；其中，所述预设蒸汽参数包括主蒸汽压力、各调节阀后蒸汽压力、调节级后蒸汽压力、各抽汽口蒸汽压力和温度、高压缸排汽压力和温度；将所述预设蒸汽参数的实时测量值输入预训练好的主蒸汽流量软测量模型中，通过所述主蒸汽流量软测量模型输出主蒸汽流量预测值；所述预训练好的主蒸汽流量软测量模型的获取步骤包括：获取训练样本集；所述训练样本集中的每个训练样本均包括输入变量的样本值和输出变量的样本值，所述输入变量的样本值为预设蒸汽参数的样本值，所述输出变量的样本值为与输入变量的样本值所对应的主蒸汽流量目标值，目标值通过主蒸汽上游给水系统的热量和流量平衡计算得到；选取主蒸汽流量软测量模型的具体类型；其中，模型满足2个基本条件：1)输入为多维连续变量，输出为一维连续变量；2)非线性回归模型；基于所选主蒸汽流量软测量模型的具体类型，通过训练样本集中的样本数据拟合输入变量和输出变量的非线性关系，达到预设收敛条件后，获得所述预训练好的主蒸汽流量软测量模型。2.根据权利要求1所述的一种火电机组主蒸汽流量软测量方法，其特征在于，所述训练样本集中，每个训练样本的获取步骤包括：基于历史数据获取初始采样点集合；基于所述初始采样点集合，筛选出满足预设条件的稳态工况下的采样点，获得筛选后的采样点集合；将筛选后的采样点集合中，每个采样点的主蒸汽压力、各调节阀后蒸汽压力、调节级后蒸汽压力、各抽汽口蒸汽压力和温度以及高压缸排汽压力和温度的值作为输入变量的样本值；基于每个采样点中的除氧器进出水压力和温度、进汽压力和温度、进水流量，高压加热器进出水压力和温度、进汽压力和温度、疏水温度，给水泵出口去过热器的减温水流量，给水泵中间抽头去再热器的减温水流量以及锅炉连续排污流量的值，进行高压加热器和除氧器的联合热平衡计算，获得每个采样点对应的主蒸汽流量目标值，作为输出变量的样本值；每个采样点的输入变量的样本值和输出变量的样本值组成一个独立的训练样本。3.根据权利要求2所述的一种火电机组主蒸汽流量软测量方法，其特征在于，所述基于所述初始采样点集合，筛选出满足预设条件的稳态工况下的采样点，获得筛选后的采样点集合中，在筛选出满足预设条件的稳态工况下的采样点之后，还包括：对每个满足预设条件的稳态工况下的采样点，计算汽轮机一抽至二抽区段的特征通流面积；通过基于断层区间识别的方法检测异常点，剔除异常点对应的采样点，获得筛选后的采样点集合；其中，所述通过基于断层区间识别的方法检测异常点的步骤包括：设置用于断层判别的区间长度L；计算特征通流面积F
ν
数据集的最大值F
νMAX
和最小值F
νMIN
；将总区间[F
νMIN
，F
νMAX
]以设置
的区间长度L划分为N
sub
个子区间，循环F
ν
数据集，当满足R
MIN
≤F
v
＜R
MAX
时，将数据放置于该子区间，R
MAX
和R
MIN
分别代表该子区间的上、下限；将没有F
ν
数据的子区间设置为断层区间；计算每两个相邻断层区间所包围的子区间所含F
ν
数据量的总和，数据量总和最大的区块予以保留，其余数据均判定为异常点。4.根据权利要求3所述的一种火电机组主蒸汽流量软测量方法，其特征在于，所述汽轮机一抽至二抽区段的特征通流面积F
ν
的计算表达式为，式中，ε为预设的漏汽系数，ν0为一抽蒸汽比容，p0为一抽蒸汽压力，π为二抽蒸汽压力与一抽蒸汽压力的比值，G0为主蒸汽流量，G
c1
为第一级抽汽流量，G
c1
通过高压加热器和除氧器的热量和流量平衡计算得到。5.根据权利要求2所述的一种火电机组主蒸汽流量软测量方法，其特征在于，所述基于所述初始采样点集合，筛选出满足预设条件的稳态工况下的采样点，获得筛选后的采样点集合中，所述满足预设条件的稳态工况的获取步骤包括：(1)令t
start
＝t0，t
end
＝t
start
+T；式中，t
start
和t
end
分别为每次进行稳态筛选时的开始时刻和结束时刻，t0为建模所用历史数据的初始时刻，T为预设的最短稳态时间长度；(2)在t
start
～t
end
区间内，分别计算调节级后压力采样数据的标准差σ
p
、均值N
p
和除氧器进水流量采样数据的标准差σ
F
、均值N
F
，当且时，将t
start
～t
end
区间标记为该汽轮机热力系统运行的稳态区间；式中，为预设的调节级压力稳态判断阈值，为预设的除氧器进水流量稳态判断阈值；(3)令t
start
＝t
start
+τ，t
end
＝t
start
+T，如果t
end
≤t1，跳转执行步骤(2)，如果t
end
>t1，跳转执行步骤(4)；式中，τ为预设的数据采样间隔，t1为建模所用历史数据的结束时刻，τ与T满足T＝M

【专利技术属性】
技术研发人员：徐红伟，李崇晟，孙玺，高旭，杜军，吴智群，王博，马晨曦，
申请(专利权)人：西安西热电站信息技术有限公司，
类型：发明
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