(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210900233.1 (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 国能信控互联技 术有限公司 地址 102209 北京市昌平区未来科技城英 才北二街9号国电新能源院301号楼6 层618、 619号房间 申请人 国能南宁发电有限公司 (72)发明人 翟海龙　杜庆敏　刘曙元　刘柱　 谷薇　杨晓衡　张勤　刘成成　 叶君健　臧彦廷　 (74)专利代理 机构 北京智绘未来专利代理事务 所(普通合伙) 11689 专利代理师 肖继军　王萍 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01)G06K 9/62(2022.01) G06F 16/215(2019.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 基于聚类算法的冷端系统运行优化方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于聚类算法的冷端系 统运行优化方法， 包括获取机组运行测点以及控 制变量的历史数据； 对历史数据进行清洗； 提取 清洗后数据的特征值； 特征值组合计算， 得到符 合需求的新特征值测点； 通过机理分析， 设计最 佳真空模型、 凝汽器端差模型、 循环水泵运行状 态模型； 对模 型状态量进行无监督的聚类特征树 建模， 实现对运行工况的识别分类； 根据业务内 涵， 对性能量进行综合计算， 得到各模型实时得 分， 即为模型结果。 本发明依托长期真实历史数 据， 模型可信度高； 克服了传统物理模型的失准 情况； 可针对不同机组训练相应模型， 具有灵活 性、 普适性； 模型在线自动更新； 节约了人力资源 成本。 权利要求书2页 说明书8页 附图5页 CN 115292922 A 2022.11.04 CN 115292922 A 1.一种基于聚类算法的冷端系统运行优化方法， 其特 征在于， 所述方法包括 步骤： 步骤1， 从数据库中获取机组运行测点以及控制变量的历史数据； 步骤2， 根据业务规则和安全操作规范， 对历史数据进行数据清洗， 得到合乎安全操作 的清洗后的数据； 步骤3， 提取清洗后数据的特征值； 通过对特征值进行一定的组合计算， 得到符合模型 需求的新的特 征值测点； 步骤4， 通过机理分析， 设计最佳真空模型、 凝汽器端差模型、 循环水泵运行状态模型； 步骤5， 对步骤4中三种模型的状态量数据进行无监督的聚类特征树建模， 实现对运行 工况的状态量识别分类； 步骤6， 对状态量聚类得到的n个分类， 根据业务内涵， 对性能量进行综合计算， 得到各 模型实时得分， 即为模型输出 结果。 2.根据权利要求1所述的基于聚类算法的冷端系统运行优化方法， 其特 征在于， 所述步骤1中， 各机组的运行测点监测数据包括部分锅炉运行状态数据、 凝汽器运行状 态数据、 循环水泵运行状态数据； 各机组的控制变量包括循环水泵动作数据。 3.根据权利要求1所述的基于聚类算法的冷端系统运行优化方法， 其特 征在于， 所述步骤2中， 若某种数据超出了预设的数据低超限值或者数据高超限值， 去掉原数 据， 并使用插值法补全该 数据， 得到清洗后的数据。 4.根据权利要求1所述的基于聚类算法的冷端系统运行优化方法， 其特 征在于， 所述步骤4中， 最佳真空模型， 以进入汽轮机热量及发电机有功作为最佳真空模型的状 态量， 进行聚类分析划分工况， 再在同类工况内对凝汽器真空及循环水功耗进 行分析， 找到 两参数最优的交叉点， 即该类工况下能达到的最佳真空， 通过计算与最佳真空间的偏差， 即 可得到真空得分。 5.根据权利要求1所述的基于聚类算法的冷端系统运行优化方法， 其特 征在于， 所述步骤4中， 凝汽器端差模型， 以进入汽轮机热量、 发电机有功及凝汽器真空作为凝 汽器端差模型的状态量， 进 行聚类分析划分工况， 再在同类工况内对循环水功 耗进行分析， 得到循环水 管路的污染率。 6.根据权利要求1所述的基于聚类算法的冷端系统运行优化方法， 其特 征在于， 所述步骤4中， 循环水泵运行状态模型， 以循环水功耗作为循环水泵运行状态模型的状 态量， 进行聚类分析划分工况， 再在同类工况内对循环水泵运行状态进 行分析， 找到最佳的 循环水泵启停方式， 指导循环水泵的运行。 7.根据权利要求1所述的基于聚类算法的冷端系统运行优化方法， 其特 征在于， 所述步骤5具体包括： 步骤501， 确定聚类半径 r； 步骤502， 对模型状态量进行 无监督的聚类特 征树建模； 步骤503， 根据聚类特 征树的聚类结果对机组的运行状态进行分类。 8.根据权利要求7 所述的基于聚类算法的冷端系统运行优化方法， 其特 征在于， 所述步骤503具体包括： 剔除聚类结果中离群样本组成的簇； 根据剔除离群样本后的簇 中的样本范围来对运行状态进行分类。 9.根据权利要求1所述的基于聚类算法的冷端系统运行优化方法， 其特 征在于，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115292922 A 2所述步骤6具体包括： 步骤601， 根据性能量所表征的业务含义， 确定性能量为最小值最优或最大值最优， 进 而选择不同的计算方法计算每 个性能量 参数的得分； 步骤602， 使用步骤6 01得到的单个性能量 参数的得分， 计算多个性能量的综合得分； 步骤603， 对综合得分进行处 理， 将其规范化至[0,1]范围内； 步骤604， 对于不同的模型， 通过以上步骤得到的结果具有不同的业务含义和不同的使 用方法。 10.根据权利要求9所述的基于聚类算法的冷端系统运行优化方法， 其特 征在于， 所述步骤604具体包括： 针对最佳真空模型， 综合计算凝汽器真空与循环水功耗两个性能量的得分， 即最佳真 空得分； 针对凝汽器端差模型， 计算循环水功耗性 能量的得分， 即凝汽器端差模型得分， 该分数 表征当前运行状态下的胶球污染率， 可用以判断胶球的污染程度并判断是否推荐进行胶球 清洗操作； 针对循环水泵运行状态模型， 计算性能量循环水泵状态汇总的得分， 即循环水泵运行 状态模型得分， 该分数表征了当前循环水泵运行状态是否达到最优， 同时参考性能量的最 优值， 对循环水泵运行状态给 出推荐操作。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115292922 A 3