本申請涉及火力發(fā)電相關(guān)，尤其涉及結(jié)合鍋爐熱量分布的火力發(fā)電計量優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)火力發(fā)電鍋爐作為能源生產(chǎn)的重要設(shè)備，其發(fā)電效率和能耗表現(xiàn)直接關(guān)系到電力企業(yè)的效益和環(huán)境保護(hù)，由于鍋爐內(nèi)部燃燒過程復(fù)雜，其熱量分布極不均勻，如何實現(xiàn)鍋爐熱量的高效分配和能量利用成為關(guān)鍵一環(huán)。鍋爐運(yùn)行過程中，燃料的燃燒效率受多種因素影響，例如燃燒器配置、空氣和燃料的比例調(diào)節(jié)以及燃燒區(qū)域的溫度分布等，然而，大多數(shù)鍋爐依靠手動或簡單的自動化控制方法調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，導(dǎo)致燃料利用率較低和熱能損失較大，目前的發(fā)電計量優(yōu)化缺乏對鍋爐整體運(yùn)行狀態(tài)的全局把控，難以充分考慮鍋爐內(nèi)部熱量分布的復(fù)雜性，導(dǎo)致無法適應(yīng)現(xiàn)代高負(fù)荷發(fā)電需求，使得整體發(fā)電效率降低或鍋爐部件因過熱而損壞，并且響應(yīng)速度慢、調(diào)節(jié)精度不足，進(jìn)一步限制鍋爐的運(yùn)行效率。

2、現(xiàn)階段相關(guān)技術(shù)中，存在鍋爐控制方式單一、無法根據(jù)熱量分布動態(tài)優(yōu)化控制策略，導(dǎo)致計量不準(zhǔn)確、發(fā)電效率低下的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請通過提供結(jié)合鍋爐熱量分布的火力發(fā)電計量優(yōu)化方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的鍋爐控制方式單一、無法根據(jù)熱量分布動態(tài)優(yōu)化控制策略，導(dǎo)致計量不準(zhǔn)確、發(fā)電效率低下的技術(shù)問題，達(dá)到了提升火力發(fā)電計量精準(zhǔn)度及鍋爐運(yùn)行效率的技術(shù)效果。

2、本申請?zhí)峁┙Y(jié)合鍋爐熱量分布的火力發(fā)電計量優(yōu)化方法，包括：根據(jù)鍋爐控制端，接收火力發(fā)電鍋爐的鍋爐控制指令，其中，所述鍋爐控制指令包括目標(biāo)火力發(fā)電需求對應(yīng)的鍋爐控制方案；基于所述鍋爐控制方案對所述火力發(fā)電鍋爐進(jìn)行仿真控制，建立鍋爐多元分布模型；基于所述鍋爐多元分布模型，根據(jù)鍋爐發(fā)電適應(yīng)度計量通道對所述鍋爐控制方案進(jìn)行評價，獲得鍋爐發(fā)電適應(yīng)度；判斷所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度是否小于鍋爐發(fā)電適應(yīng)度閾值；若所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度小于所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度閾值，基于所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度計量通道，根據(jù)所述目標(biāo)火力發(fā)電需求和所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度閾值對所述鍋爐控制方案進(jìn)行尋優(yōu)調(diào)節(jié)，生成鍋爐控制尋優(yōu)策略；將所述鍋爐控制尋優(yōu)策略發(fā)送至所述鍋爐控制端，所述鍋爐控制端根據(jù)所述鍋爐控制尋優(yōu)策略控制所述火力發(fā)電鍋爐進(jìn)行火力發(fā)電。

3、在可能的實現(xiàn)方式中，基于所述鍋爐多元分布模型，根據(jù)鍋爐發(fā)電適應(yīng)度計量通道對所述鍋爐控制方案進(jìn)行評價，獲得鍋爐發(fā)電適應(yīng)度，還執(zhí)行以下處理：所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度計量通道包括鍋爐發(fā)電評價分支、發(fā)電評價校驗分支和發(fā)電適應(yīng)度計量分支；基于所述鍋爐多元分布模型，根據(jù)所述鍋爐發(fā)電評價分支，獲得鍋爐發(fā)電評價結(jié)果；將所述鍋爐發(fā)電評價結(jié)果輸入所述發(fā)電評價校驗分支，獲得發(fā)電評價校驗結(jié)果；當(dāng)所述發(fā)電評價校驗結(jié)果為通過時，將所述鍋爐發(fā)電評價結(jié)果輸入所述發(fā)電適應(yīng)度計量分支，輸出所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度。

4、在可能的實現(xiàn)方式中，基于所述鍋爐多元分布模型，根據(jù)所述鍋爐發(fā)電評價分支，獲得鍋爐發(fā)電評價結(jié)果，還執(zhí)行以下處理：所述鍋爐發(fā)電評價分支包括鍋爐熱量損失評價模型、鍋爐排放影響評價模型和鍋爐發(fā)電品質(zhì)評價模型；根據(jù)所述鍋爐多元分布模型，讀取鍋爐熱量分布數(shù)據(jù)、鍋爐排放分布數(shù)據(jù)和鍋爐發(fā)電分布數(shù)據(jù)；將所述鍋爐熱量分布數(shù)據(jù)輸入所述鍋爐熱量損失評價模型，獲得鍋爐熱量損失評價系數(shù)；將所述鍋爐排放分布數(shù)據(jù)輸入所述鍋爐排放影響評價模型，獲得鍋爐排放影響評價系數(shù)；將所述鍋爐發(fā)電分布數(shù)據(jù)輸入所述鍋爐發(fā)電品質(zhì)評價模型，獲得鍋爐發(fā)電品質(zhì)評價系數(shù)；將所述鍋爐熱量損失評價系數(shù)、所述鍋爐排放影響評價系數(shù)和所述鍋爐發(fā)電品質(zhì)評價系數(shù)輸出為所述鍋爐發(fā)電評價結(jié)果。

5、在可能的實現(xiàn)方式中，所述發(fā)電評價校驗分支包括發(fā)電評價校驗算子，還執(zhí)行以下處理：若所述鍋爐發(fā)電評價結(jié)果滿足發(fā)電評價約束，所述發(fā)電評價校驗結(jié)果為通過，其中，所述發(fā)電評價約束包括熱量損失評價約束、排放影響評價約束和發(fā)電品質(zhì)評價約束；若所述鍋爐發(fā)電評價結(jié)果不滿足發(fā)電評價約束，所述發(fā)電評價校驗結(jié)果為不通過，并將所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度輸出為空值。

6、在可能的實現(xiàn)方式中，所述發(fā)電適應(yīng)度計量分支包括發(fā)電適應(yīng)度計量函數(shù)，還執(zhí)行以下處理：所述發(fā)電適應(yīng)度計量函數(shù)為：

7、pgf＝gqw*k(pgq)-hlw*k(hls)-eiw*k(eia)；

8、其中，pgf表征鍋爐發(fā)電適應(yīng)度，gqw表征發(fā)電品質(zhì)預(yù)定權(quán)重，k(pgq)表征歸一化后的鍋爐發(fā)電品質(zhì)評價系數(shù)，hlw表征熱量損失預(yù)定權(quán)重，k(hls)表征歸一化后的鍋爐熱量損失評價系數(shù)，eiw表征排放影響預(yù)定權(quán)重，k(eia)表征歸一化后的鍋爐排放影響評價系數(shù)。

9、在可能的實現(xiàn)方式中，若所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度小于所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度閾值，基于所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度計量通道，根據(jù)所述目標(biāo)火力發(fā)電需求和所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度閾值對所述鍋爐控制方案進(jìn)行尋優(yōu)調(diào)節(jié)，生成鍋爐控制尋優(yōu)策略，還執(zhí)行以下處理：根據(jù)所述目標(biāo)火力發(fā)電需求，調(diào)整所述鍋爐控制方案，建立鍋爐控制調(diào)整空間；根據(jù)所述鍋爐控制調(diào)整空間，提取第一鍋爐控制調(diào)整方案；根據(jù)所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度計量通道對所述第一鍋爐控制調(diào)整方案進(jìn)行評價，獲得第一調(diào)整方案發(fā)電適應(yīng)度；判斷所述第一調(diào)整方案發(fā)電適應(yīng)度是否大于等于所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度閾值；若所述第一調(diào)整方案發(fā)電適應(yīng)度大于等于所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度閾值，將所述第一鍋爐控制調(diào)整方案添加至所述鍋爐控制尋優(yōu)策略；若所述第一調(diào)整方案發(fā)電適應(yīng)度小于所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度閾值，根據(jù)所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度計量通道和所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度閾值繼續(xù)對所述鍋爐控制調(diào)整空間進(jìn)行迭代尋優(yōu)，直至獲得所述鍋爐控制尋優(yōu)策略。

10、在可能的實現(xiàn)方式中，根據(jù)所述目標(biāo)火力發(fā)電需求，調(diào)整所述鍋爐控制方案，建立鍋爐控制調(diào)整空間，還執(zhí)行以下處理：以所述目標(biāo)火力發(fā)電需求為檢索約束，對所述火力發(fā)電鍋爐進(jìn)行控制方案檢索，獲得檢索鍋爐控制方案集；根據(jù)所述檢索鍋爐控制方案集進(jìn)行控制參數(shù)范圍解析，生成鍋爐控制觸發(fā)域；以所述目標(biāo)火力發(fā)電需求為鍋爐控制目標(biāo)，根據(jù)所述鍋爐控制觸發(fā)域，調(diào)節(jié)所述鍋爐控制方案，生成所述鍋爐控制調(diào)整空間。

11、在可能的實現(xiàn)方式中，基于所述鍋爐控制方案對所述火力發(fā)電鍋爐進(jìn)行仿真控制，建立鍋爐多元分布模型，還執(zhí)行以下處理：根據(jù)所述火力發(fā)電鍋爐進(jìn)行建模，獲得鍋爐仿真模型；根據(jù)所述鍋爐控制方案對所述鍋爐仿真模型進(jìn)行模擬控制，獲得鍋爐運(yùn)行模擬數(shù)據(jù)集；將所述鍋爐運(yùn)行模擬數(shù)據(jù)集渲染至所述鍋爐仿真模型，生成所述鍋爐多元分布模型。

12、擬通過本申請?zhí)岢龅慕Y(jié)合鍋爐熱量分布的火力發(fā)電計量優(yōu)化方法，根據(jù)鍋爐控制端，接收火力發(fā)電鍋爐的鍋爐控制指令；對火力發(fā)電鍋爐進(jìn)行仿真控制，建立鍋爐多元分布模型；根據(jù)鍋爐發(fā)電適應(yīng)度計量通道對鍋爐控制方案進(jìn)行評價；判斷鍋爐發(fā)電適應(yīng)度是否小于鍋爐發(fā)電適應(yīng)度閾值；若小于，對鍋爐控制方案進(jìn)行尋優(yōu)調(diào)節(jié)，生成鍋爐控制尋優(yōu)策略；將鍋爐控制尋優(yōu)策略發(fā)送至鍋爐控制端，鍋爐控制端根據(jù)鍋爐控制尋優(yōu)策略進(jìn)行火力發(fā)電。解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的鍋爐控制方式單一、無法根據(jù)熱量分布動態(tài)優(yōu)化控制策略，導(dǎo)致計量不準(zhǔn)確、發(fā)電效率低下的技術(shù)問題，達(dá)到了提升火力發(fā)電計量精準(zhǔn)度及鍋爐運(yùn)行效率的技術(shù)效果。

技術(shù)特征：

1.結(jié)合鍋爐熱量分布的火力發(fā)電計量優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)合鍋爐熱量分布的火力發(fā)電計量優(yōu)化方法，其特征在于，基于所述鍋爐多元分布模型，根據(jù)鍋爐發(fā)電適應(yīng)度計量通道對所述鍋爐控制方案進(jìn)行評價，獲得鍋爐發(fā)電適應(yīng)度，包括：

3.如權(quán)利要求2所述的結(jié)合鍋爐熱量分布的火力發(fā)電計量優(yōu)化方法，其特征在于，基于所述鍋爐多元分布模型，根據(jù)所述鍋爐發(fā)電評價分支，獲得鍋爐發(fā)電評價結(jié)果，包括：

4.如權(quán)利要求2所述的結(jié)合鍋爐熱量分布的火力發(fā)電計量優(yōu)化方法，其特征在于，所述發(fā)電評價校驗分支包括發(fā)電評價校驗算子，所述發(fā)電評價校驗算子包括：

5.如權(quán)利要求2所述的結(jié)合鍋爐熱量分布的火力發(fā)電計量優(yōu)化方法，其特征在于，所述發(fā)電適應(yīng)度計量分支包括發(fā)電適應(yīng)度計量函數(shù)，所述發(fā)電適應(yīng)度計量函數(shù)為：

6.如權(quán)利要求1所述的結(jié)合鍋爐熱量分布的火力發(fā)電計量優(yōu)化方法，其特征在于，若所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度小于所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度閾值，基于所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度計量通道，根據(jù)所述目標(biāo)火力發(fā)電需求和所述鍋爐發(fā)電適應(yīng)度閾值對所述鍋爐控制方案進(jìn)行尋優(yōu)調(diào)節(jié)，生成鍋爐控制尋優(yōu)策略，包括：

7.如權(quán)利要求6所述的結(jié)合鍋爐熱量分布的火力發(fā)電計量優(yōu)化方法，其特征在于，根據(jù)所述目標(biāo)火力發(fā)電需求，調(diào)整所述鍋爐控制方案，建立鍋爐控制調(diào)整空間，包括：

8.如權(quán)利要求1所述的結(jié)合鍋爐熱量分布的火力發(fā)電計量優(yōu)化方法，其特征在于，基于所述鍋爐控制方案對所述火力發(fā)電鍋爐進(jìn)行仿真控制，建立鍋爐多元分布模型，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種結(jié)合鍋爐熱量分布的火力發(fā)電計量優(yōu)化方法，涉及火力發(fā)電相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括：根據(jù)鍋爐控制端，接收火力發(fā)電鍋爐的鍋爐控制指令；對火力發(fā)電鍋爐進(jìn)行仿真控制，建立鍋爐多元分布模型；根據(jù)鍋爐發(fā)電適應(yīng)度計量通道對鍋爐控制方案進(jìn)行評價；判斷鍋爐發(fā)電適應(yīng)度是否小于鍋爐發(fā)電適應(yīng)度閾值；若小于，對鍋爐控制方案進(jìn)行尋優(yōu)調(diào)節(jié)，生成鍋爐控制尋優(yōu)策略；將鍋爐控制尋優(yōu)策略發(fā)送至鍋爐控制端，鍋爐控制端根據(jù)鍋爐控制尋優(yōu)策略進(jìn)行火力發(fā)電。解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的鍋爐控制方式單一、無法根據(jù)熱量分布動態(tài)優(yōu)化控制策略，導(dǎo)致發(fā)電計量不準(zhǔn)確、發(fā)電效率低下的技術(shù)問題，達(dá)到了提升火力發(fā)電計量精準(zhǔn)度及鍋爐運(yùn)行效率的技術(shù)效果。

技術(shù)研發(fā)人員：劉相宏,王偉,蔣甲丁,張森,趙滔滔,海紅英
受保護(hù)的技術(shù)使用者：新疆維吾爾自治區(qū)計量測試研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/7