一种兼顾防冻与经济性的间接空冷塔百叶窗调控方法技术

本发明专利技术公开了一种兼顾防冻与经济性的间接空冷塔百叶窗调控方法，涉及火电机组间接空冷技术领域，解决了现有间接空冷塔在考虑散热器冻结时降低机组经济性的技术问题，其技术方案要点是：对间接空冷塔历史运行数据进行边界划分，得到最优基准工况样本及其边界参数、相关参数、目标参数以及统计量信息，构建目标工况库。将实时工况与目标工况库进行对比，若偏差小于阈值，则直接得到基准值，否则采用即时学习建立局部模型，得到预测值；比较输出值与实际值，识别能效偏离，作为控制调整参考。该方法在保证散热器不冻结、考虑空冷塔正常运行基础上，挖掘不同工况下经济性最优的百叶窗开度，有效提高间接空冷塔冷却效果，能够满足工程实际需要。程实际需要。程实际需要。

【技术实现步骤摘要】
一种兼顾防冻与经济性的间接空冷塔百叶窗调控方法


[0001]本专利技术属于火电机组间接空冷塔调控
，尤其涉及一种兼顾防冻与经济性的间接空冷塔百叶窗调控方法

技术介绍

[0002]随着能源结构优化和生产利用方式变革，电站空冷技术得到快速发展，间接空冷塔因其对水资源依赖性低、换热性能良好的优势而广泛应用于富煤贫水地区。空气流经布置在塔底的散热器与散热管道内的冷却水进行表面式换热，受热膨胀后塔内外气体形成密度差，从而产生差压，驱动塔内气流上升。然而机组冷端系统在冬季寒冷环境下面临着严峻的考验。目前已落地的间接空冷塔项目中出现多起管束冻结甚至破裂事故，严重影响机组安全正常运行。而现有冷端系统防冻方法和措施中，依赖运行人员经验和保守控制策略，不仅不能合理发挥冬季良好的冷却优势，还牺牲机组运行经济性，难以从根本上避免冻结事故发生。
[0003]在低温环境中，有针对性地调节空冷塔底部散热器不同扇区百叶窗开度，控制制冷空气进气量，可避免发生冻结事故。冬季时调小或关闭百叶窗可起到与覆盖保温毯相似的防冻效果，但是过分关小百叶窗会极大程度上削弱散热效果，导致机组排汽参数过高，影响机组运行经济性。针对性研究百叶窗开度可提升其防冻裕量，因此合理配置百叶窗开度有利于空冷系统的防冻及经济性运行。
[0004]冷端系统的运行性能同时取决于由边界参数和运行可控参数。在不同的工作条件下，运行性能差异也同时受边界参数和运行相关参数的差异共同影响。如何利用机组冷端系统运行数据挖掘出运行优化规则，同时避免管道冻结是亟待解决的问题。/>
技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种兼顾防冻与经济性的间接空冷塔百叶窗调控方法，其技术目的是针对现有机组冷端系统管道冻结，冬季冷却优势难以发挥，运行经济性差等问题而公开了一种兼顾防冻与经济性的间接空冷塔百叶窗调控方法，通过合理配置百叶窗开度，解决管道冻结与运行经济性差问题。
[0006]具体技术方案如下：
[0007]一种兼顾防冻与经济性的间接空冷塔百叶窗调控方法，包括以下步骤：
[0008]S1:目标工况库构建
[0009]S1.1:采集间接空冷塔运行相关历史工况数据样本集，通过机理分析以及相关性分析选取与运行性能相关的运行可控参数与边界约束参数，对历史运行数据进行数据清洗，缺失值处理等数据预处理操作；
[0010]其中所述的工况数据样本集S表示为：S＝(X
C
,X
B
,X
O
),其中X
C
＝[X
C1
,X
C2
,
…
,X
CN
]表示某工况下与运行性能相关的运行可控参数，X
B
＝[X
B1
,X
B2
,
…
,X
BM
]为某工况下边界约束参数，X
O
表示该工况下空冷塔冷却效果评价指标。其中M，N分别表示边界约束参数和相关运行
可控参数的个数。
[0011]S1.2:通过模糊C均值聚类方法对约束参数进行边界划分成为工况单元；
[0012]S1.3:每一个工况单元内采用线性分位数回归方法将数据样本分层，筛选性能最优样本作为基准工况样本；
[0013]S1.4:每个工况单元内存储基准工况样本的边界约束参数数据、运行可控参数数据、目标优化参数数据以及总数据样本数统计量等信息，最终成功构建机组目标工况库。
[0014]S2:基于即时学习的实时工况匹配与经济性诊断方法
[0015]S2.1:获取实时工况样本；
[0016]S2.2:将实时工况样本与目标工况库进行边界参数匹配；
[0017]S2.3:若所匹配的工况单元内数据统计量为空则采用即时学习方法，通过相似度度量提取相似工况样本集，建立局部在线模型，得到输出预测值；
[0018]S2.4:若所匹配的工况单元内数据统计量不为空则通过先验历史数据最优值作为该实时工况样本基准值；
[0019]S2.5:将实时工况样本目标优化参数值与输出预测值(基准值)进行比较，识别能效偏离状态，将实时工况样本运行可控参数与输出预测值(基准值)进行比较，确定优化调节方向，继而进行经济性诊断与优化调整；
[0020]S2.6:将实时工况样本归入机组历史运行数据样本中，实现目标工况库构建原始数据扩容与更新。
[0021]本专利技术有益效果在于：采集间接空冷塔的历史运行数据，经过数据清洗，特征参数选取等前期预处理，通过模糊C均值聚类方法对约束参数进行边界划分成为工况单元，每一个工况单元内采用线性分位数回归方法将数据样本分层，筛选性能最优样本作为基准工况样本，每个工况单元内存储基准工况样本的边界约束参数数据、运行可控参数数据、目标优化参数数据以及总数据样本数统计量信息，最终成功构建机组目标工况库。然后针对实时工况样本进行工况匹配，若无法在目标工况库中进行匹配，采用即时学习方法提取相似工况样本集，建立局部在线模型，得到输出预测值；若能在目标工况库中进行匹配，直接得到输出基准值(即百叶窗开度)；将输出值与实际值进行比较，识别能效偏离，作为控制调整参考，进一步进行运行优化。
[0022]本专利技术是一种百叶窗调控优化方法，在考虑间接空冷塔正常运行基础上，挖掘不同工况下经济性最优的百叶窗开度，有效提高间接空冷塔冷却效果以及运行安全性，满足工程实际需要。
附图说明
[0023]图1为本专利技术所述方法的流程图；
[0024]图2为间接空冷塔系统布置及工作原理示意图；
[0025]图3为目标工况库及各个工况存储单元划分示意图；
[0026]图4为基于实时工况的即时学习方法示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合附图对本公开技术方案进行详细说明。
[0028]图1为本申请所述一种兼顾防冻与经济性的间接空冷塔百叶窗调控方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
[0029]S1：目标工况库构建
[0030]S1.1：采集间接空冷塔运行相关历史工况数据样本集，通过机理分析以及相关性分析选取与运行性能相关的运行可控参数与边界约束参数，对历史运行数据进行数据清洗，缺失值处理等数据预处理操作；
[0031]具体地，选取表征间接空冷塔运行性能经济性的相关性能指标用以评价冷端系统运行经济性，经由机理性分析确定与此相关的运行参数(可调控参数)即百叶窗开度，以及冷端系统边界参数，包括散热器入口风速、风向，散热器管内循环水流量等，同时从机组历史运行数据库中采集相关参数数据样本集，对数据样本集进行数据清洗等预处理工作已排除异常运行工况，包括机组冷端系统冻结工况。
[0032]S1.2：通过模糊C均值聚类方法对约束参数进行边界划分成为工况单元；
[0033]具体地，将处理后的边界参数(散热器入口风速，风向，散热器内循环水流量等)数据样本集进行工况划分，通过给每个样本点赋予属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兼顾防冻与经济性的间接空冷塔百叶窗调控方法，其特征在于，包括以下步骤：S1:目标工况库构建S1.1:采集间接空冷塔运行相关历史工况数据样本集，通过机理分析以及相关性分析选取与运行性能相关的运行可控参数与边界约束参数，对历史运行数据进行数据清洗，缺失值处理的数据预处理操作；其中所述的工况数据样本集S表示为：S＝(X
C
,X
B
,X
O
),其中X
C
＝[X
C1
,X
C2
,
…
,X
CN
]表示某工况下与运行性能相关的运行可控参数，X
B
＝[X
B1
,X
B2
,
…
,X
BM
]为某工况下边界约束参数，X
O
表示该工况下空冷塔冷却效果评价指标；其中M，N分别表示边界约束参数和相关运行可控参数的个数；S1.2:通过模糊C均值聚类方法对约束参数进行边界划分成为工况单元；S1.3:每一个工况单元内采用线性分位数回归方法将数据样本分层，筛选性能最优样本作为基准工况样本；S1.4:每个工况单元内存储基准工况样本的边界约束参数数据、运行可控参数数据、目标优化参数数据以及总数据样本数统计量信息，最终成功构建机组目标工况库；S2:基于即时学习的实时工况匹配与经济性诊断方法S2.1:获取实时工况样本；S2.2:将实时工况样本与目标工况库进行边界参数匹配；S2.3:若所匹配的工况单元内数据统计量为空则采用即时学习方法，通过相似度度量提取相似工况样本集，建立局部在线模型，得到输出预测值；S2.4:若所匹配的工况单元内数据统计量不为空则通过先验历史数据最优值作为该实时工况样本基准值；S2.5:将实时工况样本目标优化参数值与输出预测值进行比较，识别能效偏离状态，将实时工况样本运行可控参数与输出预测值进行比较，确定优化调节方向，继而进行经济性诊断与优化调整；S2.6:将实时工况样本归入机组历史运行数据样本中，实现目标工况库构建原始数据扩容与更新。2.根据权利要求1所述的一种兼顾防冻与经济性的间接空冷塔百叶窗调控方法，其特征在于，所述S1.1中的相关性分析方法具体为：灰色关联分析通过比较数据序列的变化趋势，定量计算与参考序列的关联度，从而判断变量之间的关联性和主要影响因素；其中，待比较序列的关联度r
i
定义如下：Δ
oi
(k)＝|x
o
(k)
‑
x
i
(k)|其中，Δ
oi
(k)为比较序列与参考序列之间的差值，其中最大差值和最小差值分别记为Δ
max
和Δ
min
，x
o
(k)为参考序列，x
i
(k)为待比较序列，(i＝0，1，2，...，n；k＝1，2，...，m)，n为样本个数，m为待比较指标数，ρ为区分系数，ρ∈(0，1)；基于两变量的Pearson系数判定变量之间是否存在相关性；其中，Pearson系数的定义如下：
其中，分别为参数x
a
，x
b
的平均值，n为数据样本数，绝对值越大说明参数x
a
，x
b
之间的相关性越强。3.根据权利要求1所述的一种兼顾防冻与经济性的间接空冷塔百叶窗调控方法，其特征在于，所述S1.2中的模糊C均值聚类方法具体为：征在于，所述S1.2中的模糊C均值聚类方法具体为：θ
i
＝{x
j
|v
i
‑
ξγ
i
≤x
j
≤v
i
+ξγ
i
}，...

【专利技术属性】
技术研发人员：司风琪，刘维，丰升彬，姚强，韩振平，李永富，任少君，马欢，
申请(专利权)人：京能锡林郭勒能源有限公司，
类型：发明
国别省市：