一种燃气轮机稳态工况划分方法

专利2025-05-05  8


本发明涉及燃气轮机运行监测及故障诊断,更具体地说是一种燃气轮机稳态工况划分方法。


背景技术:

1、燃气轮机联合循环机组具有能源利用率高、调峰灵活、环境污染小以及占地面积低等优势,逐渐受到发电领域的青睐。为了找到燃气轮机的最优经济价值以及运行数据监测,对于历史运行数据的挖掘成为重要手段。

2、工况划分就是将机组的运行数据按照特定的约束进行分类,本质上是一个聚类问题。通过划分工况将运行条件相近的数据分在一起,通过对同一类别的数据进行研究,从而进一步对机组进行运行优化和故障诊断。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种燃气轮机稳态工况划分方法,可以有效的监测出燃机的变化情况。

2、本发明的目的通过以下技术方案来实现:

3、一种燃气轮机稳态工况划分方法,该方法包括以下步骤:

4、s1:选出作为划分工况的测点,将原始数据进行粗大误差的过滤;

5、s2:对粗误差过滤后的数据,求出滑动标准差;

6、s3:求出s2中的滑动标准差的滑动标准差;

7、s4:对s3中求出的滑动标准差进行阈值划分;

8、s5:划定低于阈值的为稳态工况;

9、s1中,选则燃机功率、燃油流量和igv角度作为划分工况的测点;

10、将原始数据按照极大残差检验进行误差过滤,将燃机的运行数据按照如下步骤剔除野值:

11、s11:将燃机功率、燃油流量和igv角度,xi按照大小顺序列成顺序统计量x(i),满足:

12、x(1)≤x(2)≤…≤x(n)

13、s12:构造统计量:

14、

15、式中:

16、s13:取定显著性水平α,有:

17、p(gn≥g(n,α))=α

18、其中格拉布斯确定了g分布的临界值,有:

19、

20、s14:当时,x(n)是野值,应剔除,或用代替,否则保留该数据;

21、所述s2中,对于经过粗误差过滤后的数据,选择一定的滑动窗口,对窗口内的数据求得其滑动窗口得标准差,作为滑窗中间值标准差;所述滑窗长度为奇数(2n+1),若数据的两端不满足滑窗长度的,待检测数据的左侧补充n个数据用第一个数据代替,右侧补充n个数据用最后一个数据代替;

22、所述s3中,对于s2所得的滑动标准差,选择一定的滑动窗口,对窗口内的数据求得其滑动窗口得标准差,作为滑窗中间值标准差;所述滑窗长度为奇数(2n+1),若数据的两端不满足滑窗长度的,待检测数据的左侧n个数据用第一个数据代替,右侧n个数据用最后一个数据代替;

23、所述s4中,s3中求出的滑动标准差的95%置信区间作为阈值,即:

24、

25、所述s5中,根据s4得到的阈值和s3得到的滑动标准差的分布,低于阈值的判定为为燃机的稳态工况。

26、本发明的有益效果为:

27、一、标准差可以反应一段数据的分布,当燃机从稳态步入到非稳态时,数据发生变化,相应的标准差也就发生了改变,因此通过对一定滑窗内的标准差的监测可以有效的监测出燃机的变化情况。

28、二、当燃机运行平稳数据的标准差不一致,导致经过一次滑动标准差的数据阈值无法划分,进一步的滑窗划分可以有效的筛选出稳态数据。



技术特征:

1.一种燃气轮机稳态工况划分方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机稳态工况划分方法,其特征在于:所述s1中,选则燃机功率、燃油流量和igv角度作为划分工况的测点。

3.根据权利要求1所述的一种燃气轮机稳态工况划分方法,其特征在于:所述s1中,将原始数据按照极大残差检验进行误差过滤,将燃机的运行数据按照如下步骤剔除野值:

4.根据权利要求1所述的一种燃气轮机稳态工况划分方法,其特征在于:所述s2中,对于经过粗误差过滤后的数据,选择一定的滑动窗口,对窗口内的数据求得其滑动窗口得标准差,作为滑窗中间值标准差。

5.根据权利要求4所述的一种燃气轮机稳态工况划分方法,其特征在于:所述滑窗长度为奇数(2n+1),若数据的两端不满足滑窗长度的,待检测数据的左侧补充n个数据用第一个数据代替,右侧补充n个数据用最后一个数据代替。

6.根据权利要求1所述的一种燃气轮机稳态工况划分方法,其特征在于:所述s3中,对于s2所得的滑动标准差,选择一定的滑动窗口,对窗口内的数据求得其滑动窗口得标准差,作为滑窗中间值标准差。

7.根据权利要求6所述的一种燃气轮机稳态工况划分方法,其特征在于:所述滑窗长度为奇数(2n+1),若数据的两端不满足滑窗长度的,待检测数据的左侧n个数据用第一个数据代替,右侧n个数据用最后一个数据代替。

8.根据权利要求1所述的一种燃气轮机稳态工况划分方法,其特征在于:所述s4中,s3中求出的滑动标准差的95%置信区间作为阈值。

9.根据权利要求8所述的一种燃气轮机稳态工况划分方法,其特征在于:即:

10.根据权利要求1所述的一种燃气轮机稳态工况划分方法,其特征在于:所述s5中,根据s4得到的阈值和s3得到的滑动标准差的分布,低于阈值的判定为为燃机的稳态工况。


技术总结
本发明涉及燃气轮机运行监测及故障诊断技术领域,更具体的说是一种燃气轮机稳态工况划分方法,该方法包括以下步骤:S1:选出作为划分工况的测点,将原始数据进行粗大误差的过滤;S2:对粗误差过滤后的数据,求出滑动标准差;S3:求出S2中的滑动标准差的滑动标准差;S4:对S3中求出的滑动标准差进行阈值划分;S5:划定低于阈值的为稳态工况;可以有效的监测出燃机的变化情况。

技术研发人员:任得志,曹云鹏,敖冉,李淑英
受保护的技术使用者:哈尔滨工程大学
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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