[发明专利]一种基于RBF网络的锅炉汽包水位报警方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电厂热工测量，特别涉及一种基于RBF网络的锅炉汽包水位报警方法。

背景技术

锅炉汽包水位是锅炉控制系统的一个重要参数，关系到电厂的安全经济运行，特别是对高参数、大容量的锅炉，随时准确监视汽包水位的变化十分重要。锅炉汽包水位过高会影响锅炉汽包内的汽水分离，使蒸汽带水过多，损坏汽轮机叶片；水位过低会致使锅炉内的汽水循环受到改变，造成锅炉水冷壁缺水，而使受热面爆破，引起重大操作事故。火力发电是我国主要的发电方式，电站锅炉作为火力电站的三大主机设备之一，是工业过程中不可缺少的动力设备，肩负着重大的使命。保证锅炉汽包水位在正常范围内工作，又是保证锅炉稳定高效运行的基础，具有相当的重要性和意义。因此,国家电力公司在2000年9月28日以国电发（2000）589号文下发的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》（以下简称《二十五项反措》）中增加了第八项“防止锅炉汽包满水和缺水事故”，接着又于2001年12月20日以国电发（2001）95号文印发了《国家电力公司电站锅炉汽包水位测量系统配置、安装和使用若干规定（试行）》。

目前，对于锅炉汽包水位的监测大多采用三个差压水位计“三取二”的高低保护逻辑方案，同时将“三取中”信号作为汽包水位自动调节保护的逻辑方案。此汽包水位的逻辑方式，在实际运行中存在一定问题：锅炉启动初期和停炉过程中，汽包水位保护往往不能投入，因为差压变送器的参比水位不能可靠形成。同一机组不同水位计测量结果可能存在较大偏差。只要汽包水位差压变送器有一个存在问题，进行处理时，解列给水自动的同时，往往要解除汽包水位保护等。1990年1月25日，河南新乡电厂2号锅炉发生满水事故。在锅炉灭火后恢复过程中，给水调节门漏流大，未能有效检测控制水位，造成汽包满水，气温急剧下降，导致气缸等静止部件变形，汽机大轴弯曲断裂。由此可见，准确监测锅炉汽包水位，对汽包水位准确报警是锅炉保护的主要手段之一，具有重要的意义。

发明内容

本发明是针对电厂发电机组的锅炉汽包水位报警系统现存在的问题，提出了一种基于RBF网络的锅炉汽包水位报警方法，提高发电机组锅炉汽包水位报警的准确度和可靠性，确保机组安全和高效运行具有重要作用。

本发明的技术方案为：一种基于RBF网络的锅炉汽包水位报警方法，具体包括如下步骤：

1）运行数据的获取：采用三套压差水位计测量的方式测量锅炉汽包水位，将三套水位计的测量值作为输入参数，并将与其对应的水位计测量值报警等级作为输出参数，选取一定数量的训练数据用于构建RBF网络；

2）数据的处理：采用模糊集合给出水位计的测量值对应于不同报警等级的程度，即给出水位计的测量值对不同报警等级的隶属度函数，对训练数据中作为样本输入的三个水位计的测量值进行模糊化；

3）将步骤2）中模糊化的三个水位计的测量值作为RBF网络的输入，取对应水位测量样本的报警值作为RBF网络的输出，送入RBF网络进行训练，得到RBF网络的训练结果；

4）锅炉汽包水位的报警判断：将测试锅炉汽包水位数据根据步骤2）进行模糊化后，送入步骤3）训练好的RBF网络，可得锅炉汽包水位的报警等级。

本发明的有益效果在于：本发明基于RBF网络的锅炉汽包水位报警方法，可以提高锅炉汽包水位报警的准确性，可以帮助保护系统自动判别锅炉汽包水位的报警等级，做出相应的保护动作，并通知运行人员采取相应措施，保证锅炉的安全、高效运行。其更重要的意义在于将RBF网络应用于水位报警判断，具有构建网络更加快速及更好的抗干扰性能，有效改善了目前报警方法的局限性。

附图说明

图1为RBF网络的结构图；

图2为无监督学习框图；

图3为有监督学习框图；

图4为本发明RBF神经网络训练结果图。

具体实施方式

 通过构建锅炉汽包水位报警的RBF（径向基函数）网络模型，在分析汽包水位实际运行数据，并对其进行数据处理的基础上，给出锅炉汽包水位报警的判断依据。

锅炉汽包水位报警是当汽包水位超过或低于设定阈值时，发出水位报警信号的系统。由于锅炉汽包水位测量的不确定性，该系统的输入与输出之间呈非线性映射关系,通过将RBF网络应用于锅炉汽包水位报警，可以使锅炉汽包水位报警具有准确度高，鲁棒性好，容错性好，反应速度快等优点。

发明内容主要包括了以下四点,具体如下所示：

1、运行数据的获取：