System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 火电厂机组一次调频性能在线评价方法及系统技术方案_技高网

火电厂机组一次调频性能在线评价方法及系统技术方案

技术编号:40606372 阅读:11 留言:0更新日期:2024-03-12 22:12
本发明专利技术涉及火电厂机组技术领域,提供了一种火电厂机组一次调频性能在线评价方法及系统,所述方法包括:调用机组运行历史数据,提取一次调频数据段,进行运行工况划分,得到工况子空间,对每一工况子空间进行一次调频性能评价模型训练;在线提取机组一次调频数据段,确定其所处工况子空间,调用已训练好的对应工况子空间的模型,对机组一次调频性能进行在线评价。所述系统包括机组一次调频运行工况划分及模型训练模块和机组一次调频性能在线评价模块。本发明专利技术解决了火电厂机组一次调频性能受负荷率、主蒸汽压力、电网频差等影响难以准确评价的问题;适用各种工况,为电网运行的稳定性提供支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及火电厂机组,特别涉及一种火电厂机组一次调频性能在线评价方法及系统


技术介绍

1、全球能源供应正在向可持续性转变,并以清洁、低碳和高效率为目标。因此,可再生能源在一次能源供应中的份额正在迅速增加。但是可再生能源发电出力的波动性和间歇性也会导致电网频率的不稳定,这就对电网的调峰和调频能力提出了新的要求。在未来相当长一段时间内,燃煤机组将承担电网调峰和调频的主要任务,并且越来越多地参与灵活运行(深度调峰、快速变负荷和快速启停)。为了更好地维持电网的稳定性,有必要评价灵活运行燃煤机组的一次调频能性能。

2、现有一次调频性能评价方法可以归纳为两大类,即直接从原始数据中计算一次调频指标的特殊点法和从所建立模型中得到一次调频性能的建模法。然而,这些方法在理论上大多是基于阶跃响应进行分析的,实际运行中很少存在这样的阶跃输入,对于机组日常运行中一次调频控制性能的评价,现有所获得的评估结果并不准确。特殊点法实现简单,但对噪声和干扰敏感;建模法虽具有较强的抗干扰能力,但对模型输入的有严苛要求,当数据信息量不足时,难以建立能够得到机组实际一次调频性能的可靠模型。另外,上述一次调频控制性能评价模型没有考虑机组灵活运行时经常变化的负荷率和主蒸汽压力对一次调频控制性能的影响,而研究发现机组负荷率和主蒸汽压力对机组一次调频控制性能指标有一定的影响。

3、因此,有必要开展火电厂机组一次调频性能评价方法及系统研究,来应对现有技术的不足,以解决或减轻上述一个或多个问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的就是克服现有技术的不足,提供了一种并网燃煤机组灵活运行一次调频性能在线评价方法及系统,充分考虑机组灵活性运行下负荷率、主蒸汽压力等运行工况参数对机组一次调频性能的影响,及时评价机组的一次调频控制性能,为维持电网运行的稳定性提供支持。

2、下文中术语说明如下:

3、dcs:分散控制系统distributed control system;

4、som:自组织映射神经网络self-organizedmap。

5、本专利技术采用如下技术方案:

6、一方面,本专利技术提供了一种火电厂机组一次调频性能在线评价方法,包括:

7、调用机组dcs或sis运行历史数据,提取所述运行历史数据的一次调频数据段,进而进行运行工况划分,得到若干个工况子空间;对于每一工况子空间进行一次调频性能评价模型的训练;所述一次调频性能评价模型是采用som的一次调频性能评价模型;

8、在机组运行过程中,在线提取机组的一次调频数据段,确定该一次调频数据段所处的工况子空间,调用已训练好的对应的工况子空间的所述一次调频性能评价模型,对机组的一次调频性能进行在线评价。

9、如上所述的任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,调用机组dcs或sis运行历史数据,提取所述运行历史数据的一次调频数据段,进而进行运行工况划分,得到若干个工况子空间;对于每一工况子空间进行一次调频性能评价模型的训练;所述一次调频性能评价模型是采用som的一次调频性能评价模型,具体包括:

10、根据制定的机组一次调频判定规则,从机组dcs运行历史数据库提取机组一次调频数据段;

11、利用聚类分析算法,将提取出的一次调频数据段进行工况子空间划分;

12、利用各工况子空间一次调频数据段训练som一次调频性能评价模型,确定模型参数。

13、如上所述的任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,在机组运行过程中,在线提取机组的一次调频数据段,确定该一次调频数据段所处的工况子空间,调用已训练好的对应的工况子空间的所述一次调频性能评价模型,对机组的一次调频性能进行在线评价,具体包括:

14、根据在线采集的机组运行数据,滑窗法提取一次调频数据段;

15、根据在线提取到的一次调频控制数据段平均有功功率、平均主汽压力和前10s最大频差,利用欧式距离公式确定该一次调频数据段所处工况子空间;

16、根据一次调频控制数据段所处工况子空间,调用相应的训练好的som一次调频评价模型,实现该次一次调频过程的在线性能评价。

17、如上所述的任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,从机组dcs或sis运行历史数据库提取机组一次调频数据段的具体方法为:

18、在从机组dcs或sis运行历史数据库中提取出包含时间的长数据段,此长数据段为长时间序列在长时间序列中含有m个满足规则的数据段,对应m组一次调频数据段的和agc功率指令时间序列的被选择挖掘出来;tm为第m组一次调频数据段的第一个采样点,m∈[1,m],则其转速序列表示为n[m]={n(tm),n(tm+1),…,n(tm+l-1)},其实发有功功率时间序列表示为p[m]={p(tm),p(tm+1),…,p(tm+l-1)},所选择的m组一次调频数据段表示为在第m个一次调频响应过程中,在tm+δt处超出调频死区,根据机组应稳定时间要求,在60秒内完成一次调频响应,数据段数据长度l被定义为:

19、

20、其中,h为数据采样间隔,为0.1s,0.5s或1s;

21、一次调频数据段选择规则用式(2)表示:

22、

23、根据该规则从中识别出第m个一次调频数据段转速的时间序列n[m],进而根据相应时间从实发有功功率中确定p[m],从agc功率指令时间序列中确定对应时间的第m个agc功率指令数据段pagc[m];

24、判断p[m]对应的pagc[m]数据段中是否伴随agc调节过程;如果无agc调节过程,则将该一次调频数据段存入机组一次调频过程数据库;反之则舍弃该一次调频数据段;

25、判断p[m]对应的pagc[m]数据段中是否伴随agc调节过程,包括以下步骤:采用滑窗法判断pagc[m]数据段中是否存在agc过程;如果滑窗过程中式(3)成立,则认为该一次调频过程存在agc调节过程;

26、

27、

28、

29、其中,sagc(m)为pagc[m]数据段的方差,n为滑窗窗口大小,r为稳态判定参数。

30、如上所述的任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,利用聚类分析算法,将提取出的一次调频数据段进行工况子空间划分,具体为:

31、在控制系统正常投运情况下,火电机组的一次调频能力比较依赖于本身的运行工况,尤其是电网频率扰动程度、机组运行负荷率以及机前压力。因此,这里采用一次调频数据段对应的平均功率、平均主汽压力、前10s最大频差三个参数作为关键工况参数,构成工况样本集合d={q1,q2…,qm},其中qi为工况样本子空间,m为工况样本数量,采用k-means聚类算法确定工况空间分类数和各工况子空间的聚类中心;

32、k-means聚类误差用来衡量k-means算法的聚类效果,k-means聚类误差按式(6)计算:本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种火电厂机组一次调频性能在线评价方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的火电厂机组一次调频性能在线评价方法,其特征在于,调用机组DCS或SIS运行历史数据,提取所述运行历史数据的一次调频数据段,进而进行运行工况划分,得到若干个工况子空间;对于每一工况子空间进行一次调频性能评价模型的训练;所述一次调频性能评价模型是采用SOM的一次调频性能评价模型,具体包括:

3.如权利要求1所述的火电厂机组一次调频性能在线评价方法,其特征在于,在机组运行过程中,在线提取机组的一次调频数据段,确定该一次调频数据段所处的工况子空间,调用已训练好的对应的工况子空间的所述一次调频性能评价模型,对机组的一次调频性能进行在线评价,具体包括:

4.如权利要求2所述的火电厂机组一次调频性能在线评价方法,其特征在于,从机组DCS或SIS运行历史数据库提取机组一次调频数据段的具体方法为:

5.如权利要求2所述的火电厂机组一次调频性能在线评价方法,其特征在于,利用聚类分析算法,将提取出的一次调频数据段进行工况子空间划分,具体为:

6.如权利要求2所述的火电厂机组一次调频性能在线评价方法,其特征在于,利用各工况子空间一次调频数据段训练SOM一次调频性能评价模型,确定模型参数,具体为:

7.如权利要求3所述的火电厂机组一次调频性能在线评价方法,其特征在于,根据在线提取到的一次调频数据段对应的平均有功功率、平均主汽压力和前10s最大频差,利用欧式距离公式确定该一次调频数据段所处工况子空间,具体为:

8.如权利要求3所述的火电厂机组一次调频性能在线评价方法,其特征在于,根据一次调频数据段所处工况子空间,调用相应的训练好的SOM一次调频评价模型,实现该次一次调频过程的在线性能评价,具体为:

9.一种火电厂机组一次调频性能在线评价系统,其特征在于,所述系统采用如权利要求1-8任一项所述的火电厂机组一次调频性能在线评价方法,所述系统包括:

10.如权利要求9所述的火电厂机组一次调频性能在线评价系统,其特征在于,

11.一种信息处理终端,其特征在于,所述信息处理终端用于实现如权利要求1-8任一项所述的火电厂机组一次调频性能在线评价方法。

12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1-8任意一项所述的火电厂机组一次调频性能在线评价方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种火电厂机组一次调频性能在线评价方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的火电厂机组一次调频性能在线评价方法,其特征在于,调用机组dcs或sis运行历史数据,提取所述运行历史数据的一次调频数据段,进而进行运行工况划分,得到若干个工况子空间;对于每一工况子空间进行一次调频性能评价模型的训练;所述一次调频性能评价模型是采用som的一次调频性能评价模型,具体包括:

3.如权利要求1所述的火电厂机组一次调频性能在线评价方法,其特征在于,在机组运行过程中,在线提取机组的一次调频数据段,确定该一次调频数据段所处的工况子空间,调用已训练好的对应的工况子空间的所述一次调频性能评价模型,对机组的一次调频性能进行在线评价,具体包括:

4.如权利要求2所述的火电厂机组一次调频性能在线评价方法,其特征在于,从机组dcs或sis运行历史数据库提取机组一次调频数据段的具体方法为:

5.如权利要求2所述的火电厂机组一次调频性能在线评价方法,其特征在于,利用聚类分析算法,将提取出的一次调频数据段进行工况子空间划分,具体为:

6.如权利要求2所述的火电厂机组一次调频性能在线评价方法,其特征在于,利用各...

【专利技术属性】
技术研发人员:董玉亮何成兵房方杜艳君于庆彬李军高嵩周春生丁浩天李睿劼郭悦彤
申请(专利权)人:华北电力大学
类型:发明
国别省市:

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