[发明专利]一种基于数据驱动的浆液循环泵运行优化方法及系统

说明书

本发明属于脱硫系统技术领域，提供了一种基于数据驱动的浆液循环泵运行优化方法及系统。该方法，包括：获取浆液循环泵的历史运行数据；采用FCM算法基于浆液循环泵的历史运行数据对机组运行工况进行聚类，将聚类结果进行交叉组合，得到不同运行组合的工况数据；采用综合评价函数自动获取工况数据中的历史最优运行数据；基于历史最优运行数据采用SVM分类器建立浆液循环泵运行优化模型；将浆液循环泵的实时运行数据输入浆液循环泵运行优化模型，输出浆液循环泵运行建议组合方案。

技术领域

本发明属于火电厂脱硫系统技术领域，尤其涉及一种基于数据驱动的浆液循环泵运行优化方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

浆液循环泵是火电厂石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统中的主要耗电设备，实现浆液循环泵运行优化对降低电厂电耗、提高电厂经济效益具有重要的现实意义。

目前，国内火电厂脱硫系统中浆液循环泵的运行方式主要以操作人员手工控制为主。为保证出口二氧化硫浓度排放符合环保要求，运行人员一般通过增加浆液循环泵的运行台数来为吸收塔中的二氧化硫吸收反应提供足量甚至超量的石灰石浆液，而每增开一台浆液循环泵将会阶梯状增加脱硫过程中的电耗，浆液循环泵节能潜力巨大。

对脱硫系统浆液循环泵的节能优化研究主要以反应机理模型为主，但吸收塔内化学反应复杂且是一种动态平衡，存在时变性、大惯性、滞后性、非线性等特点，机理建模难以反映其复杂特性。近年来随着电厂厂级监控信息平台的广泛建立，已积累大量历史运行数据，为数据驱动的系统运行优化提供了数据基础。顾慧等人提出信息熵理论结合K-均值和模糊C-均值EKFCM(K-means and Fuzzy C-Means combined with Entropy theory)算法的电厂脱硫系统工况库的建立方法；许彦斌等人提出基于工况划分的机组优化运行寻优方法，以不可控边界条件机组负荷和环境温度为对象，利用模糊聚类方法实现机组工况划分；刘延泉等人提出一种330MW机组湿法烟气脱硫控制系统目标值优化，利用脱硫系统运行参数间的关联特性，将竞争凝聚算法引入划分边界中进行关联规则挖掘；王珊等人提出一种采用粒子群算法的热电厂热电负荷分配优化，建立了机组能耗分析模型和基于粒子群算法的电厂负荷优化分配模型。但采用数据挖掘技术研究浆液循环泵运行优化的文献目前还比较少。

发明内容

针对当前火电厂浆液循环泵运行现状中存在的能耗问题，本发明提出一种基于数据驱动的浆液循环泵运行优化方法及系统，根据机组负荷和入口二氧化硫浓度使用FCM算法分别进行工况划分，然后采用交叉组合的工况划分方法得到多个工况簇；基于影响浆液循环泵运行方式的主因素，采用层次分析与熵权评价加权融合的组合评价方法自动搜索各工况内最优历史运行数据；将获取的历史最优工况数据采用支持向量机(Support VectorMachine,SVM)算法建立浆液循环泵运行优化模型，同时使用遗传算法对优化模型进行参数寻优；将脱硫系统实时运行数据输入已建立的浆液循环泵运行优化模型，根据模型运行结果提供浆液循环泵运行操作建议，进而实现其运行优化。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供一种基于数据驱动的浆液循环泵运行优化方法。

一种基于数据驱动的浆液循环泵运行优化方法，包括：

获取浆液循环泵的历史运行数据；

采用FCM算法基于浆液循环泵的历史运行数据对机组运行工况进行聚类，将聚类结果进行交叉组合，得到不同运行组合的工况数据；

采用综合评价函数自动获取工况数据中的历史最优运行数据；

基于历史最优运行数据采用SVM分类器建立浆液循环泵运行优化模型；

将浆液循环泵的实时运行数据输入浆液循环泵运行优化模型，输出浆液循环泵运行建议组合方案。