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本主题中
    校核计算中的误差分析
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    校核计算中的误差分析


    用原始数据分析

    通过使用平衡方程(约束条件)中的原始数据,可以确定测量值或建模的严重误差。不一致处可以被发现。为此,有必要取消对平衡方程的严格遵守。假设测量值的正确性,并计算平衡方程的违反情况,包括其置信区间。

    通过在菜单"附加" à "模型选项",选项卡"校核,校核方法"中选择校核模式"原始数据分析",分析的前提条件会自动满足。

    这里通过一个非常简单的例子加以说明。

    在大多数实际情况下,围绕一个组件的所有测量值并不完全被占用,以便可以单独地检查平衡方程。这可以通过VDI 2048,表 1,附录 A 的例子来说明。为了发现不一致之处,所有的测量值都被作为默认值使用。这里涉及到测量值 MSP2、MHK 和 MHDNK。然后模拟显示了违反平衡方程的组件。

    Ebsilon 指出了混合和分离,这里在一个分离器周围没有测量值存在。为了用数字记录包括置信区间在内的种种偏差,在相应的组件上引入了值域。下图显示了原始数据分析模式中的计算结果。

    计算的偏差置信区间过宽是很明显的。平衡方程的弱置信(偏差的置信区间宽)对此作出了解释。节点组件只表示一个弱的耦合。

    当置信度提高 10 倍时,得到以下结果:

    违反包括置信区间在内的平衡方程的情况变得更少。然而,仍然可以发现测量值和结果值之间的差异。用户只能使用之前的设置。

    另一个例子是关于换热器和蒸汽轮机的平衡违规。在所有测量值为默认值的模拟中显示,加热器 HD-VW-1 和 ND-VW-3 以及汽轮机 ND-DT-1 的平衡违规。相应的偏差值字段被创建,在校核模式原始数据分析中,在连接管道上计算了包括置信区间在内的平衡违规。下图显示了计算结果。对于换热器,能量平衡的违反主要表现在主要侧和次要侧之间,而汽轮机的平衡违反则来自于管道 2 和 3 的出口焓差。管道 2 的比焓由 ETAI 定义,管道 3 的比焓由压力和温度的测量值 41 和 42 默认指定。

    给定的 ETAI 为 0.8,必须改为 0.88,以消除偏差。这可以在汽轮机的识别模式中轻松确定。

    加热器偏差值字段的计算适用以下语法:

     

    {(HDVW52_1.qt-HDVW52_1.q21)/1000;%6.1f}                           // MW 偏差(除数 1000)

    ± {sqrt(L3.m*L3.m*L3.dh*L3.dh+L3.h*L3.h*L3.dm*L3.dm+         // 来自变量置信区间的置信区间

    L5.m*L5.m*L3.dh*L5.dh+L5.h*L5.h*L5.dm*L5.dm+                     // 组件连接管道上的流量和比焓

    L4.m*L4.m*L4.dh*L4.dh+L4.h*L4.h*L4.dm*L4.dm+                     

    L2.m*L2.m*L2.dh*L2.dh+L2.h*L2.h*L2.dm*L2.dm+

    L1.m*L1.m*L1.dh*L1.dh+L1.h*L1.h*L1.dm*L1.dm)/1000;%6.1f}  MW

    通过改变管道标识,这种计算语法可以适用于其他换热器。从 5.03 版开始,一般情况下可以通过 $._1、$._2 等指定名称。然后,编译器将这些名称替换为实际名称。

     

    检查和改进校核计算

    如果校核计算的结果是 Chi^2 检测比率(相对均方误差除以 Fisher 分布的值)大于 1,相当于违反了 VDI 2048,表 1,中条件 140 的 F 分布的 95%,或者如果根据 VDI 2048,表 1,公式 141,测量值显示出太大的相对偏差,那么要么是置信区间设置得不合适,要么是存在建模误差。如果可以排除后者,则可以根据 VDI 2048,表 1,公式 140 和 141 进行分析,同时考虑到 VDI 2048,表 1,公式 129 的相关性,并根据准则中第 7.7.2 节,表 2 的指导误差分析。

    根据公式 141 显示出最大偏差的测量值和那些与之有明显关联的测量值,必须对其置信区间进行改进评估。这个过程必须由用户自己根据对电厂的了解来完成,并且必须反复进行,直到 Chi^2 检测比达到 1 或更好。这也是对测量系统进行基于状态的维护的基础。通过使用 EbsScript 程序,可以生成校核值和测量值之间相对偏差过大的测量值列表,也可以使用 Excel 的校核列表(见示例改造(retrofit-example))。

    在 EbsScript 的帮助下,可以通过首先对单个测量值(尤其有大的离群值)进行加宽处理,并检查这是否会自动将其他值转移到有效范围内,从而使工作变得更容易。如果达到了足够小的 Chi^2 检测比(相关均方差和除以 Fisher 分布的值),就可以检查某些测量值的置信区间是否被设置得太宽。经过适当的评估,只要 Chi^2 检测比不发生根本性的变化,并保持在限制条件之内,就可以把它们设置得更窄。这种检查通过 EbsScript 程序系统地进行,得出一个较窄置信区间的建议列表。在检查了哪些置信区间被设置得过宽后,可以进行相应修改。