用于发电厂的操作参数的自动识别制造技术

用于获得发电厂的操作参数的方法（200）包括用划分聚类算法对用于发电厂的历史操作条件数据库进行数据挖掘（202）以生成统计模型，以及将发电厂的当前操作条件数据考虑在内根据该统计模型来计算（204）动态操作条件目标值。该方法还包括基于该动态操作条件目标值来执行（208）实时能量损失计算并根据该能量损失计算来自动地识别（210）发电厂的至少一个操作参数。该划分聚类算法可以是k平均聚类算法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于发电厂的操作参数的自动识别
所公开的实施例涉及能量产生，并且更特别地涉及发电厂的操作。
技术介绍
条件监测系统（CMS）是一种用于监测机器（诸如发电厂）的参数以便预测故障、执行维护并调整性能的自动化系统。化石燃料发电厂例如可以使用CMS来帮助操作员优化发电厂的性能。CMS完成此任务的方式之一是通过执行能量损失分析以确定能量损失的原因。发电厂的“操作条件”指的是发电厂依据其进行操作的前提。气温是发电厂内的操作条件的示例。具有最少等效化石燃料消耗的发电厂的操作条件被称为“最佳条件”或“最佳操作条件”。发电厂的最佳条件可以根据发电厂的特定特性（诸如电流负载、边界条件、当前燃料特性和当前情况）而改变。能量损失分析对关键操作参数对等效化石燃料消耗偏差（即，能量损失）的贡献进行量化和排列。为此，CMS可以进行能量损失分析以识别发电厂的与最佳性能的偏差的原因。基于由CMS识别的原因，操作员可以因此采取相应的行动以调整发电厂的操作参数，从而增加发电厂的性能。能量损失分析的关键组成部分之一是确定什么组成了用于发电厂的最佳操作条件。用于最佳操作条件的目标值是用于能量损失分析的输入，其提供操作指导。用于计算用于发电厂的目标值的已知方法包括设计目标值、检修目标值和非设计目标值。然而，用于确定用于最佳操作条件的目标值的此类已知方法仅使用恒定或静态数据来进行操作，而并不考虑发电厂的当前负载变化、燃料特性或目前情况。另外，已知方法实现起来可能是耗时且昂贵的。存在对解释操作参数的当前变化的用于发电厂的更高准确度能量损失分析的需要。
技术实现思路
所公开的实施例包括用于获得发电厂的操作参数的方法。示例方法包括用划分聚类算法对用于发电厂的历史操作条件数据库进行数据挖掘以生成统计模型，以及将发电厂的当前操作条件数据考虑在内根据该统计模型来计算动态操作条件目标值。该方法还包括基于该动态操作条件目标值来执行实时能量损失分析，以及根据该能量损失分析来自动地识别发电厂的至少一个操作参数。该划分聚类算法能够包括k平均（k-means）聚类算法。用于获得发电厂的操作参数的系统包括用于存储用于发电厂的历史操作条件数据的非瞬态机器可读储存器和处理器。该处理器被配置用于用划分聚类算法对用于发电厂的历史操作条件数据库进行数据挖掘以生成统计模型，将发电厂的当前操作条件数据考虑在内根据该统计模型来计算动态操作条件目标值，基于该动态操作条件目标值来执行实时能量损失分析，以及根据该能量损失分析来自动地识别发电厂的至少一个操作参数。附图说明图1是根据示例实施例的结合发电厂示出的条件监测系统的示例图示。图2是图示出根据示例实施例的其中数据挖掘包括k平均聚类的对发电厂执行能量损失计算的过程的控制流程的流程图。图3是图示出根据示例实施例的收集的实验结果的直方图。图4是图示出根据示例实施例的收集的第二组实验结果的直方图。具体实施方式参考附图来描述所公开的实施例，其中，遍及附图地使用类似的附图标记来指定类似或等效元件。附图不是按比例绘制的，并且其仅仅是为了图示出特定公开方面而被提供的。下面参考用于图示的示例应用来描述若干公开方面。应理解的是，阐述许多特定细节、关系以及方法以提供对所公开的实施例的充分理解。然而，相关领域中的普通技术人员将很容易认识到的是，可以在没有特定细节中的一个或多个的情况下或者用其它方法来实践在本文中公开的主题。在其它情况下，未详细地示出众所周知的结构或操作以避免使特定方面模糊。本公开不受动作或事件的所图示排序限制，因为一些动作可以按照不同的顺序和/或与其它动作或事件并发地发生。此外，并不是所有所图示的动作或事件都是为了实现根据本文中所公开的实施例的方法所需要的。所公开的实施例包括一种用于实时地执行能量损失分析计算的方法和系统。图1是结合发电厂102示出的条件监测系统（CMS）100的示例图示。CMS100包括至少一个处理器120，诸如数字信号处理器。根据示例实施例，发电厂150是化石燃料发电厂，诸如燃烧煤、天然气或石油（油）以产生电的工厂。CMS100从被配置用于报告关于发电厂150的信息的传感器102接收关于发电厂150的当前操作条件和参数的信息。可以将从传感器102接收到的数据以及由CMS100计算或生成的任何其它数据存储在数据库106中。数据包括非瞬态机器可读储存器。在一个公开的实施例中，可以将在所定义的时间段内收集的发电厂150的操作条件数据和操作参数存储在数据库106中，以便聚集发电厂150的操作条件数据和操作参数的历史记录。在另一公开的实施例中，数据库106还包括实时数据库，其中，根据实时约束来存储和访问当前操作条件数据。当前操作条件数据是实时数据，即，当前操作条件数据表示在收集之后立即递送的操作条件数据，并且其中在所提供的信息的时间性方面没有延迟。如下面参考图2的过程来更充分地描述的那样，在本实施例中，数据库106存储从被用来进行能量损失分析计算的传感器102收集的当前操作条件数据。历史操作条件数据是操作条件数据不再是实时数据并且因此适用于过去。CMS100可以经由接口103向操作员110显示从发电厂150收集的数据，接口103可以包括显示器、键盘、鼠标、触摸屏幕、照相机、传声器和扬声器。接口103还可以允许操作员110控制调整设备104，其调整发电厂150的各种操作参数，诸如是致动器。操作参数指的是发电厂150的可调整性质。主蒸汽压力是发电厂的操作参数的示例。图2是图示出根据示例实施例的其中数据挖掘包括k平均聚类的对发电厂150实时地执行能量损失计算的过程的示例控制流程的流程图。在第一步骤200中，用关于发电厂150的历史操作条件数据来填充数据库。在步骤202中，使用划分聚类算法来执行数据库106中的历史数据的数据挖掘，以便生成统计模型。聚类包括数据库中的操作条件到子集（称为簇）中的分配，使得同一簇中的观察在某种意义上是类似的。聚类是一种非监督的学习的方法，并且是一种用于统计数据分析的技术。划分聚类算法同时计算所有簇。划分聚类算法能够包括k平均聚类、k平均导数（诸如模糊c平均聚类或QT聚类算法）、局部敏感散列法或者图论方法，以便产生第一簇组。k平均聚类是一种簇分析的方法，其旨在将n个操作条件（x1,x2,...,xn）划分成k组或簇（k≤n），S＝{S1,S2,...,Sk}，其中，每个操作条件属于具有最近平均值的簇，如在以下公式中所定义的那样：其中μi是Si中的点的平均值。如下执行k平均聚类算法的一个实现方式。给定可以随机地或用某种试探法来指定的初始的一组k平均m1(1),,mk(1)，k平均聚类算法通过在以下两个步骤之间交替而进行：1）分配步骤，其中，根据以下公式将每个操作条件（x1,x2,...,xn）分配给具有最靠近的平均值的簇：以及2）更新步骤，其涉及作为簇中的操作条件的中心的新平均值的计算，如在以下公式中所定义的那样：其中，t表示增量指示符。不断地执行以上的两个步骤直至在分配步骤中不存在变化为止。该算法被认为在分配不再改变时已经收敛。进一步至步骤202，可以采用下面的等式来测量时间i处的操作条件与某个其它时间j处的操作条件之间的相似性：其中和分别是时间i和j处的第k操作条件的归一化值。此外，wk是用于第k操作条件的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于获得发电厂的操作参数的方法（200），其包括：用第一划分聚类算法对用于发电厂的历史操作条件数据库进行数据挖掘（202）以生成统计模型；将发电厂的当前操作条件数据考虑在内，根据该统计模型来计算（206）动态操作条件目标值；基于该动态操作条件目标值来执行（208）实时能量损失分析；以及根据该能量损失分析来自动地识别（210）发电厂的至少一个操作参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.06 US 13/1773241.一种操作发电厂的方法（200），其包括：用第一划分聚类算法对用于所述发电厂的历史操作条件数据库进行数据挖掘（202）以生成统计模型；将所述发电厂的当前操作条件数据考虑在内，根据该统计模型来计算（206）针对最佳操作条件的动态操作条件目标值；基于所述动态操作条件目标值来执行（208）实时能量损失分析，所述实时能量损失分析识别、量化和排列所述发电厂的多个操作参数对等效化石燃料消耗偏差的贡献；以及根据该能量损失分析来自动地识别（210）所述发电厂的至少一个操作参数，以及在所述发电厂的操作期间使用所述发电厂中的调整设备来操纵从所述多个操作参数中选择的第一操作参数。2.根据权利要求1所述的方法，其中，该发电厂包括烧煤的发电厂。3.根据权利要求1所述的方法，其中，该第一划分聚类算法包括k平均聚类算法。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述计算（206）的步骤还包括：对所述发电厂的所述统计模型和所述当前操作条件数据执行第二划分聚类算法。5.根据权利要求4所述的方法，其中，该第二划分聚类算法包括k平均聚类算法。6.一种操作发电厂（150）的系统（100），其包括：非瞬态机器可读储存器（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y杜，X张，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：
国别省市：