火电厂球磨机制粉系统运行工况划分方法

摘要

一种火电厂球磨机制粉系统运行工况划分方法，从现场记录数据出发，对火电厂球磨机制粉系统进行工况划分，确定运行数据所属工况，不仅为操作人员提供可靠的参考，而且也能够对不同工况下系统特性分析并进行针对性的优化控制，从而使得球磨机制粉系统能够始终稳定、高效运行，在安全运行的前提下，提高火电厂的经济效益。

主权项

1.一种火电厂球磨机制粉系统运行工况划分方法，其特征在于，步骤如下：步骤1：首先火电厂球磨机制粉系统采集信号数据构成现场历史数据库J，该数据库J包括D个过程变量，设定n为粒子群的粒子总数，每个粒子的维数则为D，为在第k次迭代中粒子i第d维的速度数值，其中，i∈{1,2,...,n}，d∈{1,2,...,D}，k为整数；为在第k次迭代中粒子i第d维的位置数值，p_i为粒子i的个体最优位置，p_g为整个粒子群的全局最优位置，a_i为粒子i的变速因子，M为聚类的簇数，MaxIter为最大迭代次数；步骤2：火电厂球磨机制粉系统将数据库J中的所有数据对象随机分配成M个簇，定义簇的质心为该簇的簇心，则粒子i的位置x_i由M个簇心构成，即x_i=(c₁,c₂,...c_j...c_M)，其中，c_j是第j个簇C_j的簇心，j∈{1,2,...,M}；因为c_j是D维向量，所以粒子i的位置x_i有M·D维；步骤3：火电厂球磨机制粉系统将步骤2重复n次，即可得到粒子群中所有粒子的位置数值，再设定每个粒子的初始速度数值为0，就完成了粒子群的初始化；步骤4：火电厂球磨机制粉系统计算所有粒子的适应度值fitness，适应度值为为所有簇内离散度和的倒数，计算公式如下：$\mathrm{fitness}=\frac{1}{\underset{j=1}{\overset{M}{\Sigma }}\underset{o\in C_j}{\Sigma }\mathrm{dist}(o,c_j)}$其中，dist(·)为对象之间的欧几里得距离；根据该适应度值为评价标准，即数值越大表明粒子的位置越好，则可确定每个粒子的个体最优位置p_i和整个粒子群的全局最优位置p_g；步骤5：火电厂球磨机制粉系统根据下式更新所有粒子的速度：$a^k=\left\{\begin{array}{cc}{p}_i\times r_3,& 0\le r_1<r_2\\ p_g\times r_3,& r_2\le r_1\le 1\end{array}\right.$$v_{\mathrm{id}}^{k+1}=[w_{\max }-\frac{w_{\max }-w_{\min }}{\mathrm{MaxIter}}\times (k-\mathrm{MaxIter})]\times r_4\times v_{\mathrm{id}}^k+r_5\times (a_d^k-x_{\mathrm{id}}^k)$其中，k为当前迭代次数，a^k为第k次迭代的变速因子，r₁,r₂,r₃,r₄,r₅为0～1之间的随机数，为a^k的第d维数值，w_max和w_min分别为惯性权重最大值和最小值，MaxIter为最大迭代次数；步骤6：火电厂球磨机制粉系统通过迁移策略来更新每个粒子的位置，公式如下：$x_{\mathrm{id}}^{k+1}=(x_{\mathrm{id}}^k+v_{\mathrm{id}}^{k+1}-a^k)\times r_6+r_7$其中，r₆,r₇为0～1之间的随机数；步骤7：火电厂球磨机制粉系统由步骤6得到新的粒子位置，也就是新的簇心；计算数据对象和每个簇心的欧几里得距离，将数据对象重新分配到最近簇心所在的簇；步骤8：火电厂球磨机制粉系统重新确定M个簇的簇心；步骤9：火电厂球磨机制粉系统重新计算每个粒子的适应度值，并更新粒子的个体最优位置p_i和全局最优位置p_g；步骤10：火电厂球磨机制粉系统重复步骤5～步骤9，直到达到最大迭代次数MaxIter，根据全局最优位置p_g得到最终聚类结果。