本發(fā)明涉及電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理，具體涉及一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的鍋爐運行參數(shù)優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代汽車制造領(lǐng)域，鍋爐是關(guān)鍵的熱能提供設(shè)備，廣泛應(yīng)用于車身烘干、金屬熱處理、車間供暖等環(huán)節(jié)。鍋爐的運行效率直接影響到能源消耗、生產(chǎn)成本和環(huán)境排放，因此為了提升其效率、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，可以對鍋爐的運行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

2、傳統(tǒng)的鍋爐運行參數(shù)優(yōu)化方法，主要依賴于經(jīng)驗和基于規(guī)則的控制策略，這些方法雖然在一定程度上提高了鍋爐的運行效率，但往往不能適應(yīng)復(fù)雜和動態(tài)的工況變化，導(dǎo)致優(yōu)化效果差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的鍋爐運行參數(shù)優(yōu)化方法及系統(tǒng)，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、第一方面，本申請實施例提供了一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的鍋爐運行參數(shù)優(yōu)化方法，包括：

3、在各個監(jiān)測時間段內(nèi)，獲取鍋爐運行過程中的運行參數(shù)、鍋爐內(nèi)的蒸汽壓力數(shù)據(jù)以及蒸汽流量數(shù)據(jù)；

4、根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、所述蒸汽壓力數(shù)據(jù)、所述蒸汽流量數(shù)據(jù)以及所述運行參數(shù)，確定誤差補(bǔ)償量；

5、根據(jù)所述誤差補(bǔ)償量，確定預(yù)測鍋爐給水量；

6、根據(jù)所述預(yù)測鍋爐給水量，確定給水量的優(yōu)化系數(shù)，并根據(jù)所述優(yōu)化系數(shù)對運行參數(shù)的給水量進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化給水量。

7、在一種實施方式中，所述根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、所述蒸汽壓力數(shù)據(jù)、所述蒸汽流量數(shù)據(jù)以及所述運行參數(shù)，確定誤差補(bǔ)償量包括：

8、根據(jù)所述蒸汽壓力數(shù)據(jù)，確定各個所述監(jiān)測時間段中鍋爐內(nèi)的壓力波動因子；

9、根據(jù)所述壓力波動因子、所述蒸汽流量數(shù)據(jù)以及所述運行參數(shù)，確定鍋爐內(nèi)的壓力波動的真實性值；

10、根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型以及所述運行參數(shù)，輸出健康度；

11、根據(jù)所述真實性值以及所述健康度，確定誤差補(bǔ)償量。

12、在一種實施方式中，所述根據(jù)所述蒸汽壓力數(shù)據(jù)，確定各個所述監(jiān)測時間段中鍋爐內(nèi)的壓力波動因子包括：

13、根據(jù)各個所述監(jiān)測時間段的所述蒸汽壓力數(shù)據(jù)，分別確定蒸汽壓力數(shù)據(jù)的監(jiān)測擬合曲線以及蒸汽壓力數(shù)據(jù)的方差；

14、確定所述監(jiān)測擬合曲線中的最大極值以及最小極值，并確定所述最大極值與所述最小極值的極值差；

15、確定所述方差與所述極值差的第一乘積，根據(jù)所述第一乘積以及歸一化函數(shù)，確定各個所述監(jiān)測時間段中鍋爐內(nèi)的壓力波動因子。

16、在一種實施方式中，所述根據(jù)所述壓力波動因子、所述蒸汽流量數(shù)據(jù)以及所述運行參數(shù)，確定鍋爐內(nèi)的壓力波動的真實性值包括：

17、根據(jù)所述蒸汽流量數(shù)據(jù)以及所述運行參數(shù)，確定各個所述監(jiān)測時間段的負(fù)載；

18、根據(jù)各個所述負(fù)載確定第一標(biāo)準(zhǔn)差，并根據(jù)各個所述壓力波動因子確定第二標(biāo)準(zhǔn)差；

19、根據(jù)各個所述負(fù)載以及各個所述壓力波動因子，確定協(xié)方差；

20、確定所述第一標(biāo)準(zhǔn)差與所述第二標(biāo)準(zhǔn)差的第二乘積，根據(jù)所述協(xié)方差與所述第二乘積的比值，確定鍋爐內(nèi)的壓力波動的真實性值。

21、在一種實施方式中，所述根據(jù)所述真實性值以及所述健康度，確定所述監(jiān)測時間段的誤差補(bǔ)償量包括：

22、根據(jù)所述健康度與所述真實性值的比值，確定所述監(jiān)測時間段的誤差補(bǔ)償量。

23、在一種實施方式中，所述根據(jù)所述誤差補(bǔ)償量，確定預(yù)測鍋爐給水量包括：

24、根據(jù)各個所述監(jiān)測時間段的運行參數(shù)，確定各個所述監(jiān)測時間段的給水量變化曲線以及各個所述監(jiān)測時間段中，與給水量相關(guān)的各個相關(guān)參數(shù)對應(yīng)的相關(guān)參數(shù)變化曲線；

25、根據(jù)各個所述監(jiān)測時間段的給水量變化曲線以及各個所述相關(guān)參數(shù)變化曲線，確定鍋爐給水量的預(yù)測曲線；

26、根據(jù)所述誤差補(bǔ)償量以及所述預(yù)測曲線，確定預(yù)測鍋爐給水量。

27、在一種實施方式中，所述根據(jù)各個所述監(jiān)測時間段的給水量變化曲線以及各個所述相關(guān)參數(shù)變化曲線，確定鍋爐給水量的預(yù)測曲線包括：

28、確定各個所述監(jiān)測時間段中，每一所述給水量變化曲線與每一對應(yīng)的所述相關(guān)參數(shù)變化曲線的均方誤差，并根據(jù)各個所述監(jiān)測時間段對應(yīng)的均方誤差，確定每一所述給水量變化曲線與每一所述相關(guān)參數(shù)變化曲線的目標(biāo)均方誤差；

29、分別根據(jù)每一所述目標(biāo)均方誤差，確定每一所述相關(guān)參數(shù)對給水量的影響權(quán)重；

30、利用各個所述影響權(quán)重，對最新的監(jiān)測時間段的給水量變化曲線進(jìn)行加權(quán)求和，確定鍋爐給水量的預(yù)測曲線。

31、在一種實施方式中，所述根據(jù)所述誤差補(bǔ)償量以及所述預(yù)測曲線，確定預(yù)測鍋爐給水量包括：

32、將所述誤差補(bǔ)償量作為卡爾曼增益；

33、通過卡爾曼濾波器，利用所述卡爾曼增益對所述預(yù)測曲線進(jìn)行平滑處理，確定未來的下一監(jiān)測時間段的預(yù)測鍋爐給水量。

34、在一種實施方式中，所述根據(jù)所述預(yù)測鍋爐給水量，確定給水量的優(yōu)化系數(shù)，并根據(jù)所述優(yōu)化系數(shù)對運行參數(shù)的給水量進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化給水量包括：

35、確定鍋爐的熱能轉(zhuǎn)化效率以及未來的下一監(jiān)測時間段的熱能需求；

36、根據(jù)所述預(yù)測鍋爐給水量以及所述熱能轉(zhuǎn)化效率，確定預(yù)測供熱量；

37、根據(jù)所述熱能需求與所述預(yù)測供熱量的比值以及雙曲正切函數(shù)，確定給水量的優(yōu)化系數(shù)；

38、根據(jù)最新的監(jiān)測時間段中運行參數(shù)的給水量與所述優(yōu)化系數(shù)的第三乘積，得到優(yōu)化給水量。

39、第二方面，本申請實施例提供了一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的鍋爐運行參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，包括：

40、獲取模塊，用于在各個監(jiān)測時間段內(nèi)，獲取鍋爐運行過程中的運行參數(shù)、鍋爐內(nèi)的蒸汽壓力數(shù)據(jù)以及蒸汽流量數(shù)據(jù)；

41、誤差模塊，用于根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、所述蒸汽壓力數(shù)據(jù)、所述蒸汽流量數(shù)據(jù)以及所述運行參數(shù)，確定誤差補(bǔ)償量；

42、預(yù)測模塊，用于根據(jù)所述誤差補(bǔ)償量，確定預(yù)測鍋爐給水量；

43、優(yōu)化模塊，用于根據(jù)所述預(yù)測鍋爐給水量，確定給水量的優(yōu)化系數(shù)，并根據(jù)所述優(yōu)化系數(shù)對運行參數(shù)的給水量進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化給水量。

44、本發(fā)明具有如下有益效果：

45、通過在各個監(jiān)測時間段內(nèi)，獲取鍋爐運行過程中的運行參數(shù)、鍋爐內(nèi)的蒸汽壓力數(shù)據(jù)以及蒸汽流量數(shù)據(jù)，根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、蒸汽壓力數(shù)據(jù)、蒸汽流量數(shù)據(jù)以及運行參數(shù)，確定誤差補(bǔ)償量，基于多種類型的數(shù)據(jù)分析誤差補(bǔ)償量，有利于提高誤差補(bǔ)償量的準(zhǔn)確性，更有利于適應(yīng)動態(tài)工況變化；根據(jù)誤差補(bǔ)償量，確定預(yù)測鍋爐給水量，利用誤差補(bǔ)償量進(jìn)行預(yù)補(bǔ)償，從而提高預(yù)測鍋爐給水量的準(zhǔn)確率，根據(jù)預(yù)測鍋爐給水量，確定給水量的優(yōu)化系數(shù)，并根據(jù)優(yōu)化系數(shù)對運行參數(shù)的給水量進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化給水量，從而提高給水量的優(yōu)化效果。

技術(shù)特征：

1.一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的鍋爐運行參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于機(jī)器學(xué)習(xí)的鍋爐運行參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：所述根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、所述蒸汽壓力數(shù)據(jù)、所述蒸汽流量數(shù)據(jù)以及所述運行參數(shù)，確定誤差補(bǔ)償量包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于機(jī)器學(xué)習(xí)的鍋爐運行參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：所述根據(jù)所述蒸汽壓力數(shù)據(jù)，確定各個所述監(jiān)測時間段中鍋爐內(nèi)的壓力波動因子包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于機(jī)器學(xué)習(xí)的鍋爐運行參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：所述根據(jù)所述壓力波動因子、所述蒸汽流量數(shù)據(jù)以及所述運行參數(shù)，確定鍋爐內(nèi)的壓力波動的真實性值包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于機(jī)器學(xué)習(xí)的鍋爐運行參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：所述根據(jù)所述真實性值以及所述健康度，確定所述監(jiān)測時間段的誤差補(bǔ)償量包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述基于機(jī)器學(xué)習(xí)的鍋爐運行參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：所述根據(jù)所述誤差補(bǔ)償量，確定預(yù)測鍋爐給水量包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于機(jī)器學(xué)習(xí)的鍋爐運行參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：所述根據(jù)各個所述監(jiān)測時間段的給水量變化曲線以及各個所述相關(guān)參數(shù)變化曲線，確定鍋爐給水量的預(yù)測曲線包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于機(jī)器學(xué)習(xí)的鍋爐運行參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：所述根據(jù)所述誤差補(bǔ)償量以及所述預(yù)測曲線，確定預(yù)測鍋爐給水量包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述基于機(jī)器學(xué)習(xí)的鍋爐運行參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：所述根據(jù)所述預(yù)測鍋爐給水量，確定給水量的優(yōu)化系數(shù)，并根據(jù)所述優(yōu)化系數(shù)對運行參數(shù)的給水量進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化給水量包括：

10.一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的鍋爐運行參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的鍋爐運行參數(shù)優(yōu)化方法及系統(tǒng)，通過在各個監(jiān)測時間段內(nèi)，獲取鍋爐運行過程中的運行參數(shù)、鍋爐內(nèi)的蒸汽壓力數(shù)據(jù)以及蒸汽流量數(shù)據(jù)，根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、蒸汽壓力數(shù)據(jù)、蒸汽流量數(shù)據(jù)以及運行參數(shù)，確定誤差補(bǔ)償量，基于多種類型的數(shù)據(jù)分析誤差補(bǔ)償量，有利于提高誤差補(bǔ)償量的準(zhǔn)確性，更有利于適應(yīng)動態(tài)工況變化；根據(jù)誤差補(bǔ)償量，確定預(yù)測鍋爐給水量，利用誤差補(bǔ)償量進(jìn)行預(yù)補(bǔ)償，從而提高預(yù)測鍋爐給水量的準(zhǔn)確率，根據(jù)預(yù)測鍋爐給水量，確定給水量的優(yōu)化系數(shù)，并根據(jù)優(yōu)化系數(shù)對運行參數(shù)的給水量進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化給水量，從而提高給水量的優(yōu)化效果。

技術(shù)研發(fā)人員：張冬冬,王忠遠(yuǎn),苗國春,李斌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：青島永泰源熱電有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9