电站大型锅炉一次风风量的软测量方法技术

本发明专利技术涉及一种电站大型锅炉一次风流量的软测量方法。对于大管径的非平稳流场，目前采用短距离的微差压测速装置很难得到准确可靠的测量结果。本发明专利技术的特征在于1)根据机理和主元分析相结合的方法选取辅助变量；2)检验原始测量信号的准确性；3)基于支持向量机回归算法建立风量软测量模型，并采用历史数据对模型进行训练、参数优化及模型验证；4)模型参数的在线校正。本发明专利技术易于现场应用、成本低，风量软测量结果较准确、可靠，有助于实现电站锅炉的优化控制和运行，提高经济效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热工参数测量领域，特别涉及一种。
技术介绍
电站锅炉一次风风量的准确测量是确定合理的风煤比进而提高燃烧效率的关键因素，也是燃烧控制系统稳定运行的前提，因此要求测量结果准确、可靠。目前，风量测量主要采用文丘里管、差压式流量计、机翼式流量计等，然而由于受现场安装条件等方面的限制，使得现场仪表测量得到的一次风流量与实际值偏差很大。为提高风量测量准确度，许多研究人员和仪表生产厂家提出了一些改进措施，但都没有从根本上解决风量测量精度低且不稳定的问题，如将大管径风道截面(圆形或矩形)分割成若干小的区域，然后用动压管进行多点测量，用其平均值作为测量结果，该方法安装维护工作量大，如堵灰，一次风首先要经过空气预热器加热，而目前使用的大多为回转式空气预热器，因为密封性问题会使部分含灰尘的烟气混入一次风，另外电厂本身所处的环境灰尘含量高，因此一次风中的灰尘含量一般都比较多，而动压管在管道内的开口方向面向一次风来流方向，运行时必定会有大量灰尘积聚在动压管口造成堵灰，另外含灰尘的高速一次风频繁冲刷动压管，会使管壁遭受磨损，因此需要经常更换，并且随着运行时间变化其测量结果会严重漂移。因此，对于大管径的非平稳流场，采用短距离的微差压测速装置很难得到准确可靠的测量结果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种，应用软测量方法能够对一些受目前技术条件限制而无法用硬件仪表直接测量的参数进行实时的准确测量，以解决大管径的非平稳流场及采用短距离的微差压测速装置很难得到准确可靠的测量结果的问题。为此，本专利技术采用以下的技术方案，其特征在于1)根据机理和主元分析相结合的方法选取辅助变量，选取的辅助变量包括磨煤机一次风压力、磨煤机分离器压力、调节门开度、一次风机电流、磨煤机电流、空预器一次风进出口差压、瞬时给煤量和一次风温差等；2)检验原始测量信号的准确性，剔除粗大误差， 并采用滤波算法减小随机误差；幻基于支持向量机回归算法建立一次风风量的软测量模型，通过核函数的选择、给定训练集及求解二次规划，构造出软测量模型，软测量模型的构造过程如下a)给定训练集{(Pl, Y1), . . . , (pk，yk)}，其中输入 Pi e Rn,输出 yi G Rk，i =丄， 2. . . k ；b)选取适当的核函数K(Pi，p)，如本模型采用径向基核函数(RBF)，以及适当的精度ε >0和惩罚参数C >0，一般直接采用模型算法的默认值；c)构造并求解下列凸二次规划问题，解得拉格朗日系数权利要求1.，其特征在于1)根据机理和主元分析相结合的方法选取辅助变量；2)检验原始测量信号的准确性，剔除粗大误差，并采用滤波算法减小随机误差；幻基于支持向量机回归算法建立一次风风量的软测量模型，通过核函数的选择、给定训练集及求解二次规划，构造出软测量模型，软测量模型的构造过程如下a)给定训练集{(Pl，yi)，...，(Pk，yk)}，其中输Apie Rn，输出 yi e Rk，i = 1，2... k ；b)选取适当的核函数K(Pi，P)以及适当的精度ε>0和惩罚参数C>0;c)构造并求解下列凸二次规划问题，解得拉格朗日系数 d)选取满足上式约束条件的解%或(^计算炉，e)构造决策函数， ，d^ #为使用拉格朗日法求解二次规划问题时引入的拉格朗日常数，核函数采用 K(Pi, P) = eXp(-Y*|Pi-p|2)，式中Y为常数，给定任意的初始值或使用默认的初始值，训练时会自动寻优得到更合理的值，其中Pi为训练时获得的支持向量，P为实测的辅助变量归一化后组成的向量，炉为训练后的线性模型的常数项，然后采用电厂DCS历史数据进行模型的训练、参数选择及模型验证；4)模型参数的在线校正，通过在线运行中得到的大量样本数据对模型的参数进行校正。2.根据权利要求1所述的，其特征在于所述的辅助变量包括磨煤机一次风压力、磨煤机分离器压力、调节门开度、一次风机电流、磨煤机电流、空预器一次风进出口差压、瞬时给煤量和一次风温差。全文摘要本专利技术涉及一种电站大型锅炉一次风流量的软测量方法。对于大管径的非平稳流场，目前采用短距离的微差压测速装置很难得到准确可靠的测量结果。本专利技术的特征在于1)根据机理和主元分析相结合的方法选取辅助变量；2)检验原始测量信号的准确性；3)基于支持向量机回归算法建立风量软测量模型，并采用历史数据对模型进行训练、参数优化及模型验证；4)模型参数的在线校正。本专利技术易于现场应用、成本低，风量软测量结果较准确、可靠，有助于实现电站锅炉的优化控制和运行，提高经济效率。文档编号G06F19/00GK102226904SQ201110136799公开日2011年10月26日 申请日期2011年5月25日 优先权日2011年5月25日专利技术者孙耘, 张永军, 罗志浩, 陈卫 申请人:浙江省电力试验研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．电站大型锅炉一次风风量的软测量方法，其特征在于：１）根据机理和主元分析相结合的方法选取辅助变量；２）检验原始测量信号的准确性，剔除粗大误差，并采用滤波算法减小随机误差；３）基于支持向量机回归算法建立一次风风量的软测量模型，通过核函数的选择、给定训练集及求解二次规划，构造出软测量模型，软测量模型的构造过程如下：ａ）给定训练集｛（ｐ１，ｙ１），．．．，（ｐｋ，ｙｋ）｝，其中输入ｐｉ∈Ｒｎ，输出ｙｉ∈Ｒｋ，ｉ＝１，２．．．ｋ；ｂ）选取适当的核函数Ｋ（ｐｉ，ｐ）以及适当的精度ε＞０和惩罚参数Ｃ＞０；ｃ）构造并求解下列凸二次规划问题，解得拉格朗日系数（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｕｎｄｅｒ）?（ｍｉ）ｍｉｎ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ａ（／ｍｉ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｉ）ａ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＊（／ｍｏ）?（／ｍｓｕｐ）?（ｍｏ）＆Ｅｌｅｍｅｎｔ；（／ｍｏ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｉ）Ｒ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｋ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｐ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｕｎｄｅｒ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｉ）＆Ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｊ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｋ（／ｍｉ）?（／ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｉ）ａ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＊（／ｍｏ）?（／ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ａ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｉ）ａ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｊ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＊（／ｍｏ）?（／ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ａ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｊ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）Ｋ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｐ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｐ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｊ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）＋（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｅｐｓｉｖ；（／ｍｉ）?（ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｉ）＆Ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｋ（／ｍｉ）?（／ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｉ）ａ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＊（／ｍｏ）?（／ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｏ）＋（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ａ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｉ）＆Ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｋ（／ｍｉ）?（／ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｙ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｉ）ａ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＊（／ｍｏ）?（／ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ａ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｓ（／ｍｉ）?（ｍｏ）．（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｔ（／ｍｉ）?（ｍｏ）．（／ｍｏ）?（ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｉ）＆Ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｋ（／ｍｉ）?（／ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ａ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ａ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＊（／ｍｏ）?（／ｍｓｕｐ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）０，０（／ｍｎ）?（ｍｏ）＆ｌｅ；（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ａ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍ...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫，张永军，孙耘，罗志浩，
申请(专利权)人：浙江省电力试验研究院，
类型：发明
国别省市：86