一种基于反函数拟合的汽轮机调门流量特性优化方法与流程

技术特征：
1.一种基于反函数拟合的汽轮机调门流量特性优化方法，其特征在于，包括以下步骤：s1，测量汽轮机各个调门的阀门开度和相对流量，得到调门阀门开度和相对流量的关系；s2，将调门阀门开度与相对流量进行拟合，并采用lar法进行优化，完成拟合；s3，根据ssr和sst得到确定系数，通过确定系数对拟合结果进行评估；s4，评估通过后，通过采取特征点的方法将单调门流量拟合曲线进行离散，得到各调门的单调门流量特性曲线；s5，根据阀门点流量和各调门之间的重叠度，得到顺序阀方式下，各调门的流量分配区间；s6，根据各调门的流量分配区间和各调门的单调门流量特性曲线，得到顺序阀控制方式下，各调门的阀门开度和综合阀位指令的关系，从而完成汽轮机调门流量特性优化。2.根据权利要求1所述的一种基于反函数拟合的汽轮机调门流量特性优化方法，其特征在于，s2中，将调门阀门开度与相对流量采用线性最小二乘法的多项式方法进行拟合：y＝f(x)＝a0 a1x a2x2 ... a
n
x
n
其中，y为相对流量，x为阀门开度，n为拟合多项式的次数，a0、a1、
…
、a
n
为计算所得的拟合多项式系数。3.根据权利要求1所述的一种基于反函数拟合的汽轮机调门流量特性优化方法，其特征在于，s2中，拟合的迭代过程采用最小二乘法，为了获得系数估计，最小二乘法使残差的平方和最小化；将第i个数据点的残差r
i
定义为观测响应值yi与拟合响应值之间的差值，识别为与数据相关的误差；残差的平方和为：式中，m为拟合中包含的数据点格式，s为平方和误差估计。4.根据权利要求1所述的一种基于反函数拟合的汽轮机调门流量特性优化方法，其特征在于，s3中，ssr为预测数据与原始数据均值之差的平方和：sst为原始数据y
i
和均值之差的平方和：确定系数为：确定系数的值范围为[0,1]，越接近1，表明方程的变量对y的解释能力越强。5.根据权利要求1所述的一种基于反函数拟合的汽轮机调门流量特性优化方法，其特征在于，s3中，若确定系数对拟合结果进行评估结果不满足精度要求，则改变拟合次数，重
新执行s2。6.根据权利要求1所述的一种基于反函数拟合的汽轮机调门流量特性优化方法，其特征在于，通过采取特征点的方法将单调门流量拟合曲线进行离散的具体方法如下：设特征点个数为n个，阀门开度在区间[0,100％]内进行线性离散；第k个离散数据点的阀门开度值x
k
如下：式中，k为大于等于1、小于等于100的整数，x1为0；第k个离散数据点的相对流量值y
k
如下：式中，a0、a1、
…
、a
n
为拟合多项式系数；根据阀门开度值x
k
和相对流量值y
k
，得到以相对流量指令为自变量y、阀门开度x为因变量的单调门流量曲线：x＝f-1
(y)设定调门流量死区内上限流量值y
d
及空行程起点流量值y
u
；根据流量死区内上限流量值y
d
及空行程起点流量值y
u
得到新的单调门流量特性曲线离散点数组的相对流量y
cut
和阀门开度x
cut
，以及新的离散数据点个数为n
cut
个：y
d
≤y
cut
≤y
u
新的离散数据点个数为n
cut
为数组y
cut
的元素个数；新的单调门流量特性曲线阀门开度数组x
cut
为：x
cut
＝f-1
(y
cut
)。7.根据权利要求6所述的一种基于反函数拟合的汽轮机调门流量特性优化方法，其特征在于，各调门的单调门流量特性曲线如下：其中，0≤y≤100％。8.根据权利要求1所述的一种基于反函数拟合的汽轮机调门流量特性优化方法，其特征在于，s5中，阀门点流量为ξ1、ξ2、
…
、ξ
j
，ξ1<ξ2<
…
<ξ
j
＝100％；各调门之间的重叠度为ζ1、ζ2、
…
、ζ
j-1
，0≤ζ
j
≤100％，j＝1,2,
…
,j-1，j为调门个数；各调门的流量分配区间如下：[0,ξ1]、(ζ1ξ1,ξ2]、
…
、(ζ
j-1
ξ
j-1
,ξ
j
]、
…
、(ζ
j-1
ξ
j-1
,100％]其中，y为综合阀位指令，值的范围为0％～100％。9.根据权利要求1所述的一种基于反函数拟合的汽轮机调门流量特性优化方法，其特征在于，s6中，各调门的阀门开度和综合阀位指令的关系如下：
其中，x1、x2、
…
、x
j
、
…
、x
j
为各调门的阀门开度，y为综合阀位指令。

技术总结
本发明公开了一种基于反函数拟合的汽轮机调门流量特性优化方法，本发明通过反函数拟合方法实现了汽轮机调门流量特性优化，首先通过反函数多项式拟合方法得到高精度单调门流量特性曲线，然后在汽轮机顺序阀控制方式下，考虑各调门的阀点流量以及各调门之间的重叠度进行流量分配区间计算，最终完成顺序阀控制方式下汽轮机调门流量曲线优化。本发明通过反函数多项式拟合方法，单调门流量曲线具有非常高的拟合精度；在顺序阀控制方式下汽轮机调门流量曲线优化过程中，可定义自由度大；本发明在拟合及优化过程中，数据点采用离散化方式，数据处理简易，可以作为数据点结果输出，非常方便应用于工控机的编程，达到了提高汽轮机经济性和稳定运行的目的。济性和稳定运行的目的。济性和稳定运行的目的。


技术研发人员：高庆 王浩 屈杰 刘永林 马汀山 居文平 曾立飞
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2022.09.02
技术公布日：2022/11/11