用于实现发电厂操作的统计比较的自动化系统和方法技术方案

本发明专利技术的名称是：“用于实现发电厂操作的统计比较的自动化系统和方法”。提供用于分析发电厂数据的系统和方法，包括访问一个或多个监测参数的数据，在发电厂操作的至少一个给定类型的实例期间生成选定参数的连续时间序列剖面模型(212)(例如通过广义加性模型和/或主曲线技术)，以及通过比较选定监测参数的连续时间序列剖面模型与表示发电厂操作的至少一个给定类型的理想性能的权益曲线来引导形状分析(214)。与仿形和形状分析技术关联的数据可提供为电子输出给用户(224)。额外步骤或特征可包括确定选定监测参数的能力指数(216)，聚类(218)识别的具有相似剖面的剖面模型组，监测(220)和/或最优化参数(222)来识别并改进发电厂性能。

【技术实现步骤摘要】

本文公开的主题涉及用于实现发电厂操作的自动化电子分析的系统和方法，并且更特别地，涉及统计比较发电厂操作的操作剖面的形状和变化模式的系统和方法。
技术介绍
例如在发电厂环境内实现的高度复杂的工业操作常常涉及多个机器和关联过程的复杂协调。在这样的发电厂环境内的许多工业部件可包含与计算装置结合的传感器或其他监测设备以使这样的部件的实时状况可以被电子跟踪。例如，在发电厂环境内的一些显示面板能够显示与工厂内监测的各自的部件或过程关联的各种目前工厂操作状况。上述发电厂的操作数据常常仅以连续时间序列的形式可用。换句话说，传感器不断监测部件并且提供不停的数据流以使操作员可以观察各种工厂部件的目前操作状态的实时统计。从这些数据中挑出具体的工厂操作是重要的事情。一些已知的技术能够响应特定的问题或事情必要时在特别的基础上仅通过经历分类并回顾信息的手工过程来分析具体的工厂操作。这样的技术典型地包括手工挖掘大量数据来发现特定的工厂操作和/或事件，过滤这些操作/事件来找出相关的操作/事件，从数据中取出少许信号，并且随后依据彼此给其绘图。所有这样漫长且复杂的步骤一般在特别的基础上完成，并且典型地对于每一个问题当其出现时必须重复。因此，仍有将自动化和流线型数据分析与在工厂环境内发生的事件关联的需求。由于传统监测系统中捕捉的信息的庞大数量以及分类和访问这样的数据的有限方式，分析历史数据的能力也可能困难。没有方式来识别并存储与过去的操作事件关联的数据，分析员可能被迫手工分类大量先前数据来识别所希望的信息。因此也仍有提供能力来分类并分析历史发电厂数据和/或提供当前数据和历史数据的有意义的比较的需求。更进一步，具体的工厂操作可非常复杂和多变，因此难以做出不同的操作实例之间的有用的比较。由于操作员需要人工概念化并比较与工厂环境关联的众多抽象参数，由操作人员与数据监测系统交互的工厂操作的分析可能变得更加困难。而且，视觉化工厂操作，特别地每次视觉化多于一个，需要艰巨的数据操纵的显著级别。所有这些现实是对于作为任何监测或改进程序的部分的特性化和视觉化工厂操作的重大障碍。因此，也仍有设计来特性化并视觉化发电厂及其操作之间的数据比较的电子特征的需求。在开发用于发电厂操作的有用数据分析中的又一个考虑关系到与操作的特定实例关联的数据如何与其他相似数据比较。将用于发电厂操作的给定数据集和与相似操作关联的数据，或和用于那类操作的理想或优选数据集(有时被称作“权益曲线”)比较常常是有利的。操作剖面的一些已知技术，例如用来分析发电厂的启动条件的这些，已集中于在具体的离散里程碑比较参数值(例如，工厂负载)与权益曲线中对应的点来理解启动时间、废气中的偏差，并且来估计收益损耗。然而，由于这样的曲线离散成少许地标，在分析中失去重要信息，从而难以识别启动时间中的变化模式并依据曲线形状和分离的个体和影响启动的工厂级别因素来量化权益曲线的差别。本领域正持续地寻求用于电子分析与发电厂内各种部件和操作关联的条件和参数的改进的系统和方法。
技术实现思路
在所公开的技术的一个示范性实施例中，电子分析发电厂数据的方法包含电子访问包含一个或多个监测参数的发电厂操作数据；在发电厂操作的至少一个给定类型的识别实例期间生成选定的监测参数的连续时间序列剖面模型；通过比较选定的监测参数的连续时间序列剖面模型与表示用于发电厂操作的至少一个给定类型的理想性能的权益曲线来引导形状分析；以及将一个或多个生成的连续时间序列剖面模型和引导的形状分析的结果作为电子输出提供给用户。本公开的技术的另一示范性实施例涉及发电厂分析和显示系统，包含至少一个处理装置、至少一个包括由至少一个处理装置执行的计算机可读取指令的存储器、以及至少一个输出装置。至少一个处理装置配置为电子访问连续的发电厂操作数据，在发电厂操作的至少一个给定类型的识别实例期间电子生成选定的监测参数的连续时间序列剖面模型，以及通过比较选定的监测参数的连续时间序列剖面模型与表示用于发电厂操作的至少一个给定类型的理想性能的权益曲线来引导形状分析。至少一个输出装置配置为电子中继与生成的连续时间序列剖面模型或引导的形状分析结果关联的数据。附图说明根据优选和示范性实施例，结合其另外的优点，将在下文的详细描述中结合附图更加特别地描述本专利技术，其中图I是本公开技术的发电厂分析系统内的示范性硬件和软件部件的框图，包含这些部件，例如联合循环(CC)发电厂内的监测硬件元件以及根据所公开的技术访问发电厂的操作数据并且特性化并显示信息的服务器和计算机部件；图2是统计比较发电厂操作的参数剖面的形状和变化模式的方法中的示范性步骤的流程图；图3概括地图示第一示范性仿形技术的多方面，并且特别地图示发电厂测量数据的一系列图形表示，发电厂测量数据分解成广义加性模型(GAM)剖面结合来自GAM剖面的残差;图4概括地图示第二示范性仿形技术的多方面，并且特别地图示发电厂测量数据的一系列图形表示，发电厂测量数据分解成主曲线剖面；图5是使用例如翻译、缩放和旋转比较的剖面的普鲁克技术来引导形状分析中的示范性步骤的流程图；图6A图示从图4的第一实际剖面曲线到其对应的理想权益曲线的示范性比较；以及图6B示出在包含曲线的翻译、旋转和缩放的普鲁克分析之后图6A的相同曲线；图7A图示从图4的第二实际剖面曲线到其对应的理想权益曲线的示范性比较；以及图7B示出在包含曲线的翻译、旋转和缩放的普鲁克分析之后图7A的相同曲线；图8提供如图4的剖面曲线上引导的聚类分析的例子，特别示出剖面曲线与造成的权益曲线⑴的距离的比较；以及图9提供如剖面启动数据上引导的聚类分析以使用多个启动剖面特性化作为输入得到快速启动多变量聚类的例子。具体实施例方式现在参照本专利技术的特定实施例，其一个或多个例子在附图中图示。每一实施例通过本专利技术的多方面的解释的方式呈现，且不应理解为本专利技术的限制。例如，关于一个实施例图示或描述的特征可用于另一实施例来得到又一实施例。旨在本专利技术包含这些和对本文描述的实施例做出的其他修改或变化。一般而言，图1-9图示本公开的用于实现发电厂操作的操作剖面的形状和变化模式的自动化统计比较的系统和方法的各种方面。图I图示可用在一个目标系统中的各种示范性硬件和软件部件。图2和图5图示实现所公开的技术的示范性方面的方法中的示范性步骤。图3-4和图6A-9分别图示可根据所公开的技术的各种实施例实现的发电厂操作的选定的特性化和视觉化特征的一般例子。现在参照图1，用于实现所公开的技术方面的系统的主要物理部件对应于包含发电厂分析应用168的软件包。发电厂分析应用168是包括存储在有形的计算机可读取介质上的计算机可读取和可执行指令集的基于软件的模块。在图I的例子中，发电厂分析应用168存储在本地服务器164，服务器164在本地提供给一个或多个发电厂，例如联合循环(CC)发电厂100。发电厂分析应用168访问并分析发电厂数据166，例如可从与多个传感器162接口的控制器160接收，传感器162在发电厂100内提供用来跟踪并捕捉发电厂100的各种监测特性。应当意识到，虽然发电厂数据166和发电厂分析应用168在图I中描绘为存储在本地服务器位置164，包含这样的计算机可读取数据和指令的存储器可以实际位于接近于或远离发电厂的各种位置。仍参照发电厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子分析发电厂数据(200)的方法，包括：电子访问包含一个或多个监测参数的发电厂操作数据；在发电厂操作的至少一个给定类型的识别实例期间生成选定的监测参数的连续时间序列剖面模型(212)；通过比较所述选定的监测参数的连续时间序列剖面模型与表示用于所述发电厂操作的至少一个给定类型的理想性能的权益曲线来引导形状分析(214)；以及将一个或多个所述生成的连续时间序列剖面模型和所述引导的形状分析的结果作为电子输出提供给用户(224)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K·曼纳，M·K·阿萨蒂，A·K·潘迪，K·R·埃斯特拉达，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：