[发明专利]一种基于最小二乘法的空气预热器变速运行控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于最小二乘法的空气预热器变速运行控制方法，其包括以下步骤，步骤1、获取m组样本数据，步骤2、获取逼近y的近似函数f(x)；本发明提供的控制方法以空预器转速为未知量，基于机组负荷的样本数据，以多项式函数为拟合函数，采用最小二乘法求解空预器最佳转速，从而控制空预器转速输出，使得空预器排烟温度最低，空预器转速规定限值在80％额定电流以内。本发明还提供了控制系统，其包括函数存储器和空预器变频器；还包括空预器电源、驱动电机、减速机和空预器转子，在保证空预期电流不超限的前提下，能最大限度的提高空预期的换热效果，提高锅炉效率，节约能源。

技术领域

本发明属于空气预热器转速控制技术领域，具体涉及一种基于最小二乘法的空气预热器变速运行控制方法及系统。

背景技术

空气预热器，一般简称为空预器。多用于燃煤电站锅炉。可分为管箱式、回转式两种，其中回转式又分为风罩回转式和受热面回转式两种。电站锅炉较常采用受热面回转式预热器。在锅炉中的应用一般为两分仓、三分仓、四分仓式，其中四分仓较常用于循环流化床锅炉中。

空气预热器是利用锅炉等装置的排烟热量来预热的换热器。其作用是降低锅炉等设备的排烟温度，提高热效率；同时提高锅炉入口风温，使燃料易于着火和燃烧稳定。

火电厂空气预热器设计为定频运行，转速维持不变。在生产过程中，随着空气预热器堵塞程度的变化，定频运行势必会降低换热效率，导致排烟温度升高，热风温度降低，机组经济性下降。

当前火电机组大多采用定转速三分仓回转式空预器，空预器转速为1rpm。有些空预器虽然设置变频装置，但只用于空预器软起动。在机组实际运行中，随着工况的不断变化，定速下的空预器并不能达到最大换热效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种基于最小二乘法的空气预热器变速运行控制方法及系统，在保证空预器电流不超限的前提下，能最大限度的提高空预器的换热效果，提高锅炉效率，节约能源。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案为：其包括以下步骤，

步骤1、获取m组样本数据(x₁,y₁)，(x₂,y₂)，…,(x_i,y_i)…，(x_m,y_m)；

其中，x_i表示第i组样本中的机组负荷，y_i表示对应的空预器排烟温度最低的空预器转速值y_i，其中i＝1,2,......,m；

步骤2、获取逼近y的近似函数f(x)，所述近似函数f(x)用公式(1)的拟合函数获得；

其中n＜m,50％L≤x≤100％L(1)

式中，x为是实时的机组负荷，L为机组额定负荷，x^j为x的j次方。

近似函数f(x)基于Weierstrass第一逼近定理：任何解析函数都可以用多项式函数无限逼近。

进一步地，步骤2中，θ₀、θ₁……θ_n的获取方法为，

定义损失函数r_i＝h_θ(x_i)-y_i，i＝1,2,...,m，来确定步骤2中θ_j，使得r_i＝hθ(x_i)-y_i的平方和最小，即取最小值，此时必须满足对任意θ_i导数为零，写成矩阵模式，见公式(2)

将公式(2)化简可得