[发明专利]火电机组主汽压力在线优化方法

权利要求书

1.一种火电机组主汽压力在线优化方法，其特征在于，所述在线优化方法为：

获取火电机组运行参数实时数据；

预处理所述运行参数实时数据；

对预处理后的数据进行稳定性判断，得到准稳态工况数据；

计算准稳态工况数据对应的热耗值；

用最小二乘法对准稳态工况数据中的机组负荷特征值下的主汽压力值及其对应的热耗值进行曲线拟合，确定机组负荷特征值下的最优主汽压力值；

对所述最优主汽压力值及其对应的机组负荷值进行曲线拟合，得到机组主汽压力优化目标曲线；

计算完准稳态工况数据对应的热耗值之后，还包括按给水泵运行方式不同对准稳态工况数据进行分类；

在同一机组负荷特征值下，用最小二乘法对每种给水泵运行方式的主汽压力值及其对应的热耗值进行曲线拟合，确定该机组负荷特征值下不同给水泵运行方式的最优主汽压力值；

对不同给水泵运行方式下的所述最优主汽压力值及其对应的机组负荷值进行曲线拟合，得到不同给水泵运行方式的机组主汽压力优化目标曲线；

预处理所述运行参数实时数据的过程为：

对机组运行参数实时数据进行上下限判断，将越限的参数实时数据用其默认值代替，从而保证系统的稳定运行；

若参数有多个测点，则对参数的多个测点数据进行平均处理或累加处理；

其中，稳定性判断过程为：

设定一滑动数据窗口，所述滑动数据窗口的时长为N个采样周期；

每隔一个采样周期读取一组预处理后的数据至滑动数据窗口中；

当所述滑动数据窗口内预处理后的数据都满足稳定性判据时，则将所述滑动数据窗口内最后一个采样周期读取的预处理后的数据作为当前滑动数据窗口下的准稳态工况数据输出；

当所述滑动数据窗口内有一组参数实时数据不满足稳定性时，则当前滑动数据窗口下没有准稳态工况数据输出；

更新滑动数据窗口内的数据，移出所述滑动数据窗口内最早读入的预处理后的数据，读取下一采样周期的预处理后的数据至滑动数据窗体内继续进行稳定性判断；

其中，当所述滑动数据窗体内预处理后的数据都满足稳定性判据时，当前滑动数据窗口下的准稳态工况数据输出还可为所述滑动数据窗体内的预处理后的每种参数数据的加权处理值；

其中，确定机组负荷特征值下的最优主汽压力值，包括：将热耗最小值对应的主汽压力值确定为最优主汽压力值；

其中，若求得的热耗最小值等于离散点中的热耗值，则该最小热耗值对应的主汽压力值为该机组负荷特征值下的最优主汽压力值；若求得的热耗最小值不等于离散点中的热耗值，则在用于拟合曲线用的离散点中选取与热耗最小值差值最小的离散点的热耗值对应的主汽压力值为该机组负荷特征值下的最优主汽压力值。

2.如权利要求1所述的火电机组主汽压力在线优化方法，其特征在于，所述稳定性判据为：

判断滑动数据窗体内预处理后的特征参数数据的最大值与该特征参数数据的最小值的差值是否小于设定的阈值，若差值小于所述设定的阈值，则当前滑动数据窗口内的预处理后的数据满足稳定性，若差值大于或等于所述设定的阈值，则当前滑动数据窗口内的预处理后的数据不满足稳定性。

3.如权利要求1所述的火电机组主汽压力在线优化方法，其特征在于，所述参数包括：机组负荷、主汽压力、给水泵运行方式、主蒸汽流量、主给水流量、过热器减温水量、冷再热蒸汽流量、热再热减温水量、汽轮机输出功率、供热抽汽量。

4.如权利要求3所述的火电机组主汽压力在线优化方法，其特征在于，火电机组热耗计算公式为：

其中，F_ms为主蒸汽流量；H_ms为主蒸汽焓；F_fw为主给水流量；H_fw为主给水焓；F_shsp为过热器减温水量；H_shop为过热器减温水焓；F_crh为冷再热蒸汽流量；H_crh为冷再热蒸汽焓；H_hrh为热再热蒸汽焓；F_rhsp为热再热减温水流量；H_rhsp为热再热减温水焓；P为汽轮机输出功率；F_cq供热抽汽量；H_cq为供热抽汽焓；H_hs为供热抽汽回水焓。

5.如权利要求1所述的火电机组主汽压力在线优化方法，其特征在于，定义主汽压力优化值为纵坐标，定义机组负荷为横坐标，机组主汽压力优化目标曲线拟合过程为：

从横坐标中选取六个分割点：第一分割点、第二分割点、第三分割点、第四分割点、第五分割点及第六分割点，

所述六个分割点将机组负荷分为五个区间：大于第一分割点小于或等于第二分割点为第一区间，大于第二分割点小于或等于第三分割点为第二区间，大于第三分割点小于或等于第四分割点为第三区间，大于第四分割点小于或等于第五分割点为第四区间，大于第五分割点小于或等于第六分割点为第五区间；

定义主汽压力优化目标曲线组成：第一区间内为第一直线、第二区间内为第一圆弧、第三区间内为第二直线、第四区间内为第二圆弧、第五区间内为第三直线；

用最小二乘法拟合第一直线、第二直线及第三直线，得到第一、第二及第三直线的表达式；

根据第一及第二直线的表达式得到第一及第二直线间的第一角分线表达式，根据所述第二及第三直线的表达式得到第二及第三直线间的第二角分线表达式；

第一圆弧的圆心位于第一角分线上，设置第一圆心，以第一圆心至第一直线或第二直线的垂直距离为半径画弧，与第一直线及第二直线的交点分别记为第七分割点，第八分割点，交点第七、第八分割点分别取代第二分割点，第三分割点作为新的分割点，交点第七、第八分割点之间的圆弧为拟合的第一圆弧；

第二圆弧的圆心位于第二角分线上，设置第二圆心，以第二圆心至第二直线或第三直线的垂直距离为半径画弧，与第二直线及第三直线的交点分别记为第九分割点，第十分割点，交点第九、第十分割点分别取代第四分割点，第五分割点作为新的分割点，交点第九、第十分割点之间的圆弧为拟合的第二圆弧；

根据新的分割点，调整第一圆心及第二圆心位置，重新拟合第一直线、第一圆弧、第二直线、第二圆弧及第三直线；

新的分割点变动小于预定值或迭代次数达到设定值时，停止拟合，最后一次拟合的第一直线、第一圆弧、第二直线、第二圆弧及第三直线为主汽压力优化目标曲线。