[发明专利]一种基于灰狼算法的火电厂湿冷机组经济背压寻优方法

权利要求书

1.一种基于灰狼算法的火电厂湿冷机组经济背压寻优方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过DCS集散控制系统采集电厂的运行数据，并保存在数据库中；

步骤2：构建描述湿冷机组冷端系统的数学模型，以机组安全性为依据给出约束条件；

步骤3：分析湿冷机组的变工况特性，确定影响汽轮机净出力的主要变量，包括机组运行工况、循环水流量和凝汽器入口循环水温度；

步骤4：基于步骤3中的影响汽轮机净出力的主要变量，构建以机组冷端系统发电净经济收益最高为优化目标的目标函数；

步骤5：以一组机组运行工况、循环水流量、凝汽器入口循环水温度为一个灰狼的位置坐标，设置灰狼种群大小，并初始化灰狼种群的位置；

步骤6：以步骤4构建的目标函数作为适应值函数，计算所有灰狼在初始迭代的适应值；

步骤7：选择适应值最小的三个灰狼作为当前迭代的精英狼，三只精英狼作为引导狼对狼群里的灰狼个体进行位置更新；具体为：首先基于加权平均值法更新除精英狼以外的所有其他灰狼的位置，然后基于反向学习策略更新三个精英狼的位置；

步骤8：以步骤7更新位置后的狼群为新的狼群，计算狼群内所有灰狼的适应值，并重新选择精英狼；

步骤9：基于优胜劣汰原则，将步骤8中的新的狼群进行种群进化更新，得到新的狼群，计算狼群内所有灰狼的适应值，并重新选择精英狼，迭代+1；

步骤10：迭代终止判据，若不满足，跳转至步骤7继续循环，若满足，则进入下一步骤；

步骤11：迭代结束后，将最后确认的精英狼中适应值最小的灰狼称为最优头狼，取最优头狼的适应值作为最优解，同时获取该狼对应的位置信息，作为优化问题中输入变量的指导参数进行配置。

2.根据权利要求书1所述的一种基于灰狼算法的火电厂湿冷机组经济背压寻优方法，其特征在于：所述步骤2中在建立冷端系统数学模型时，以机组安全性作为建立约束条件的依据，约束条件主要包括：

汽轮机背压的约束：p_cl，ξ≤p_c，ξ≤p_cu，ξ

循环水泵功率的约束：N_w，ξ≤5％N_T，ξ

循环水泵电机频率的约束：20Hz≤f_w，ξ≤50Hz

循环水温的约束：t_w-δ_ξ≤t_w1，ξ≤t_w+δ_ξ，t_w1，ξ≥t_wl

式中，ξ表示机组当前的运行工况，即机组当前负荷关于满额负荷的百分比；p_c，ξ表示机组在ξ工况下的机组背压值；p_cu，ξ表示机组在ξ工况下的警戒背压值；p_cl，ξ表示ξ工况下的防冻保护背压值；N_w，ξ表示在ξ工况下的循环水泵功耗；N_T，ξ表示在ξ工况下的机组负荷；f_w，ξ表示在ξ工况下的循环水泵的工作频率；t_w1，ξ表示在ξ工况下的凝汽器入口循环水温度；t_w表示当前环境下的循环水温；δ_ξ表示在ξ工况下的调温范围，由机组配置的调温模块的调温能力决定；t_wl表示冬季防冻保护凝汽器入口循环水温度。

3.根据权利要求书1所述的一种基于灰狼算法的火电厂湿冷机组经济背压寻优方法，其特征在于：所述步骤3中分析机组变工况特性时，将汽轮机背压近似为凝汽器饱和蒸汽压力，分析汽轮机背压的变工况特性就是分析凝汽器饱和蒸汽压力的变工况特性；所述步骤3影响汽轮机净出力的主要变量中，机组运行工况ξ可以用机组发电功率N_T，ξ等效替换。