基于LSSVM的汽轮机阀门流量特性辨识及应用

阀门流量特性的准确辨识对于汽轮机控制至关重要。提出了一种基于最小二乘支持向量机（LSSVM）的汽轮机阀门流量特性辨识方法：通过对机组的历史运行数据进行筛选,获得其处于稳定工况下的运行数据;利用LSSVM辨识由综合阀位指令、主蒸汽压力、调节级压力等构成的主要参数向量与计算获得的汽轮机实际进汽流量之间的关系;最后利用已建立的LSSVM模型,并通过改变主要参数向量值来模拟汽轮机阀门流量特性试验的工况,进而实现对汽轮机阀门流量特性的辨识。该方法不需要进行汽轮机阀门流量特性试验,减轻了工作量,避免了试验方法对机组安全稳定运行带来的不利影响。     

基于历史数据的汽轮机调节阀流量特性优化

汽轮机在经过长期运行、汽轮机数字电液控制系统(DEH)或通流部分改造后,汽轮机调节阀的实际流量特性曲线将偏离设计值,从而影响机组一次调频和负荷控制能力,而现场流量特性试验存在试验条件苛刻、耗时长、精度低等缺点。本文通过对机组历史运行数据进行分析和挖掘,针对不同的情况提出2种方法以辨识汽轮机调节阀实际流量特性,有阀后压力数据时采用迭代计算求出各阀门流量特性曲线,无阀后压力数据时采用弗留格尔公式求出阀组流量特性曲线,分别通过仿真和分段线性化对DEH阀门管理曲线进行优化修正,确定阀门合理的重叠度。将该方法应用于某660 MW机组,结果表明在顺序阀模式下,汽轮机调节阀流量特性曲线的线性度有了很大改善,机组自动发电控制(AGC)变负荷和一次调频的能力得到了提高。     

350 MW超临界机组汽轮机阀门流量特性优化试验研究

为检查汽轮机等效流量曲线与理想流量曲线的吻合度,开展350 MW级超临界燃煤机组汽轮机阀门流量特性试验.此次试验分为原始数据收集和优化数据验证阶段,先后经过单阀和顺序阀两种运行工况.通过试验对原始的汽轮机调门流量特性函数进行了大幅度调整,并动态检验.试验结果表明,1号汽轮机优化后阀门具有很好的电负荷响应特性,能够满足机组AGC和一次调频的需要.     

抽汽供热机组滑压压力优化计算

为了获得抽汽供热机组滑压运行的压力,利用回热系统汽水矩阵方程,分析了供热抽汽流量、电负荷、背压变化时机组热力系统变工况特性;基于火电机组在纯凝工况时的定滑压运行性能试验数据、调门流量特性曲线以及背压修正曲线,提出了汽轮机在供热期间运行的滑压压力优化计算方法;以某350 MW机组为例,采用本文计算方法,对该机组纯凝工况的定滑压曲线及试验数据进行变工况计算,获得了不同电负荷、背压、供热抽汽流量下该机组的滑压压力值。结果表明:本文优化计算方法简捷、有效,具备较好的实际工程应用及推广价值。     

基于历史数据挖掘的调阀流量特性柔性优化

现代汽轮机控制系统中,汽轮机阀门流量特征管理是通过一组配汽 F(x)来实现的,即汽轮机阀门流量特性 曲线理论上是其流量特征的数值表征,当 DEH 设定的阀门流量特性曲线与实际流量特性一致时,汽轮机才会表现出 良好的性能.但现实生产过程中由于设备安装偏差、通流改造、DEH 改造、运行老化以及检修解体等原因,阀门实 际流量特性与配汽函数中参数设置不一样,造成负荷波动、一次调频品质不合格或机组协调能力不足等问题.而 DCS 系统中每天存储着数以亿计的运行数据,该数据能够真实、客观、全面反映机组运行特性,如果能利用历史数据挖掘 的办法,正确利用这些数据,发挥其作用和潜能,实现利用历史数据分析汽轮机阀门在各种工况下的流量特性,那么优化后的阀门流量特性曲线和实际流量特性更接近一致性,从而使汽轮机表现出良好的控制性能,大大提高负荷的控制精度和一次调频的调节性能.     

基于特征通流面积的汽轮机流量特性辨识方法

对于长期运行后的机组,经常出现汽轮机某些阀位区间负荷响应良好而某些阀位区间负荷响应不理想,究其原因为汽轮机调节阀组的流量特性发生偏离。为使汽轮机流量特性的设定与实际相匹配,本文通过对某660 MW机组汽轮机运行历史数据的挖掘和分析,结合其特征通流面积的特点,提出了一种新的流量特性曲线辨识方法。应用结果表明:该方法可有效辨识出汽轮机额定主蒸汽压力下的流量特性曲线;分段线性优化了流量管理函数;提高了顺序阀模式下汽轮机整体流量特性线性度;重新确定了阀间重叠度,为同类机组汽轮机的流量特性曲线辨识优化提供了参考。     

汽轮机阀门流量特性分析与优化

针对目前汽轮机流量特性存在的问题,基于对不同配汽方式及不同阀门重叠度对阀门流量特性的影响分析,提出了汽轮机阀门流量特性试验的具体步骤和方法,并优化了特性参数。结果显示,顺序阀方式负荷指令-流量特性线性度良好,阀门切换过程中负荷、压力过渡良好,没有出现明显的流量拐点。在数个电厂的应用结果表明,该方法能相当准确地拟合阀门流量特性试验获得的数据,具有实用性。     

汽轮机数字电液控制阀门流量特性试验及优化

汽轮机阀门流量特性与实际流量特性不符合,会影响机组负荷控制精度和一次调频能力,现以中电荔新电厂330 MW两级工业抽汽供热机组为例,分别进行单阀控制方式和顺序阀控制方式下的阀门流量试验,并对试验数据进行分析和优化。优化后的阀门流量特性曲线获得了较好的连续性和线性度,提高了机组负荷控制精度及一次调频合格率。     

基于历史数据分析的可视化阀门流量特性监测优化算法研究与应用

随着新能源电力规模的不断扩大及用电需求的持续变化,火电机组常运行于深度、快速变负荷的状态,对汽轮机阀门的流量特性要求也越来越高,而常用的通过现场流量特性试验进行线性化校正的方式存在精度低、无法直观监测校正结果等问题。为此,通过开发组态式数据处理分析算子、参数寻优算法及可视化技术对历史数据进行分析处理、对阀门流量特性进行线性化校正及监测。将该方法应用于某600 MW直流炉机组,结果表明汽机阀门的流量特性线性得到了极大改善,同时也实现了阀门流量特性的在线监测。     

基于BP神经网络的汽轮机调阀流量特性校正

汽轮机调阀实际流量特性与理想流量特性偏差大,将直接影响机组一次调频和负荷控制能力,甚至影响机组运行稳定性和安全性。传统调阀流量特性的校正多依靠技术人员的经验,校正效果不理想。为了获得更好的校正效果,基于试验测得的实际调阀流量特性,运用最小二乘法对实测数据进行辨识建模,确定最优调阀流量特性曲线,并利用BP神经网络模型预测出修正量,以对综合阀位进行校正。试验结果表明,校正后的汽轮机调阀流量曲线具有良好的线性度,从而可提高机组网源协调能力。     

基于引力搜索算法与LSSVM的机组初压优化

主蒸汽压力是影响汽轮机热经济性的重要参数。以精确确定汽轮机滑压运行时最优初压为目标,提出了一种基于引力搜索算法（GSA）与最小二乘支持向量机（LSSVM）相结合的汽轮机初压优化方法。首先,采用LSSVM建立汽轮机热耗率预测模型,同时,GSA算法被用来优化LSSVM模型超参数以改善GSA-LSSVM模型的泛化能力;然后,在GSA-LSSVM热耗率预测模型基础上利用GSA算法搜索各个负荷下热耗率最小时所对应的主蒸汽压力,即为最优初压。最后,对某电厂600 MW 机组进行初压优化实验,仿真结果验证了该方法能够优化搜索到较好的主蒸汽运行初压。     

汽轮机高压调门流量特性测试分析

汽轮机阀门管理程序中阀门流量特性曲线的真实性,直接影响机组协调控制的品质、一次调频动作合格率以及阀门单阀/多阀切换。以广西某发电公司220 MW机组为例,对高压主汽阀流量特性曲线进行实测,介绍高压调阀流量特性曲线实测方法及数据处理方法。     

节流配汽汽轮机组一次调频经济代价分析

对节流配汽汽轮机组来说,采用调节阀大开度的运行方式在提高经济性的同时会降低机组的一次调频能力。基于试验数据与变工况计算分析,得到了上汽-西门子1 000 MW汽轮机组的一次调频能力曲线,给出了满足规定一次调频能力的滑压曲线与调节阀开度高限曲线,结合实际性能试验结果,得到了该种机型满足规定一次调频能力要求的运行工况与调节阀以45%开度运行时的机组供电煤耗差别。结果表明,通过提高主蒸汽压力,牺牲一定经济性,可以保证节流配汽汽轮机组的一次调频能力满足相关规定的要求。     

大型汽轮机流量特性试验

通过汽轮机流量特性试验可以整定其配汽函数,从而提高汽轮机控制精度;而要精确计算主蒸汽流量除考虑调节级压力外,还必须考虑调节级温度。提出了调节阀综合开度的概念,以配汽机构整体为对象设计了汽轮机流量特性试验方法,以一台600MW亚临界机组为例验证了该方法的有效性。     

汽轮机组变压运行热经济特性研究

相较理论计算与传统试验方法,全局动态试验方法在分析结果准确性、实施便捷性以及与调节阀特性相互关联的密切程度等方面更适于精确且完整地描述汽轮机组变压运行热经济特性。数台机组的实施应用表明,由该方法所得到的汽轮机组变压运行热经济特性可反映出定功率下可行阀位区间内不同初压下机组热耗率的连续变化趋势,不仅直观地展现出不同类型汽轮机组定功率变压运行的内在固有规律,而且有助于数值量化调节阀节流调频、调节阀重叠度等对机组热耗率的影响程度,在电力生产过程中具有较为广阔的工程应用价值,可为煤电机组宽负荷调峰运行方式的技术经济比较、汽轮机组配汽端综合优化及其控制策略等方面的研究提供技术参考。     

660MW超超临界机组锅炉带循环泵启动给水控制优化

分析了一台660MW超超临界机组锅炉带循环泵启动过程中给水自动控制逻辑存在的问题,提出根据主蒸汽压力、高压旁路阀开度、汽轮机转速、发电机负荷等参数计算出主蒸汽流量,将其作为给水泵转速控制前馈;根据计算出的主蒸汽流量以及给水泵实际转速,控制给水旁路调节阀开度;调整给水控制PID参数并增加参数自适配逻辑。实际运行表明:修改后的给水控制逻辑满足了机组启动及正常运行中的全程自动控制要求。     

300MW汽轮机组高压调速汽阀振荡故障分析及处理

北方联合电力有限责任公司包头第三热电厂1号汽轮机顺序阀运行方式下,综合阀位指令在68%或87%附近时高压调速汽阀存在振荡现象,分析认为故障是因调速汽阀特性曲线参数设置不当引起的。通过修正流量特性曲线,延后3号、4号高压调速汽阀的开启位置,彻底解决了机组高压调速汽阀振荡问题。     

600MW亚临界汽轮机配汽函数的优化实践

某600 MW亚临界汽轮机运行时出现负荷波动、汽门晃动,配汽方式切换时出现参数波动大等不稳定现象,不利于机组的安全运行.分析认为,造成上述现象的主要原因是配汽函数与汽轮机流量特性不符.在充分掌握其配汽函数构成的基础上,对该汽轮机进行流量特性试验后,根据试验结果对其配汽函数进行了优化.优化后的运行情况表明,该汽轮机运行时的不稳定现象基本消失,配汽函数优化工作卓有成效.     

基于灰色关联分析法及GSA-LSSVM的汽轮机排汽焓预测模型

排汽焓是汽轮发电机组热经济性诊断必不可少的一个参数。通过汽轮机功率方程与灰色关联分析(grey correlation analysis,GCA)理论确定了模型的输入变量,利用万有引力搜索算法(gravitational search algorithm,GSA)优化了最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)的惩罚因子μ以及核径向范围σ2个参数。通过比较分析,选用RBF_kernel为LSSVM的核函数。以GCA-GSA-LSSVM为基础,建立了预测汽轮机排汽焓的数学模型,并将其与BP神经网络、RBF神经网络进行对比,同时分析了该数学模型的鲁棒性。结果表明基于GCA-GSA-LSSVM的汽轮机排汽焓预测模型具有精度高、泛化能力强、鲁棒性强等优点,该方法为精确预测机组节能潜力提供了一种有力的工具。