[发明专利]从汽轮机执行机构参数实测数据中获取有效数据的方法

说明书

技术领域

本发明属于汽轮机技术领域，具体涉及汽轮机执行机构参数的实测、辨识与建模，尤其是一种从汽轮机执行机构参数实测数据中获取有效数据的方法。

背景技术

执行机构是汽轮机模型中的一个重要环节。因此，对汽轮机的这一环节实施参数实测、辨识与建模，是建立精确的汽轮机模型必不可少的一步，对电网的稳定性分析计算具有重要意义。一般来说，汽轮机执行机构参数的实测是通过执行机构的阶跃试验来完成的，使用这个方法可获取到的用于辨识的有效数据仅为执行机构阶跃开启和阶跃关闭过程的数据，大量的稳态下的数据都是对辨识无效的数据，需要剔除以提高辨识效率和准确度。而传统的汽轮机执行机构参数实测有效数据的获取，是用人工方式进行的，即通过人工观察实测数据的图形曲线来选择需要的数据区段。由于数据量过大，且人工观察带有一定的主观性，往往导致工作量偏大、耗时偏长的后果。即便这样，获取的数据仍然掺杂了大量的无效数据，严重影响了汽轮机执行机构参数辨识的效率和准确度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提供一种从汽轮机执行机构参数实测数据中获取有效数据的方法。使用该方法可准确快速地选出汽轮机执行机构参数辨识所需要的有效数据，剔除无效数据对辨识的干扰以提高汽轮机执行机构参数辨识的效率和准确度。

本发明的技术方案是，上述所提供的从汽轮机执行机构参数实测数据中获取有效数据的方法包括下述步骤：

(1)、曲线拟合：由于实测环境、数据采样装置质量以及电磁干扰等诸多因素的影响，汽轮机执行机构参数实测数据绝大部分都夹杂了噪声数据，因此需要进行曲线拟合，以获得一条平滑的数据曲线。具体而言是，采用最小二乘法，对所述汽轮机执行机构参数实测数据进行常规拟合运算，得到该汽轮机执行机构参数实测数据的平滑数据曲线；

(2)、微分处理：对步骤(1)所得平滑数据曲线进行常规微分运算，得到上述汽轮机执行机构参数实测数据的微分处理后数据v，所得微分处理后数据v的物理意义为每个时间点对应的执行机构动作速度；

(3)、阈值判断：在上述汽轮机执行机构阶跃动作之前或之后的稳态运行过程中，该汽轮机执行机构的理论动作速度为0%/s，式中s表示秒；汽轮机执行机构在阶跃动作过程中的理论动作速度由该汽轮机执行机构的固有特性决定，因此，可通过设置执行机构动作速度阈值来区分汽轮机执行机构稳态运行过程数据和汽轮机执行机构阶跃运行过程数据。具体而言，设所述汽轮机执行机构动作速度阈值为v₀，使用该阈值v₀对步骤(2)所得每一微分处理后数据v进行以下判断：若v＞v₀，则属于所述汽轮机执行机构开启阶跃动作试验的有效数据区段，记该区段的起止时间为[t₁～t₁′]，式中t表示时间；若v＜-v₀，则属于所述汽轮机执行机构关闭阶跃动作试验的有效数据区段，记该区段的起止时间为[t₂～t₂′]；

(4)、选出有效数据区段：为确保获取到全部有效数据，对步骤(3)所得t₁或t₂的值分别减1秒，对步骤(3)所得t₁′或t₂′的值分别加1秒。这样，所得[（t₁-1）～（t₁′+1）]时间区段内的原始实测数据，包含所述汽轮机执行机构开启阶跃动作试验的全部有效数据；所得[（t₂-1）～（t₂′+1）]时间区段内的原始实测数据包含所述汽轮机执行机构关闭阶跃动作试验的全部有效数据。

本发明的有益效果是：该方法通过从汽轮机执行机构的参数实测中，依次进行曲线拟合、微分处理、阈值判断，从而能够准确有效地获取到该汽轮机执行机构参数实测数据中的有效数据。正是由于能够准确快速地获取汽轮机执行机构参数实测有效数据，于是就能由此提高汽轮机执行机构参数实测有效数据获取工作的效率和效果，从而进一步提高汽轮机执行机构参数辨识的效率和准确度，十分有利电网的稳定性分析计算。

具体实施方式

实施例1：

(1)、曲线拟合：采用最小二乘法，对汽轮机执行机构参数实测数据进行常规拟合运算，得到该汽轮机执行机构参数实测数据的平滑数据曲线；