[发明专利]基于最小方差的控制回路性能评估方法及系统

摘要

本发明涉及一种基于最小方差的控制回路性能评估方法与系统，其中包括采集天然气管道压力控制回路数据，控制回路数据包括进口和出口的天然气压力参数；建立进出口压力的输入输出模型；以天然气管道进口的天然气压力数据作为输入，通过输入输出模型得到预测输出值；比较预测输出值与实际采集到的天然气管道出口的天然气压力数据得到误差，基于最小方差算法评估控制回路的性能。采用该种方法及系统，当出现压力控制回路性能下降趋势或电动调节阀发生故障时，该装置能够自动及时地对管理人员进行提示，这将大大减轻人员的劳动强度，提升运行管理效率，从而避免或减少天然气分输站存在的压力波动过大以及安全生产事故的发生。

主权项

1.一种基于最小方差的控制回路性能评估方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：采集天然气管道压力控制回路数据，所述控制回路数据包括天然气管道进口和出口的天然气压力参数；对采集到的控制回路数据进行分析，建立进出口压力的输入输出模型；以天然气管道进口的天然气压力数据作为输入，通过所述输入输出模型得到预测输出值；比较所述预测输出值与实际采集到的天然气管道出口的天然气压力数据得到误差，基于最小方差算法评估控制回路的性能；其中，采用预测误差方法，建立进出口压力的输入输出模型，所述预测误差算法采用如下模型结构：yt+a1yt‑1+…+anayt‑na＝b1ut‑1+b2ut‑2+…+bnbut‑nb其中，y表示管道出口压力值，u表示管道入口压力值，t表示当前时刻，yt,…,yt‑na分别表示t时刻之前不同时刻的管道出口压力值，ut‑1,…,ut‑nb表示t时刻之前不同时刻的管道入口压力值，a1,…,ana分别表示t时刻之前不同时刻对应不同出口压力值的模型参数，b1,…,bnb分别表示t时刻之前不同时刻对应不同入口压力值的模型参数，其中na和nb为预设时刻选择数量；其中，根据如下公式计算最小方差值：其中，为最小方差值，为所述预测输出值与实际采集到的天然气管道出口的天然气压力数据之间误差的方差，为脉冲响应系数，d为延迟时间；所述基于最小方差算法评估控制回路的性能，包括如下步骤：根据如下公式计算控制回路的性能指标η：其中，为实际采集到的天然气管道出口的天然气压力数据的方差。