基于动态边界的发电企业运行指标自适应预警系统及方法与流程

本发明涉及发电企业运行监控，尤其涉及一种基于动态边界的发电企业运行指标自适应预警系统及方法。

背景技术：

1、在发电企业运行管理中，对关键运行指标（如主蒸汽温度、排烟温度、供电煤耗、排放浓度等）的监测与预警是保障机组安全经济运行的重要手段。传统预警方法采用固定阈值方式，即当指标值超出预设的报警上下限时触发报警，现有技术中已有部分涉及发电企业指标预警系统。例如，cn118674300a公开了一种新能源指标数据管理系统，通过配置指标信息中的上限和下限字段并在超出时进行红色显示和弹窗报警；cn112862314b公开了一种火电厂生产经营环境指标的报表化管理系统，同样采用了指标超限报警模块进行超限指标的变色显示；cn103366500b公开了一种电网系统的警报方法，建立了安全、经济、优质、环保四维指标体系，通过将各项监测指标与对应预设门限进行比较来发送警报信号。

2、上述现有技术的共同特征在于：报警阈值是预先配置的固定值或预设等级门限，不随运行工况的变化而自动调整。然而，在火电机组深度调峰成为常态的背景下，固定阈值预警暴露出严重的适应性缺陷：

3、1、虚警率过高：在低负荷工况下，排烟温度、主蒸汽温度等参数本身较设计值偏低，若采用高负荷工况下的固定阈值，则部分正常运行状态也会被误判为异常，导致运行人员频繁处理无效报警，产生狼来了效应，真正严重异常发生时反而被忽视。

4、2、漏报风险增大：在高负荷工况或特定煤质条件下，某些指标可能在固定阈值范围内但已接近该工况下的危险边界，固定阈值无法提前识别这种正常但趋险的状态，错过了最佳干预时机。

5、3、安全边界与经济边界混淆：固定阈值仅区分正常与异常，无法区分安全但经济性差与不安全两种状态，导致运行人员无法根据预警信息做出精准的决策。

6、此外，cn120373946a还提出了一种火电厂智慧监盘模型的动态多维度质量评价系统，通过工况匹配从历史数据库调取该工况下的历史数据参与指标计算。然而，该方案的核心目的在于评价模型本身的质量，而非对运行指标进行动态预警；其工况匹配后调取历史数据的方式是静态查询，未能形成可动态演化的运行边界。

7、因此，亟需一种能够随运行工况动态变化、区分安全边界与经济边界、并提供分级预警的发电企业指标自适应预警方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于动态边界的发电企业运行指标自适应预警系统及方法，旨在解决现有技术中的上述问题。

2、本发明实施例提供一种基于动态边界的发电企业运行指标自适应预警系统，包括：

3、数据采集模块，用于实时获取发电机组的运行参数数据，并对所述运行参数数据进行预处理，提取表征当前运行工况的多维特征向量；

4、工况识别模块，与所述数据采集模块连接，用于接收所述多维特征向量，根据所述多维特征向量与预设的历史工况库中各工况类别之间的匹配度，将当前运行状态归类至目标工况类别，并对所述目标工况类别的类别中心进行动态更新，输出当前工况类别的识别结果；

5、边界计算模块，与所述工况识别模块连接，用于接收所述识别结果，并根据当前工况类别从历史数据库中调用对应的历史运行数据，基于所述历史运行数据构建所述当前工况类别下的运行可行域边界，输出相应的动态边界参数；

6、预警分析模块，与所述数据采集模块和边界计算模块连接，用于接收所述动态边界参数，并实时获取当前运行状态数据，根据所述当前运行状态数据相对于所述动态边界参数的位置偏离程度以及所述位置偏离程度的时间变化趋势生成分级预警信号；

7、预警推送模块，与所述预警分析模块连接，用于接收所述分级预警信号，并将所述分级预警信号推送至用户终端。

8、本发明实施例提供一种基于动态边界的发电企业运行指标自适应预警方法，包括：

9、通过数据采集模块实时获取发电机组的运行参数数据，并对所述运行参数数据进行预处理，提取表征当前运行工况的多维特征向量；

10、通过工况识别模块接收所述多维特征向量，根据所述多维特征向量与预设的历史工况库中各工况类别之间的匹配度，将当前运行状态归类至目标工况类别，并对所述目标工况类别的类别中心进行动态更新，输出当前工况类别的识别结果；

11、通过边界计算模块接收所述识别结果，并根据当前工况类别从历史数据库中调用对应的历史运行数据，基于所述历史运行数据构建所述当前工况类别下的运行可行域边界，输出相应的动态边界参数；

12、通过预警分析模块接收所述动态边界参数，并实时获取当前运行状态数据，根据所述当前运行状态数据相对于所述动态边界参数的位置偏离程度以及所述位置偏离程度的时间变化趋势生成分级预警信号；

13、通过预警推送模块接收所述分级预警信号，并将所述分级预警信号推送至用户终端。

14、本发明实施例还提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述基于动态边界的发电企业运行指标自适应预警方法的步骤。

15、本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现上述基于动态边界的发电企业运行指标自适应预警方法的步骤。

16、采用本发明实施例可以包括以下有益效果：本发明实施例提出一种基于运行边界动态识别的发电企业运行指标自适应预警系统及方法，系统包括数据采集与特征提取模块、在线工况识别模块、动态边界计算模块、多级预警模块和预警推送模块等。数据采集与特征提取模块实时采集dcs运行参数并提取多维特征向量，在线工况识别模块采用马氏距离将当前工况归入历史工况库并动态更新工况类别，动态边界计算模块采用支持向量数据描述算法分别计算当前工况下的动态安全边界和动态经济边界，安全边界与经济边界通过设置不同惩罚参数实现差异化，多级预警模块根据当前指标状态到安全边界超球体球心的归一化距离及变化趋势速度生成安全、关注、预警、告警四级预警信号并计算预计到达边界时间，预警推送模块将预警信息推送至用户终端。本发明实施例实现了预警边界随运行工况自适应调整，消除了固定阈值在变工况条件下的虚警与漏报，并首次在发电领域实现安全边界与经济边界的解耦，有效提升了运行预警的准确性和决策指导价值。

1.一种基于动态边界的发电企业运行指标自适应预警系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多维特征向量包括机组负荷、主蒸汽温度、排烟温度、入炉煤发热量、磨煤机运行组合状态、主蒸汽压力、再热蒸汽温度、凝汽器真空和环境温度中的一个或多个。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工况识别模块具体用于：

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述边界计算模块具体用于：

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述预警分析模块具体用于：

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预警推送模块具体用于：

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括边界平滑更新模块，具体用于：

8.一种基于动态边界的发电企业运行指标自适应预警方法，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求8中所述的基于动态边界的发电企业运行指标自适应预警方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求8中所述的基于动态边界的发电企业运行指标自适应预警方法的步骤。