[发明专利]脱硝系统入口NOx测量延迟估计方法及装置

权利要求书

1.一种基于物理-信息融合的脱硝系统入口NOx测量延迟估计方法，其特征在于，包括：

确定与选择性催化还原SCR反应器入口NOx相关的变量，并采集与所述变量相关的历史运行数据，其中，所述变量具体包括：目标变量与辅助变量；

采用物理实验测量方法确定烟气测量系统测量的迟延时间，并根据该迟延时间对入口NOx序列进行校正，重构目标变量样本空间，获取重构目标变量：

根据公式1获取采样滞后延迟时间t₁，所述t₁即为烟气测量系统测量的迟延时间，即测量SCR反应器入口NOx浓度的迟延时间t₀：

t₁＝πd²l/4S 公式1；

其中，l为测量抽样管道的长度，d为测量抽样管道的管道内径，S为测量抽样管道的抽气速率；

将目标变量的时间序列数据Y按照t₀进行校正，重构目标变量样本空间，获取重构目标变量；

基于互信息方法计算所述重构目标变量与所述辅助变量在不同迟延时间下的互信息值；

具体包括：

获取不同辅助变量的迟延矩阵X＝[x₁(t-τ₁),x₂(t-τ₂),…,x_k(t-τ_k),…,x_m(t-τ_m)]，其中，τ_k是辅助变量x_k的迟延时间，m为辅助变量的个数；

基于互信息方法计算重构目标变量与迟延矩阵中每个变量在不同迟延时间下的互信息值：

将变量X的信息熵定义为

根据信息熵计算公式即公式2，计算得到条件熵，也即在变量Y已知的条件下，X的信息熵：

根据公式3计算变量X和变量Y之间的互信息值：

其中，p(x,y)为变量X和Y的联合概率密度，p(x)，p(y)分别为X、Y的概率密度分布函数，p(x|y)为条件概率密度分布函数；

根据熵的定义，得到互信息的表达式：

MI(X,Y)＝H(X)+H(Y)-H(X,Y) 公式4；

根据公式4确定，若X和Y相关性越小，则互信息值MI(X,Y)越小；反之，X和Y相关性越大，则互信息MI(X,Y)越大；

根据所述互信息值，确定SCR反应器入口NOx迟延时间，并根据该迟延时间对入口NOx序列进行校正，重构辅助变量样本空间，获取重构辅助变量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变量具体包括：SCR反应器入口NOx、机组负荷、总风量、总煤量、烟气含氧量、一次风量、以及二次风量，其中，所述目标变量为SCR反应器入口NOx，所述辅助变量包括：机组负荷、总风量、总煤量、烟气含氧量、一次风量、以及二次风量；

所述与所述变量相关的历史运行数据具体包括：目标变量与辅助变量所构成的时间序列数据(X，Y)，其中，所述目标变量的时间序列数据为Y＝[y(t)]，t＝1,2,…,N，N为所采集历史运行数据样本个数；所述辅助变量的时间序列数据为X＝[x₁(t),x₂(t),…,x_k(t)…,x_m(t)]，t＝1,2,…,N，N为所采集历史运行数据样本个数，m为辅助变量的个数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述互信息值，确定SCR反应器入口NOx迟延时间具体包括：

根据一定时间范围内重构目标变量与辅助变量之间的互信息值，计算这段时间范围内互信息值最大时对应的时间值即为目标变量与辅助变量之间的预估迟延时间，即SCR反应器入口NOx迟延时间。