【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況，尤其涉及一種基于doe響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法。
技術介紹
1、傳統的汽輪機發電機組滑參數工況的確定方法主要有以下幾種：(1)經驗法：該方法根據經驗和歷史數據來確定滑參數工況，但該方法的準確性較低，且難以適應新的運行條件。(2)試驗法：該方法通過試驗來確定滑參數工況，但該方法的成本高、周期長，且難以進行大范圍的試驗。(3)數學模型法：該方法通過建立數學模型來確定滑參數工況，但該方法的模型建立較為復雜，且難以考慮所有影響因素。以上現有技術存在以下不足：
2、(1)準確性不高：現有技術的準確性普遍不高，難以滿足現代汽輪機發電機組高效運行的要求。
3、(2)通用性差：現有技術的通用性差，難以適用于不同類型的汽輪機發電機組。
4、(3)成本高、周期長：現有技術的成本高、周期長，難以滿足實際應用的需求。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種基于doe響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法，旨在解決現有技術的準確性普遍不高，難以滿足現代汽輪機發電機組高效運行的要求；通用性差：現有技術的通用性差，難以適用于不同類型的汽輪機發電機組；成本高、周期長：現有技術的成本高、周期長，難以滿足實際應用的需求的問題。
2、本專利技術是這樣實現的，一種基于doe響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法，包括以下步驟：
3、步驟一：根據實際情況選取汽輪機運行的負荷
4、步驟二、針對不同的負荷點，基于汽輪機工作原理選取進汽溫度、進汽壓力和進汽流量為變量，發電煤耗作為模型響應值，生成響應曲面試驗設計方案，進行試驗后記錄試驗數據；
5、步驟三、根據試驗數據擬合得到二元多次回歸模型，對進汽溫度和進汽壓力與發電煤耗之間的關系進行二元多次回歸方程進行方差分析，得出方差分析表與殘差分析圖，判斷試驗區域是否達到相應變量的最佳區域；
6、步驟四、試驗區域達到響應變量最佳區域，增加軸點產生新試驗方案，再次對新試驗方案進行試驗，記錄試驗數據；
7、步驟五、根據新試驗方案的試驗數據擬合得到二階響應曲面模型，對二階響應曲面方程進行方差分析，得出方差分析表與殘差分析圖，判斷二階響應曲面方程是否擬合試驗數據；
8、步驟六、根據二階響應曲面模型建立doe等值線圖和doe曲面圖，通過圖形確定最佳點位置區域；
9、步驟七、建立響應優化圖，確定汽輪機某一負荷點的進汽溫度、進汽壓力和進汽流量最優值；
10、步驟八、在“負荷－壓力－溫度”圖上，將負荷點的最佳工況的汽輪機進汽溫度，進汽壓力相連，最后得出該汽輪機發電機組最佳滑參數工況圖。
11、優選的，所述步驟一中所述選取汽輪機運行的負荷點方式包括有：節流調節、閥位控制、功率控制以及ccs控制；
12、所述節流調節，通過一個或幾個同時開閉的閥門控制主蒸汽進入汽輪機；
13、所述閥位控制，通過調整目標閥位和輸出閥位之間的差值來完成負荷調節；
14、所述功率控制，通過設定目標功率和實際功率的差值來調節閥位和調節級壓力，以實現負荷控制；
15、所述ccs控制，在deh遙控和ccs投入的情況下，負荷根據負荷控制中心的功率控制模塊進行控制；
16、所述汽輪機運行初期使用節流或閥位控制，在穩定運行時采用功率控制或ccs控制。
17、優選的，所述步驟三中所述二元多次回歸模型表示為：
18、y＝β0+β1x1+β2x2+β3x12+β4x22+β5x1x2+∈
19、其中，yy是因變量(發電煤耗)，x1x1和x2x2是自變量(進汽溫度和進汽壓力)，β0,β1,β2,β3,β4,β5β0，β1，β2，β3，β4，β5是模型參數，∈∈是誤差項。
20、優選的，所述步驟三中方差分析步驟為：模型的顯著性檢驗、變量的顯著性檢驗、模型擬合優度、殘差分析、多重共線性診斷以及模型選擇。
21、優選的，所述模型的顯著性檢驗為：通過f檢驗來確定整個回歸模型是否顯著；
22、所述變量的顯著性檢驗，對每個預測變量進行t檢驗，以確定它們各自對響應變量的影響是否顯著；
23、所述模型擬合優度，通過決定系數來評估模型對數據的擬合程度，決定系數的值介于0和1之間，值越接近1，表示模型擬合得越好；
24、所述殘差分析，檢查殘差的分布情況，以確保它們近似正態分布，并且具有常數方差；
25、所述多重共線性診斷，在多元回歸中，需要檢查預測變量之間是否存在多重共線性，即變量之間的高度相關性；
26、所述模型選擇，使用逐步回歸、最佳子集回歸變量選擇方法來選擇模型。
27、優選的，所述步驟三中殘差分析圖步驟為：殘差的正態性、殘差的獨立性、方差齊性、異常值和影響點、模型擬合度、模型選擇。
28、優選的，所述殘差的正態性，通過殘差的直方圖或正態概率圖來檢查殘差是否近似正態分布；
29、所述殘差的獨立性，通過殘差與觀測順序的圖來檢查殘差之間是否存在自相關；
30、所述方差齊性，通過殘差與擬合值的散點圖來檢查，如果方差是恒定的，那么圖中的點應該隨機分布，沒有形成特定的模式或趨勢；
31、所述異常值和影響點，異常值是那些與大多數其他數據點顯著不同的值，而影響點是那些對回歸模型有不成比例影響的點；
32、所述模型擬合度，可以通過決定系數、調整決定系數和預測決定系數等統計量來評估模型對數據的擬合程度，決定系數值越高，表示模型解釋的變異性越大；
33、所述模型選擇，采用aic、bic或逐步回歸方法，來選擇最優的模型。
34、優選的，所述步驟六中doe等值線圖，包括有顯示了一個二維視圖，將所有具有相同響應值的點連接起來，形成等值線；所述doe曲面圖，包括有曲面圖提供了一個三維視圖，顯示兩個預測變量(在x和y軸上)與響應變量(z軸，由曲面的高度表示)之間的關系。
35、優選的，所述步驟二以及所述步驟四中還包括有對實驗數據進行整合儲存。
36、優選的，還包括有對模型進行驗證以及優化，所述模型驗證方式為：殘差分析、方差分析，決定系數、調整后的決定系數、預測決定系數，所述優化方式為：所述等值線圖和曲面圖、數學優化、軟件工具、實驗驗證、敏感性分析以及多目標優化，其中所述數學優化，包括有使用數學方法，如最速上升法或最速下降法，沿著響應最大的方向逐步移動，尋找最優解；所述軟件工具，例如design-expert、minitab、sas一種或多種；所述實驗驗證，在理論預測的最優條件下進行實驗，驗證模型的準確性和可靠性；所述敏感性分析，通過分析不同變量對響應變量的影響程度，確定哪些變量對過程最為關鍵；所述多目標優化，當有多個響應變量時，使用多目標優化技術來平衡各個目標。<本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于DOE響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的一種基于DOE響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法，其特征在于，所述步驟一中所述選取汽輪機運行的負荷點方式包括有：節流調節、閥位控制、功率控制以及CCS控制；
3.如權利要求1所述的一種基于DOE響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法，其特征在于，所述步驟三中所述二元多次回歸模型表示為：
4.如權利要求3所述的一種基于DOE響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法，其特征在于，所述步驟三中方差分析步驟為：模型的顯著性檢驗、變量的顯著性檢驗、模型擬合優度、殘差分析、多重共線性診斷以及模型選擇。
5.如權利要求4所述的一種基于DOE響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法，其特征在于，所述模型的顯著性檢驗為：通過F檢驗來確定整個回歸模型是否顯著；
6.如權利要求1所述的一種基于DOE響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法，其特征在于，所述步驟三中殘差分析圖步驟為：殘差的正態
7.如權利要求6所述的一種基于DOE響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法，其特征在于，所述殘差的正態性，通過殘差的直方圖或正態概率圖來檢查殘差是否近似正態分布；
8.如權利要求1所述的一種基于DOE響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法，其特征在于，所述步驟六中DOE等值線圖，包括有顯示了一個二維視圖，將所有具有相同響應值的點連接起來，形成等值線；所述DOE曲面圖，包括有曲面圖提供了一個三維視圖，顯示兩個預測變量(在X和Y軸上)與響應變量(Z軸，由曲面的高度表示)之間的關系。
9.如權利要求1所述的一種基于DOE響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法，其特征在于，所述步驟二以及所述步驟四中還包括有對實驗數據進行整合儲存。
10.如權利要求1所述的一種基于DOE響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法，其特征在于，還包括有對模型進行驗證以及優化，所述模型驗證方式為：殘差分析、方差分析，決定系數、調整后的決定系數、預測決定系數，所述優化方式為：所述等值線圖和曲面圖、數學優化、軟件工具、實驗驗證、敏感性分析以及多目標優化，其中所述數學優化，包括有使用數學方法，如最速上升法或最速下降法，沿著響應最大的方向逐步移動，尋找最優解；所述軟件工具，例如Design-Expert、Minitab、SAS一種或多種；所述實驗驗證，在理論預測的最優條件下進行實驗，驗證模型的準確性和可靠性；所述敏感性分析，通過分析不同變量對響應變量的影響程度，確定哪些變量對過程最為關鍵；所述多目標優化，當有多個響應變量時，使用多目標優化技術來平衡各個目標。
...【技術特征摘要】
1.一種基于doe響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的一種基于doe響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法，其特征在于，所述步驟一中所述選取汽輪機運行的負荷點方式包括有：節流調節、閥位控制、功率控制以及ccs控制；
3.如權利要求1所述的一種基于doe響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法，其特征在于，所述步驟三中所述二元多次回歸模型表示為：
4.如權利要求3所述的一種基于doe響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法，其特征在于，所述步驟三中方差分析步驟為：模型的顯著性檢驗、變量的顯著性檢驗、模型擬合優度、殘差分析、多重共線性診斷以及模型選擇。
5.如權利要求4所述的一種基于doe響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法，其特征在于，所述模型的顯著性檢驗為：通過f檢驗來確定整個回歸模型是否顯著；
6.如權利要求1所述的一種基于doe響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法，其特征在于，所述步驟三中殘差分析圖步驟為：殘差的正態性、殘差的獨立性、方差齊性、異常值和影響點、模型擬合度、模型選擇。
7.如權利要求6所述的一種基于doe響應曲面法確定汽輪發電機組最佳滑參數工況的方法，其特征在于，所述殘差的正態性，通過殘差的直方圖或正態概率圖來檢查殘差是否近似正態分...
【專利技術屬性】
技術研發人員：苑磊，欒國文，彭建軍，李新國，牛曉斌，
申請(專利權)人：青島特殊鋼鐵有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。