冷热电联供机组性能曲线的在线拟合方法.pdfVIP

第 38卷 第 8期 华电技 术 Vol . 38 No . 2016年 8月 Huadian Technology Aug . 2016 冷热电联供机组性能曲线的在线拟合方法 刘 洁 ，王 恒 涛 ，李 义 强 ，陈耀斌 (中国华电集团科学技术研究总院有限公司，北 京 100070) 摘要:为了评估冷热电联供机组运行性能并进行实时优化，提出了一种用遗传算法对运行数据进行分段拟合的方法。 遗传算法采用MATLAB现有的g a 函数，利用最小二乘法评估拟合误差，分段点处利用约束保证连续、光滑。采用该方法 对上海某分布式能源站余热锅炉的高压、低压蒸汽量和燃气轮机发电量的关系进行拟合，拟合结果表明,该方法能够实 现自动分段拟合,拟合曲线能够准确反映数据趋势。 关键词:冷热电联供;性能曲线;遗传算法;分段拟合 中图分类号:TM 611 文献标志码：A 文章编号= 1674 -1951 (2016)08 -0012 -04 数学约束条件较多，现有的拟合工具不适用。为此， 〇 引言 本文提出了利用遗传算法进行曲线分段拟合的方法， 为解决环境污染问题，采用高效、清洁的能源供 在满足分段函数连续且可导的条件下，自动优化分段 应方式已经成为目前能源的重点发展方向之一。在 点位置并得到最优的拟合结果。 这样的背景下，以天然气为主要燃料的分布式冷热 1 数学模型 电联供机组受到国内外的广泛关注。冷热电联供机 组利用烟气余热产生蒸汽、热水或冷水，能够同时提 (1，^ )，K ，/2 )，…，（ ，/„ ) 为电厂的一组实 供发电、供热、制冷3 种能量形式，实现了能源的梯 际运行数据，以两段分段函数为例，假定点（ ，£) 级利用，因而具有较高的能源利用效率[1-3]。实际 (1矣m 矣《) 为分段函数的分段点，则拟合函数为 运行过程中，机组运行状态往往偏离设计工况，且机 组的运行方式往往以保证安全和满足负荷为基本要 P ( ) = 厂 讯。 ⑴ ^ 2 (1), 為1 求，而忽略了经济性和能源利用效率等，运行方式存 函数模型根据数据关系特点选取，在分段点处， 在优化空间。为了及时评估机组性能，对机组运行 为了保证函数连续且可导，需满足以下条件 方式进行优化调整[4_6]，往往需要基于当前机组运 {屮1“2 ) = 化“2) ⑵ 行数据进行性能曲线拟合，通过拟合结果，可对机组 运行方式进行优化调整，提高机组运行效率和经济 i屮/ ( 0 = 屮2 乂l2) 在拟合函数模型确定的情况下，式（2)限定了 性，也可以直观地将当前机组的运行状况与设计值 函数待定参数需满足的条件。 进行对比，发现机组潜在的问题。 在工程技术问题中经常涉及曲线拟合问题，现有 2 拟合算法 的一些商业软件包含了便捷的曲线拟合工具，如 MATLAB 内置的lsqcurvefit polyfit， 和曲线拟合工具箱 2 .1 最小二乘法 cftool等。上述拟合工具基