[发明专利]一种基于数据协调的降低电厂数据不确定度的方法

摘要

一种基于数据协调的降低电厂数据不确定度的方法，属于电厂数据处理及建模领域。其技术步骤包括：1)选取系统中合适的测量变量及未测量变量，并评定测量值的不确定度；2)构造电厂热力系统的约束方程，建立全工况精确模型；3)挖掘系统中的冗余测量信息，构建数据协调问题；4)从电厂数据库选取稳态运行的数据，带入数据协调问题进行计算；5)对比协调值的不确定度和测量值的不确定度。该方法不增加任何额外成本，利用电厂系统的约束关系以及冗余测量信息，减少测量数据中随机误差的影响，降低测量变量的不确定度，给出更优的参数估计值，为电厂建模及性能监测提供更准确的数据来源。该方法成本低、效果好、易于实现和推广。

主权项

1.一种基于数据协调的降低电厂数据不确定度的方法，其特征在于该方法按如下步骤进行：1)根据电厂系统中的冗余测量信息，选取参与热力系统平衡计算的测量变量x₁,x₂,…x_n及未测量变量u₁,u₂,…u_p，分别记为x和u，其中，n为测量变量的总个数，p为未测量变量的总个数；2)通过准静态数据分析，从电厂数据库选取稳态运行工况下的测量数据，得到测量变量x₁,x₂,…x_n的测量值y₁,y₂,…y_n，记为y；3)按照下式计算每个测量变量测量值的标准差，来评定测量变量的不确定度，依次记为σ₁,σ₂,…σ_n；其中，i代表第i个测量变量，i取1,2,3…n；N为所有工况的个数；j代表第j组工况下的测量数据，j取1,2,3…N；x_i,j代表第i个测量变量在第j组工况下的测量值，代表第i个测量变量在所有测量工况下的平均值；4)根据电厂系统中设备的模型，构建电厂系统的约束方程；约束方程包括等式约束方程组f和不等式约束方程组g两类；f(x,u)＝0             (2)g(x,u)≤0            (3)5)结合测量变量的测量值、测量值的不确定度、约束方程组f和g，利用目标函数计算得到测量变量x的协调值x^*和未测量变量u的估计值u^*；其中，x^*为u^*为所述的目标函数包含最小二乘形式的目标函数或强鲁棒性的目标函数；最小二乘形式的目标函数如方程(6)所示，强鲁棒性的目标函数包括方程(7)所示的目标函数：其中，x_i^*代表x^*中第i个元素，y_i代表y中第i个元素；∑代表由测量变量的不确定度构成的协方差矩阵；上标T代表矩阵的转置；上标‑1代表矩阵的逆；代表从第1个到第n个测量变量的求和；c_F代表设定的权重参数；6)按照方程(1)来评定协调值x^*的不确定度σ^*；对比测量值y的不确定度σ和协调值x^*的不确定度σ^*。