【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及熱電負(fù)荷分配，特別是基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、熱電廠是按照用戶需求的熱能和電能確定生產(chǎn)任務(wù)，季節(jié)性變化或者實際生產(chǎn)的變化都會導(dǎo)致用戶需求的變化，所以熱電廠的生產(chǎn)任務(wù)也必須做出相應(yīng)的改變。不同的調(diào)整過程中，在滿足安全可靠的基礎(chǔ)上，針對多臺機組肯定存在最佳的分配結(jié)果，使得全廠能源消耗最小。母管制供熱機組間的熱電負(fù)荷優(yōu)化分配目的就在于此，在不同的調(diào)整方案中尋找最佳的負(fù)荷分配方案。保證生產(chǎn)、生活需要，機組安全可靠的運行基礎(chǔ)上，使得全廠煤耗量最小。
2、母管制供熱機組熱電負(fù)荷優(yōu)化分配所面臨的問題有：
3、經(jīng)濟指標(biāo)：目前沒有一個能夠完全衡量熱電廠經(jīng)濟效益的全廠指標(biāo)，原因是由于母管制供熱機組工質(zhì)流量與熱量的交互。目前解決這一問題是通過采用全廠經(jīng)濟指標(biāo)與分項指標(biāo)并存來衡量其經(jīng)濟性；供熱機組實際運行經(jīng)濟性的好壞是電廠進行熱電負(fù)荷優(yōu)化分配的主要依據(jù)。
4、優(yōu)化方法：這是母管制供熱機組所面臨的主要問題，也是眾多學(xué)者研究的主要方向。由于優(yōu)化算法存在一些缺點，使得得到的結(jié)果并不是真正的最優(yōu)解。而這個問題可以通過方法的改進進行改善，所以國內(nèi)外主要的研究方向是如何改進優(yōu)化算法。
5、傳統(tǒng)優(yōu)化方法：效率法、等微增率法。
6、效率法：該方法的依據(jù)是機組的效率。首先得到每臺機組的效率，然后按照效率的高低進行機組負(fù)荷的分配。其優(yōu)點是簡單易行，計算量少，但是實際機組負(fù)荷優(yōu)化分配決定因素并不是機組的效率，而是由機組耗量變化率決定的。因此，該方法在實際應(yīng)用中很
7、cs客戶端架構(gòu)下的熱電負(fù)荷優(yōu)化已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)在客戶對數(shù)據(jù)優(yōu)化的及時性和有效性需求，由于cs架構(gòu)基本屬于離線形式的應(yīng)用，做不到及時性，大部分時候只能認(rèn)為輸入幾個工況同一時間段的數(shù)據(jù)，最后經(jīng)過計算分析并展示出來也都是過往某一時刻對應(yīng)的優(yōu)化建議；第二個就是基本根據(jù)效率大小來進行經(jīng)濟性分配熱與電的分配，無法依據(jù)大量歷史數(shù)據(jù)進行分析，只能大概率粗略估計效率高的多給些負(fù)荷，效率低的少給負(fù)荷，如此根本求不出極值，達不到產(chǎn)品的有效性。因此需要依據(jù)一套成熟的bs架構(gòu)的平臺軟件來作為基礎(chǔ)平臺。從數(shù)據(jù)采集，轉(zhuǎn)發(fā)，存儲，計算分析，數(shù)據(jù)挖掘，應(yīng)用展示都需要一個一體化平臺軟件來實現(xiàn)。
8、本專利技術(shù)采用線性規(guī)劃方法，做了一套基于bs架構(gòu)的分配優(yōu)化方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于上述存在的問題，提出了本專利技術(shù)。
2、因此，本專利技術(shù)所要解決的問題在于：傳統(tǒng)優(yōu)化方法在實際應(yīng)用中很難找到最優(yōu)解，無法滿足負(fù)荷優(yōu)化分配的要求；cs客戶端架構(gòu)下的熱電負(fù)荷優(yōu)化已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)在客戶對數(shù)據(jù)優(yōu)化的及時性有效性需求。
3、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法，其包括，確定汽機類型，根據(jù)汽機類型選定數(shù)學(xué)模型；根據(jù)汽機類型分析機理，得到相關(guān)的參數(shù)后，從sis系統(tǒng)中將相關(guān)參數(shù)的數(shù)據(jù)導(dǎo)出，導(dǎo)出的數(shù)據(jù)為一年時間的歷史數(shù)據(jù)；對導(dǎo)出的數(shù)據(jù)進行清洗，得到穩(wěn)定工況的歷史數(shù)據(jù)；基于穩(wěn)定工況的歷史數(shù)據(jù)，擬合出母管制供熱機組各汽機的汽耗特性曲線；分析汽耗特性曲線，采用線性規(guī)劃法進行數(shù)學(xué)建模，對模型求解得到最佳分配方案。
4、作為本專利技術(shù)所述基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述汽機類型包括純凝式、背壓式、抽凝式和雙抽機組。
5、作為本專利技術(shù)所述基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述根據(jù)汽機類型選定數(shù)學(xué)模型包括，所述純凝式的數(shù)學(xué)模型表示為，
6、,
7、其中，表示為機組新汽量，表示為機組的電功率，表示為純凝機組相關(guān)主汽的發(fā)電汽耗微增率，表示為純凝機組相關(guān)主汽的空載汽耗量；所述背壓式的數(shù)學(xué)模型表示為，
8、,
9、,
10、其中，表示為機組的抽汽熱負(fù)荷，表示為背壓機組相關(guān)主汽的發(fā)電汽耗微增率，表示為背壓機組相關(guān)主汽的空載汽耗量；表示為背壓機組相關(guān)抽汽的發(fā)電汽耗微增率，表示為背壓機組相關(guān)抽汽的空載汽耗量。
11、作為本專利技術(shù)所述基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述根據(jù)汽機類型選定數(shù)學(xué)模型還包括，所述抽凝式的數(shù)學(xué)模型表示為，
12、,
13、其中，表示為機組總汽耗量，表示為單抽機組相關(guān)主汽的發(fā)電汽耗微增率，表示為單抽機組相關(guān)主汽的抽汽汽耗微增率；表示為單抽機組相關(guān)主汽的空載汽耗量；所述雙抽機組的數(shù)學(xué)模型表示為，
14、,
15、其中，表示為機組總熱耗，表示為機組承擔(dān)的電負(fù)荷，表示為高壓抽汽口的熱負(fù)荷，表示為低壓抽汽口的熱負(fù)荷，表示為雙抽機組相關(guān)主汽的發(fā)電汽耗微增率，表示為雙抽機組相關(guān)主汽的生產(chǎn)抽汽汽耗微增率；表示為雙抽機組相關(guān)主汽的采暖抽汽汽耗微增率，表示為雙抽機組相關(guān)主汽的空載汽耗量。
16、作為本專利技術(shù)所述基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述分析汽耗特性曲線包括，針對對應(yīng)汽機類型的汽耗特性系數(shù)的最佳取值，基于汽耗特性曲線的數(shù)據(jù)值寫出殘差平方和的公式表示為，
17、,
18、其中，表示為殘差平方和，表示為樣本總數(shù)，表示為實際值，表示為預(yù)測值的因變量，表示為代求未知量；對每個代求未知量求偏導(dǎo)數(shù)表示為，
19、
20、使殘差平方和達到最小值，令偏導(dǎo)數(shù)都等于0，結(jié)果矩形陣形式如下，求解即得出各個未知量的取值，
21、。
22、作為本專利技術(shù)所述基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述分析汽耗特性曲線還包括，采用密切函數(shù)衡量通過最小二乘法獲得的回歸線性方程與觀測數(shù)據(jù)相配合密切程度，密切函數(shù)表示為，
23、,
24、,
25、其中，表示為變量數(shù)，表示為實際值；當(dāng)時，表示相關(guān)的方程式參考價值高，即擬合的函數(shù)曲線可靠性高，滿足線性規(guī)劃的函數(shù)要求；相反，當(dāng)時，表示參考價值低，即擬合的函數(shù)曲線可靠性低，不滿足線性規(guī)劃的函數(shù)要求。
26、本專利技術(shù)的另外一個目的是提供一種基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配系統(tǒng)，此系統(tǒng)可對母管制機組熱電負(fù)荷進行優(yōu)化分配。
27、作為本專利技術(shù)所述基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，包括，實時數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)；實時數(shù)據(jù)存儲模塊，用于進行數(shù)據(jù)存儲；以及，sis功能模塊，用于調(diào)取實時數(shù)據(jù)存儲模塊中的數(shù)據(jù)進行實時分析。
28、作為本專利技術(shù)所述基于大數(shù)據(jù)算法本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法，其特征在于：包括，
2.如權(quán)利要求1所述的基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法，其特征在于：所述汽機類型，包括，純凝式、背壓式、抽凝式和雙抽機組。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法，其特征在于：所述根據(jù)汽機類型選定數(shù)學(xué)模型，包括，所述純凝式的數(shù)學(xué)模型表示為，
4.如權(quán)利要求3所述的基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法，其特征在于：所述根據(jù)汽機類型選定數(shù)學(xué)模型，還包括，所述抽凝式的數(shù)學(xué)模型表示為，
5.如權(quán)利要求1所述的基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法，其特征在于：所述分析汽耗特性曲線，包括，針對對應(yīng)汽機類型的汽耗特性系數(shù)的最佳取值，基于汽耗特性曲線的數(shù)據(jù)值寫出殘差平方和的公式表示為，
6.如權(quán)利要求5所述的基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法，其特征在于：所述分析汽耗特性曲線，還包括，采用密切函數(shù)衡量通過最小二乘法獲得的回歸線性方程與觀測數(shù)據(jù)相配合密切程度，密切函數(shù)表示為，
7.一種基于大數(shù)據(jù)算
8.如權(quán)利要求7所述的基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配系統(tǒng)，其特征在于：所述實時數(shù)據(jù)采集模塊通過網(wǎng)關(guān)機從DCS、ECS、化水PLC、SCADA生產(chǎn)控制系統(tǒng)采集生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)，通過構(gòu)建廠級的過程數(shù)據(jù)平臺，將原本來源分散獨立、互不聯(lián)系的過程數(shù)據(jù)以時間為序整合到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中；
9.一種計算機設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于：所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)所述的基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于：所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)所述的基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法，其特征在于：包括，
2.如權(quán)利要求1所述的基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法，其特征在于：所述汽機類型，包括，純凝式、背壓式、抽凝式和雙抽機組。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法，其特征在于：所述根據(jù)汽機類型選定數(shù)學(xué)模型，包括，所述純凝式的數(shù)學(xué)模型表示為，
4.如權(quán)利要求3所述的基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法，其特征在于：所述根據(jù)汽機類型選定數(shù)學(xué)模型，還包括，所述抽凝式的數(shù)學(xué)模型表示為，
5.如權(quán)利要求1所述的基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法，其特征在于：所述分析汽耗特性曲線，包括，針對對應(yīng)汽機類型的汽耗特性系數(shù)的最佳取值，基于汽耗特性曲線的數(shù)據(jù)值寫出殘差平方和的公式表示為，
6.如權(quán)利要求5所述的基于大數(shù)據(jù)算法的母管制機組熱電負(fù)荷分配方法，其特征在于：所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳松，馬雷雷，袁存發(fā)，歐陽永子，吳文楷，陳福兵，
申請(專利權(quán))人：朗坤智慧科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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