用于发电厂机组能耗分析的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于发电厂机组能耗分析的方法及系统，涉及发电厂机组优化运行控制技术领域，该方法包括以下步骤：确定用于能耗分析的边界条件；对发电厂机组的运行数据进行采集，采用鲁棒估计方法对采集的数据进行校正，对校正后的数据进行统计，作为能耗分析的基准数据库；对基准数据库中的数据进行分析计算，得到具体运行参数对发电厂机组运行的影响；将结果进行显示，以指导发电厂机组优化运行。本发明专利技术的优点在于：减小了由采集系统带来的随机误差，减小了外界不可控因素对分析系统的影响；提高了能耗分析系统的准确度，从而能够更好地指导电厂优化运行。

Method and System for Energy Consumption Analysis of Power Plant Units

【技术实现步骤摘要】
用于发电厂机组能耗分析的方法及系统
本专利技术涉及发电厂机组优化运行控制
，尤其涉及一种用于发电厂机组能耗分析的方法及系统。
技术介绍
发电行业是将能源化学能最终转化为电能的行业，发电机组能耗分析工作直接影响机组优化运行。机组能耗分析的准确性与可靠性由优化目标值和数据选取的准确性和可靠性决定。目前关于发电机组能耗分析的研究主要是优化目标值的确定以及运行数据的合理选取和处理等方面。现有的对于能耗分析优化目标值的确定有以下几种方法：(1)采用制造厂提供的设计值，该方法简捷方便，但忽略了机组运行过程中由于条件的变化造成的热力系统特性的变化。(2)采用热力试验的结果值，该方法在系统投入使用初期由于贴合实际运行，效果较好，但随着时间的增长，机组热力系统特性会发生变化，优化目标值也会相应地发生变化，而发电机组不会也不可能经常进行热力试验，这就会造成优化目标值与机组实际运行值不相符的情况发生。(3)采用历史数据的统计值，该方法统计繁琐，且原始数据需验证是否具有可信性，且优化目标值不会经常进行更新，这就会造成优化目标值与机组实际运行值不相符的情况发生。(4)全指标体系，该方法中的指标没有排除外界不可控环境条件对评价体系的干扰，而且各指标的权重系数没有综合考虑单位能耗和变化范围的影响，计算结果准确度不高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够提高能耗分析的准确度的用于发电厂机组能耗分析的方法及系统。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：用于发电厂机组能耗分析的方法，包括以下步骤：步骤A，确定用于能耗分析的边界条件；步骤B，对发电厂机组的运行数据进行采集，采用鲁棒估计方法对采集的数据进行校正，对校正后的数据进行统计，作为能耗分析的基准数据库；步骤C，对步骤B中得到的基准数据库中的数据进行分析计算，得到具体运行参数对发电厂机组运行的影响；步骤D，将步骤C中得到的结果进行显示，以指导发电厂机组优化运行。作为优化的技术方案，步骤A中，所确定的边界条件包括机组煤种、机组负荷、设备和外界环境。作为优化的技术方案，步骤B中，通过DCS、DAS、SIS系统对发电厂机组的运行数据进行采集。作为优化的技术方案，步骤B中，采用的鲁棒估计方法具体包括以下步骤：步骤c1，确定鲁棒估计函数作为数据校正的目标函数；步骤c2，将发电厂机组的运行数据作为计算初始数据，进行初始化；步骤c3，通过遗传算法进行运算；步骤c4，以质量平衡和能量平衡作为约束函数，对鲁棒估计函数进行约束计算；步骤c5，若步骤c4中的计算结果满足约束条件，则得到校正值；若步骤c4中的计算结果不满足约束条件，则返回步骤c3，循环进行，直到步骤c4中的计算结果满足约束条件。作为优化的技术方案，步骤c1中，采用分段式鲁棒估计函数，如下式：式中，e为数据测量值与真值的偏差，a、b、c为该鲁棒估计方法的区间系数；当0≤|e|≤a时，其最佳的无偏估计是最小二乘估计；当a≤|e|≤b时，认为误差较大，不继续增加其对估计函数的影响；当b≤|e|≤c时，认为误差过大，降低其对估计函数的影响；当|e|＞c时，将其影响设为0。作为优化的技术方案，步骤C中，采用等效焓降法对步骤B中得到的基准数据库中的数据进行分析计算。用于发电厂机组能耗分析的系统，包括发电厂机组、数据采集存储器、数据校正器、数据统计器、数据分析计算器、结果显示器；发电厂机组、数据采集存储器、数据校正器、数据统计器、数据分析计算器、结果显示器依次连接；数据采集存储器对发电厂机组的运行数据进行采集，数据校正器采用鲁棒估计方法对采集的数据进行校正，数据统计器对校正后的数据进行统计，作为能耗分析的基准数据库；数据分析计算器对基准数据库中的数据进行分析计算，得到具体运行参数对发电厂机组运行的影响；结果显示器对分析计算得到的结果进行显示，以指导发电厂机组优化运行。作为优化的技术方案，数据采集存储器通过DCS、DAS、SIS系统对发电厂机组的运行数据进行采集。作为优化的技术方案，数据校正器采用的鲁棒估计方法具体包括以下步骤：步骤c1，确定鲁棒估计函数作为数据校正的目标函数；步骤c2，将发电厂机组的运行数据作为计算初始数据，进行初始化；步骤c3，通过遗传算法进行运算；步骤c4，以质量平衡和能量平衡作为约束函数，对鲁棒估计函数进行约束计算；步骤c5，若步骤c4中的计算结果满足约束条件，则得到校正值；若步骤c4中的计算结果不满足约束条件，则返回步骤c3，循环进行，直到步骤c4中的计算结果满足约束条件。作为优化的技术方案，数据分析计算器通过等效焓降法对基准数据库中的数据进行分析计算。本专利技术的优点在于：采用鲁棒估计方法对采集的数据进行数据校正，减小了由采集系统带来的随机误差，减小了外界不可控因素对分析系统的影响；采用数据校正方法，减小了数据的不确定度，提高了能耗分析系统的准确度，从而能够更好地指导电厂优化运行。附图说明图1是本专利技术实施例用于发电厂机组能耗分析的方法的流程图。图2是本专利技术实施例鲁棒估计方法的流程图。图3是本专利技术实施例用于发电厂机组能耗分析的系统的结构框图。具体实施方式本专利技术用于发电厂机组能耗分析的方法采用数据校正技术对数据进行处理。数据校正概念由Kuehn和Davidson首次提出，其原则为在满足质量平衡和能量平衡的基础上，要求测量数据的校正值和测量值之间的偏差的加权平方和最小，加权权重由测量数据的方差决定。如图1所示，用于发电厂机组能耗分析的方法，包括以下步骤：步骤A，确定边界条件。确定机组煤种、机组负荷、设备和外界环境等用于能耗分析的边界条件。通过确定边界条件，消除不可控因素对能耗分析的影响。步骤B，数据采集和校正。通过DCS、DAS、SIS系统对发电厂机组的运行数据进行采集，采用鲁棒估计方法对采集的数据进行校正，对校正后的数据进行统计，作为能耗分析的基准数据库。由于实际工业过程会受到各种因素的影响，使测量数据中的随机误差分布规律难以确定，故使用鲁棒估计方法进行数据校正。鲁棒估计方法是一种不依赖于误差分布规律的估计方法，尤其在测量数据中含有显著误差的情况下能抑制其对校正过程的影响，对于常见的分布如正态分布也能得到真实值的无偏估计，这种不依赖于数据分布的方法尤其适用于火电机组强噪声干扰的测点系统。鲁棒估计方法的核心思想是当估计值与测量值的偏差较大时，通过某种数学手段抑制其对估计的影响，使结果在可控的范围内。如图2所示，该鲁棒估计方法具体包括以下步骤：步骤c1，确定鲁棒估计函数作为数据校正的目标函数；步骤c2，将发电厂机组的运行数据作为计算初始数据，进行初始化；步骤c3，通过遗传算法进行运算；步骤c4，以质量平衡和能量平衡作为约束函数，对鲁棒估计函数进行约束计算；步骤c5，若步骤c4中的计算结果满足约束条件，则得到校正值；若步骤c4中的计算结果不满足约束条件，则返回步骤c3，循环进行，直到步骤c4中的计算结果满足约束条件。步骤c1中，采用分段式鲁棒估计函数，如下式：式中，e为数据测量值与真值的偏差，a、b、c为该鲁棒估计方法的区间系数，通过设置参数a调节鲁棒估计误差对估计函数影响的大小，a越大，说明影响越大，鲁棒估计函数的敏感度越大。当0≤|e|≤a时，其最佳的无偏估计是最小二乘估计；当a≤|e|≤b时，认为误差较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于发电厂机组能耗分析的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤A，确定用于能耗分析的边界条件；步骤B，对发电厂机组的运行数据进行采集，采用鲁棒估计方法对采集的数据进行校正，对校正后的数据进行统计，作为能耗分析的基准数据库；步骤C，对步骤B中得到的基准数据库中的数据进行分析计算，得到具体运行参数对发电厂机组运行的影响；步骤D，将步骤C中得到的结果进行显示，以指导发电厂机组优化运行。

【技术特征摘要】
1.一种用于发电厂机组能耗分析的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤A，确定用于能耗分析的边界条件；步骤B，对发电厂机组的运行数据进行采集，采用鲁棒估计方法对采集的数据进行校正，对校正后的数据进行统计，作为能耗分析的基准数据库；步骤C，对步骤B中得到的基准数据库中的数据进行分析计算，得到具体运行参数对发电厂机组运行的影响；步骤D，将步骤C中得到的结果进行显示，以指导发电厂机组优化运行。2.如权利要求1所述的用于发电厂机组能耗分析的方法，其特征在于：步骤A中，所确定的边界条件包括机组煤种、机组负荷、设备和外界环境。3.如权利要求1所述的用于发电厂机组能耗分析的方法，其特征在于：步骤B中，通过DCS、DAS、SIS系统对发电厂机组的运行数据进行采集。4.如权利要求1所述的用于发电厂机组能耗分析的方法，其特征在于：步骤B中，采用的鲁棒估计方法具体包括以下步骤：步骤c1，确定鲁棒估计函数作为数据校正的目标函数；步骤c2，将发电厂机组的运行数据作为计算初始数据，进行初始化；步骤c3，通过遗传算法进行运算；步骤c4，以质量平衡和能量平衡作为约束函数，对鲁棒估计函数进行约束计算；步骤c5，若步骤c4中的计算结果满足约束条件，则得到校正值；若步骤c4中的计算结果不满足约束条件，则返回步骤c3，循环进行，直到步骤c4中的计算结果满足约束条件。5.如权利要求4所述的用于发电厂机组能耗分析的方法，其特征在于：步骤c1中，采用分段式鲁棒估计函数，如下式：式中，e为数据测量值与真值的偏差，a、b、c为该鲁棒估计方法的区间系数；当0≤|e|≤a时，其最佳的无偏估计是最小二乘估计；当a≤|e|≤b时，认为误差较大，不继续增加其对估计函数的影响；当b≤|e|≤c时，认为误差过大，降...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵飞，阮圣奇，吴仲，陈开峰，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东电力试验研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34