用于选择发电厂的典型传感器组的系统和方法技术方案

提供一种用于选择发电厂的典型传感器组的系统，其中包括计算机。该计算机具有存储器。存储器存储所有可行传感器组的列表以及用于计算成本函数的局部最小值和成本函数值的至少一个变量。该计算机包括用于运行算法的控制逻辑。计算机包括用于从所有可行传感器组的列表中选取建议的传感器组的控制逻辑。建议的传感器组基于算法的特定迭代。控制模块包括用于确定系统是否是使用建议的传感器组可观测的控制逻辑。控制模块包括用于在系统是使用建议的传感器组可观测时确定成本函数值是否小于成本函数的局部最小值的控制逻辑。

【技术实现步骤摘要】

本文所公开主题涉及用于选择发电厂的典型传感器组(representative sensorset)的系统和方法。
技术介绍
在设计发电厂、例如风场或热电厂时常常出现的一个问题是如何为发电厂装备传感器。具体来说，通常寻求为维护、操作或控制以预定义成本计量的最小量而有效监测发电厂的一组传感器。这组传感器可称作典型传感器组。典型传感器组取决于应用，因为状况监测所需的一组传感器可不同于单元操作和控制所需的一组传感器。典型传感器组基于状况监测、控制或操作所需的发电厂的内部状态的可观测性。通常的方式是至少安装与所要求的内部状态同样多的传感器。但是，存在可以实际上需要更少量传感器来观测全部所需的状态的可能性。定义典型传感器组的一个难题是基于机器获取。具体来说，一些机器与一组预定义传感器一起提供。在机器的获取期间，设计文件可能丢失或放错地方。因此，工程师具有对已经选择的一组特定传感器的基本原理的有限认识。
技术实现思路
按照本专利技术的一个方面，提供一种用于选择发电厂的典型传感器组的系统，其中包括计算机。该计算机具有存储器。存储器存储所有可行传感器组的列表以及用于计算成本函数的局部最小值和成本函数值的至少一个变量。该计算机包括用于运行算法的控制逻辑。计算机包括用于从所有可行传感器组的列表中选取建议的传感器组的控制逻辑。建议的传感器组基于算法的特定迭代。控制模块包括用于确定所需的工厂内部状态是否是使用建议的传感器组可观测的控制逻辑。如果能够使用建议的传感器组来观测所需的内部状态，则控制模块还包括用于查找成本函数的最小值或者用于确定建议的传感器组的成本函数值是否小于成本函数的局部最小值的控制逻辑。成本函数值表示在算法的特定迭代的成本函数值。控制模块包括用于在典型传感器组的成本函数值是成本函数的最小值时确定建议的传感器组是发电厂的典型传感器组的控制逻辑。按照本专利技术的另一方面，提供一种选择发电厂的典型传感器组的方法。该方法包括提供具有存储器的计算机。存储器存储所有可行传感器组的列表以及用于计算成本函数的局部最小值和成本函数值的至少一个变量。该计算机包括用于运行算法的控制逻辑。该方法包括由计算机从所有可行传感器组的列表中选取建议的传感器组。建议的传感器组基于算法的特定迭代。该方法包括确定建议的传感器组是否能够用于由计算机来观测所需的工厂内部状态。如果建议的传感器组能够用于观测所需的工厂内部状态，则该方法还包括由计算机来确定成本函数值是否小于成本函数的局部最小值。成本函数值表示在算法的特定迭代的成本函数值。该方法包括由计算机在典型传感器组的成本函数值是成本函数的最小值时确定建议的传感器组是发电厂的典型传感器组。通过以下结合附图的描述，这些及其它优点和特征将变得更为显而易见。附图说明在本说明书的结束部分，在权利要求书中具体指出并且明确要求保护被认为是本专利技术的主题。通过以下结合附图的详细描述，本专利技术的上述及其它特征和优点显而易见，其中: 图1是用于选择发电厂的典型传感器的系统的示意图；以及 图2是用于操作如图1所示系统的过程流程图。详细描述参照附图、作为举例来说明本专利技术的实施例以及优点和特征。具体实施例方式现在来看图1，框图示出用于选择发电厂的建议的或典型传感器组(未示出)的示范系统10的框图。系统10示为包括计算机101。能够理解，系统10能够包括任何计算装置，其中包括但不限于台式计算机、膝上型计算机、服务器、便携手持装置或者任何其它电子装置。计算机101示为包括:处理器102 ;存储器104，耦合到存储器控制器106 ;—个或多个输入和/或输出(I/O)装置118、110 (或外设)，经由本地输入/输出控制器112在通信上耦合；以及显示器控制器114，耦合到显示器116。在一个示范实施例中，常规键盘122和鼠标124可耦合到输入/输出控制器112。当计算机101在操作时，处理器102配置成运行存储器104中存储的指令，将数据传递至存储器104和从存储器104传递数据，以及按照指令一般控制计算机101的操作。处理器102可以是任何定制或市场销售的处理器、中央处理器(CPU)、与计算机101关联的若干处理器之中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(采取微芯片或芯片组的形式)、宏处理器或者一般来说用于运行指令的任何装置。在各个实施例中，存储器104存储由处理器102来运行的指令。存储器104中存储的指令可包括一个或多个独立程序，其中的每个包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表。计算机101能够包括一个或多个子模块和数据存储器。能够理解，子模块能够实现为软件、硬件、固件、它们的组合和/或提供所述功能性的其它适当组件。本文所使用的术语“模块”和“子模块”表示运行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或编组)和/或存储器，组合逻辑电路和/或提供所述功能性的其它适当组件。系统10选择发电厂的典型传感器组(未示出)。在一个示范实施例中，发电厂是风场或热电厂，但是要理解，也可使用其它类型的发电厂。计算机101包括用于确定发电厂的典型传感器组的控制逻辑或电路。发电厂的典型传感器组是具有最小量成本但仍然支持发电厂的监测、控制或操作的传感器组。典型传感器组的成本可基于各种因素。例如，典型传感器组的成本可基于传感器的实际或硬件成本(；w。典型传感器组的成本还可基于传感器安装和更换成本cinst。传感器安装和更换成本Cinst考虑发电厂的远程位置、环境条件和操作限制。例如，更换离岸风力涡轮机(未示出)的叶片上的加速计传感器仅可在夏季或秋季才是可能的。在另一个示例中，更换燃气涡轮机转子中的速度传感器仅可在停电期间才是可能的。典型传感器组的成本还可基于采用的相同传感器的数量N以及发电厂中的供冗余操作和增加可能性的传感器的配置(例如，传感器是并联还是串联)。典型传感器组的成本还可基于在任务时间T的传感器可靠性R。如果若干相同传感器用于发电厂中，则在任务时间的传感器可靠性R(T)可以是传感器系统可靠性。任务时间一般是用于资产的操作的预计时间范围。例如，为了安全性，用于一些类型的燃气涡轮机的仪表化装置包括大约22年的任务时间；用于一些类型的风力涡轮机的机械组件设计用于20年的任务时间。典型传感器组的成本还可基于传感器(或传感器系统)需要时故障概率(probability offailure on demand) PFD (T),这是传感器在被要求进行操作时出故障的概率。需要时故障概率PFD(T)与传感器可靠性R(T)相关为PFD(T)=1-R(T)。计算机101的存储器104存储硬件成本Chw、传感器安装和更换成本Cinst、相同传感器的数量N、传感器可靠性R(T)以及需要时故障概率PFD(T)。计算机101包括用于基于硬件成本Chw、传感器安装和更换成本Cinst、相同传感器的数量N、传感器可靠性R(T)以及需要时故障概率PFD(T)来计算成本函数O的最小值的控制逻辑。具体来说，在一个示范实施例中，成本函数O的值可由下式确定:权利要求1.一种用于选择发电厂的典型传感器组的系统，包括: 具有存储器的计算机，所述存储器存储所有可行传感器组的列表以及用于计算成本函数的局部最小值和成本函数值的至少一个变量，所述计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于选择发电厂的典型传感器组的系统，包括：具有存储器的计算机，所述存储器存储所有可行传感器组的列表以及用于计算成本函数的局部最小值和成本函数值的至少一个变量，所述计算机包括用于运行算法的控制逻辑，所述计算机包括：用于从所有可行传感器组的所述列表中选取建议的传感器组的控制逻辑，所述建议的传感器组基于所述算法的特定迭代；用于确定所述系统是否是使用所述建议的传感器组可观测的控制逻辑；用于在所述系统是使用所述建议的传感器组可观测时确定所述成本函数值是否小于所述成本函数的局部最小值的控制逻辑，所述成本函数表示在所述算法的特定迭代的所述成本函数；以及用于在所述成本函数值是所述成本函数的最小值时确定所述建议的传感器组是所述发电厂的典型传感器组的控制逻辑。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MC马扎罗，BA莫夫西乔夫，AV塔瓦尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：