基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测方法和装置制造方法及图纸

本公开提出一种基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测方法和装置，该方法包括：获取待预测锅炉的固定参数，以及待预测锅炉在初始时刻的初始运行参数，根据固定参数和初始运行参数，确定待预测锅炉在初始时刻的至少一个部分蓄热量初始值，根据至少一个部分蓄热量初始值，生成初始状态变量，根据初始运行参数，生成初始输入变量，基于卡尔曼滤波算法处理初始输入变量和初始状态变量，以得到待预测锅炉在待预测时刻的至少一个部分蓄热量预测值。通过实施本公开的方法，能够有效结合固定参数和初始运行参数充分挖掘锅炉侧的蓄热能力，并基于卡尔曼滤波算法实时对锅炉蓄热量进行准确评估。尔曼滤波算法实时对锅炉蓄热量进行准确评估。尔曼滤波算法实时对锅炉蓄热量进行准确评估。

【技术实现步骤摘要】
基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测方法和装置


[0001]本公开涉及电力系统数据计算
，具体涉及一种基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测方法和装置。

技术介绍

[0002]高比例新能源的并网将改变电力系统中的电源构成比例，是时代发展的必然趋势。同时，大量的电力电子设施接入给电力系统的安全稳定运行带来极大的挑战，将导致电力系统动态特性发生深刻变化，带来新的稳定性问题。传统火电机组进行灵活性改造成为火电机组发展的必由之路。探索火电机组的灵活运行是提升新能源并网、消纳可再生能源的重要方式。然而，在灵活运行下的火电机组，较低的主汽压力或下降较快的主汽压力使得机组的调频能力较差，因此需要发掘锅炉侧其他部件的蓄热能力作为调频能力的补充，以满足电力新常态下的调频需求。充分挖掘锅炉侧工质及金属管壁蓄热具有重要意义。
[0003]现有的火电机组模型大多针对于运行控制与能耗优化，简化通用的锅炉模型适用于中长期的仿真，难以对锅炉侧蓄能精准量化，无法满足火电机组一次调频仿真的要求。而基于阀门特性研究对调频能力预估，未考虑机组不同负荷段、不同参数的实时变化，未能实现机组蓄能的精确表征，难以对一次调频能力进行评估。

技术实现思路

[0004]本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本公开的目的在于提出一种基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测方法、装置、计算机设备和存储介质，能够有效结合固定参数和初始运行参数充分挖掘锅炉侧的蓄热能力，并基于卡尔曼滤波算法实时对锅炉蓄热量进行准确评估。
[0006]本公开第一方面实施例提出的基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测方法，包括：
[0007]获取待预测锅炉的固定参数，以及所述待预测锅炉在初始时刻的初始运行参数；
[0008]根据所述固定参数和所述初始运行参数，确定所述待预测锅炉在所述初始时刻的至少一个部分蓄热量初始值；
[0009]根据所述至少一个部分蓄热量初始值，生成初始状态变量；
[0010]根据所述初始运行参数，生成初始输入变量；
[0011]基于卡尔曼滤波算法处理所述初始输入变量和所述初始状态变量，以得到所述待预测锅炉在待预测时刻的至少一个部分蓄热量预测值。
[0012]本公开第一方面实施例提出的基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测方法，通过获取待预测锅炉的固定参数，以及待预测锅炉在初始时刻的初始运行参数，根据固定参数和初始运行参数，确定待预测锅炉在初始时刻的至少一个部分蓄热量初始值，根据至少一个部分蓄热量初始值，生成初始状态变量，根据初始运行参数，生成初始输入变量，基于卡尔曼滤波算法处理初始输入变量和初始状态变量，以得到待预测锅炉在待预测时刻的至少
一个部分蓄热量预测值。通过实施本公开的方法，能够有效结合固定参数和初始运行参数充分挖掘锅炉侧的蓄热能力，并基于卡尔曼滤波算法实时对锅炉蓄热量进行准确评估。
[0013]本公开第二方面实施例提出的基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测装置，包括：
[0014]获取模块，用于获取待预测锅炉的固定参数，以及所述待预测锅炉在初始时刻的初始运行参数；
[0015]确定模块，用于根据所述固定参数和所述初始运行参数，确定所述待预测锅炉在所述初始时刻的至少一个部分蓄热量初始值；
[0016]第一生成模块，用于根据所述至少一个部分蓄热量初始值，生成初始状态变量；
[0017]第二生成模块，用于根据所述初始运行参数，生成初始输入变量；
[0018]热量预测模块，用于基于卡尔曼滤波算法处理所述初始输入变量和所述初始状态变量，以得到所述待预测锅炉在待预测时刻的至少一个部分蓄热量预测值。
[0019]本公开第二方面实施例提出的基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测装置，通过获取待预测锅炉的固定参数，以及待预测锅炉在初始时刻的初始运行参数，根据固定参数和初始运行参数，确定待预测锅炉在初始时刻的至少一个部分蓄热量初始值，根据至少一个部分蓄热量初始值，生成初始状态变量，根据初始运行参数，生成初始输入变量，基于卡尔曼滤波算法处理初始输入变量和初始状态变量，以得到待预测锅炉在待预测时刻的至少一个部分蓄热量预测值。通过实施本公开的方法，能够有效结合固定参数和初始运行参数充分挖掘锅炉侧的蓄热能力，并基于卡尔曼滤波算法实时对锅炉蓄热量进行准确评估。
[0020]本公开第三方面实施例提出的计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本公开第一方面实施例提出的基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测方法。
[0021]本公开第四方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本公开第一方面实施例提出的基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测方法。
[0022]本公开第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令由处理器执行时，执行如本公开第一方面实施例提出的基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测方法。
[0023]本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
[0024]本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0025]图1是本公开一实施例提出的基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测方法的流程示意图；
[0026]图2是本公开另一实施例提出的基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测方法的流程示意图；
[0027]图3是根据本公开实施例提出的锅炉蓄热精准表征的流程示意图；
[0028]图4是本公开一实施例提出的基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测装置的结构示意图；
[0029]图5示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性计算机设备的框图。
具体实施方式
[0030]下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。相反，本公开的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0031]图1是本公开一实施例提出的基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测方法的流程示意图。
[0032]其中，需要说明的是，本实施例的基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测方法的执行主体为基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测装置，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置可以配置在计算机设备中，计算机设备可以包括但不限于终端、服务器端等，如终端可为手机、掌上电脑等。
[0033]如图1所示，该基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测方法，包括：
[0034]S101：获取待预测锅炉的固定参数，以及待预测锅炉在初始时刻的初始运行参数。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于卡尔曼滤波算法的锅炉蓄热量预测方法，其特征在于，包括：获取待预测锅炉的固定参数，以及所述待预测锅炉在初始时刻的初始运行参数；根据所述固定参数和所述初始运行参数，确定所述待预测锅炉在所述初始时刻的至少一个部分蓄热量初始值；根据所述至少一个部分蓄热量初始值，生成初始状态变量；根据所述初始运行参数，生成初始输入变量；基于卡尔曼滤波算法处理所述初始输入变量和所述初始状态变量，以得到所述待预测锅炉在待预测时刻的至少一个部分蓄热量预测值。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始运行参数包括：初始主蒸汽焓值和初始主蒸汽流量；其中，所述根据所述固定参数和所述初始运行参数，确定所述待预测锅炉在所述初始时刻的至少一个部分蓄热量初始值，包括：根据所述初始主蒸汽焓值和所述初始主蒸汽流量，计算得到所述待预测锅炉在所述初始时刻的初始主蒸汽热值，其中，所述初始主蒸汽热值属于所述至少一个部分蓄热量初始值。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始运行参数包括：初始主蒸汽流量、初始过热器烟气温度以及初始过热器内中间点冷流体温度，所述固定参数包括：过热器管壁热导和过热器管壁内面积；其中，所述根据所述固定参数和所述初始运行参数，确定所述待预测锅炉在所述初始时刻的至少一个部分蓄热量初始值，包括：根据所述初始主蒸汽流量、所述过热器管壁热导和所述过热器管壁内面积，计算得到所述初始时刻的初始过热器热阻；根据所述初始过热器烟气温度、所述初始过热器内中间点冷流体温度和所述初始过热器热阻，计算得到所述待预测锅炉在所述初始时刻的初始过热器换热量，其中，所述初始过热器换热量属于所述至少一个部分蓄热量初始值。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始运行参数包括：初始金属管壁温度和采样时间，所述固定参数包括：金属比热和金属质量；其中，所述根据所述固定参数和所述初始运行参数，确定所述待预测锅炉在所述初始时刻的至少一个部分蓄热量初始值，包括：确定所述待预测锅炉在所述初始时刻之前一个所述采样时间对应采样时刻的历史金属管壁温度；根据所述初始金属管壁温度和所述历史金属管壁温度，确定所述初始时刻的初始金属温度变化量；根据所述金属比热、所述金属质量和所述初始金属温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王垚，李杰，袁哲，陈湘，孙光庆，赵阳，潘乐，徐明军，杨春，辛志波，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司华能威海发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：