本發(fā)明涉及工業(yè)過程控制技術領域，具體來說是一種火電機組基于歷史數(shù)據(jù)循環(huán)學習的燃料控制方法。

背景技術：

火電機組燃料量調(diào)節(jié)的快速性和準確性是影響機組運行的重要因素。燃料量的調(diào)節(jié)直接影響火電機組的能量平衡和流量平衡，也會影響超臨界機組控制系統(tǒng)主參數(shù)的調(diào)節(jié)品質(zhì)，甚至影響機組運行的穩(wěn)定性。在火電機組的燃料量動態(tài)前饋調(diào)節(jié)和閉環(huán)調(diào)節(jié)方法上，從理論到仿真上已有不少的研究，其大多居于復雜的智能控制方法或者非定量控制方式，實際工程中往往由于燃料量的偏差導致主參數(shù)越限或欠調(diào)，至于復雜的智能控制方法離實用化還有一定距離。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術中火電機組發(fā)電負荷和燃料量之間能量在動態(tài)過程中難以保持始終平衡的缺點的缺陷，提供一種火電機組基于歷史數(shù)據(jù)循環(huán)學習的燃料控制方法來解決上述問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：

一種火電機組基于歷史數(shù)據(jù)循環(huán)學習的燃料控制方法，應用于火電機組的循環(huán)定期掃描的分散控制系統(tǒng)；包括以下步驟：

1)實際燃料量的采集與存儲

以控制系統(tǒng)計算周期為單位，按照負荷標簽點進行實際燃料量的采集與存儲；

2)判斷當前時刻燃料量的有效性

通過設定閾值，判斷當前時刻燃料量是否有效，如果有效則與歷史均值進行均值運算，計算生成新的燃料歷史均值；

3)偏差計算

基于同一負荷標簽點，當前時刻實際燃料量與新的燃料歷史均值進行偏差計算；

4)負荷動態(tài)過程控制

對應目標負荷標簽下的新的燃料歷史均值與當前實際燃料量偏差作為燃料動態(tài)前饋限值，同時該偏差作為鍋爐主控調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)作用強弱的判斷條件，動態(tài)前饋和鍋爐主控調(diào)節(jié)器反向增減，保持兩者之和的增量與升負荷速率匹配。

優(yōu)選的，所述步驟1)中，

以火電機組負荷為標簽，記錄并存儲對應負荷標簽的實際燃料量；

在bmn矩陣數(shù)列中，bxy表示為負荷x值下的第y次有效實際燃料量。

優(yōu)選的，所述步驟2)中，

基于同一負荷標簽點，記錄對應的實際燃料量，進行數(shù)值有效性判斷；在數(shù)據(jù)判斷時，設定了數(shù)據(jù)閾值λ，其范圍為：

λ＝<α,β>。

優(yōu)選的，所述步驟3)中，基于同一負荷標簽點，對最新記錄的一次實際燃料數(shù)值，通過與該負荷標簽下的燃料歷史均值進行偏差δx計算：

優(yōu)選的，所述步驟3)中，將基于同一負荷標簽點最新一次實際燃料量與燃料歷史均值的偏差值δx和設定的數(shù)據(jù)閾值λ進行對比，作為學習條件，有效數(shù)據(jù)進行存儲，超出閾值范圍的放棄。

優(yōu)選的，所述步驟4)中，基于同一負荷標簽點的新的燃料歷史均值為記錄的歷史各次有效燃料量總和平均值,用以循環(huán)學習用:

其中,分別代表0至n時刻以及0至n+1時刻的有效燃料量總和平均值。

優(yōu)選的，在循環(huán)學習計算存儲各負荷標簽下的歷史各次有效燃料量總和平均值后，得出負荷全程歷史均值數(shù)列

優(yōu)選的，在矩陣數(shù)列中，以目標負荷為標簽點，將該目標負荷標簽下的燃料歷史均值作為最終燃料目標值，負荷動態(tài)起始時刻實際燃料量和最終燃料目標值偏差作為燃料動態(tài)前饋限值，并且該偏差值的大小作為鍋爐主控調(diào)節(jié)器作用強弱的參考量，燃料動態(tài)前饋和鍋爐主控調(diào)節(jié)器增量速率維持和負荷變速率相匹配。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下有益效果：

本發(fā)明為了解決火電機組發(fā)電負荷和燃料量之間能量在動態(tài)過程中難以保持始終平衡的缺點，按照負荷標簽點進行實際燃料量的采集與存儲，經(jīng)過數(shù)據(jù)循環(huán)學習，具體學習過程為當前時刻實際燃料量與燃料歷史均值進行偏差計算，通過設定閾值判斷當前時刻燃料量是否有效，如果有效則與歷史均值進行均值運算，計算生成新的燃料歷史均值。學習結(jié)果作為負荷動態(tài)過程調(diào)節(jié)參考量，對應目標負荷標簽下的燃料均值與當前實際燃料量偏差作為燃料動態(tài)前饋限值，同時該偏差作為鍋爐主控調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)作用強弱的判斷條件，動態(tài)前饋和鍋爐主控調(diào)節(jié)器(包括靜態(tài)前饋)反向增減，保持兩者之和的增量(包括負向)與升負荷速率匹配。實現(xiàn)燃料以相對定量方式調(diào)節(jié)，對火電機組能量控制平衡的快速建立及機組安全經(jīng)濟運行有著重要意義。

本發(fā)明方法在火電機組常規(guī)協(xié)調(diào)控制的鍋爐主控中，對基于負荷標簽下的歷史燃料量，經(jīng)過設定的學習規(guī)則，不斷更新同一負荷標簽下的燃料歷史均值，并以該均值為目標負荷對應的目標燃料量，快速建立控制平衡，提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性，最終提高機組運行的安全性和經(jīng)濟性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的應用于火電機組的基于歷史數(shù)據(jù)循環(huán)學習的燃料控制方法流程圖。

具體實施方式

為使對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達成的功效有更進一步的了解與認識，用以較佳的實施例及附圖配合詳細的說明，說明如下：

如圖1所示，一種火電機組基于歷史數(shù)據(jù)循環(huán)學習的燃料控制方法，該控制方法應用于火電機組的循環(huán)定期掃描的分散控制系統(tǒng)；包括以下步驟：

步驟1.實際燃料量的采集與存儲

以控制系統(tǒng)計算周期為單位，實時判斷機組負荷穩(wěn)態(tài)工況的出現(xiàn)；以火電機組負荷為標簽，按照負荷標簽點進行實際燃料量的采集與存儲；

在bmn矩陣數(shù)列中，bxy表示為負荷x值下的第y次有效實際燃料量。

步驟2.判斷當前時刻燃料量的有效性

基于同一負荷標簽點，記錄對應的實際燃料量，進行數(shù)值有效性判斷；如果有效則與歷史均值進行均值運算，計算生成新的燃料歷史均值。在數(shù)據(jù)判斷時，設定了數(shù)據(jù)閾值λ，其范圍為：

λ＝<α,β>(1)

步驟3.偏差計算

基于同一負荷標簽點，對最新記錄的一次實際燃料數(shù)值，通過與該負荷標簽下的新的燃料歷史均值進行偏差δx計算：

將基于同一負荷標簽點最新一次實際燃料量與新的燃料歷史均值的偏差值δx和設定的數(shù)據(jù)閾值λ進行對比，作為學習條件，有效數(shù)據(jù)進行存儲，超出閾值范圍的放棄。

步驟4.負荷動態(tài)過程控制

對應目標負荷標簽下的燃料均值與當前實際燃料量偏差作為燃料動態(tài)前饋限值，同時該偏差作為鍋爐主控調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)作用強弱的判斷條件，動態(tài)前饋和鍋爐主控調(diào)節(jié)器反向增減，保持兩者之和的增量與升負荷速率匹配。

基于同一負荷標簽點的燃料歷史均值為記錄的歷史各次有效燃料量總和平均值，用以循環(huán)學習用:

其中,分別代表0至n時刻以及0至n+1時刻的有效燃料量總和平均值。

在循環(huán)學習計算存儲各負荷標簽下的歷史各次有效燃料量總和平均值后，得出負荷全程歷史均值數(shù)列

在矩陣數(shù)列中，以目標負荷為標簽點，將該目標負荷標簽下的燃料歷史均值作為最終燃料目標值，負荷動態(tài)起始時刻實際燃料量和最終燃料目標值偏差作為燃料動態(tài)前饋限值，并且該偏差值的大小作為鍋爐主控調(diào)節(jié)器作用強弱的參考量，燃料動態(tài)前饋和鍋爐主控調(diào)節(jié)器增量速率維持和負荷變速率相匹配。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。