数据校核

 

可靠的测量值是电厂正常和经济运行的重要关键因素。在过程分析中，这些测量值的系统性和随机性的偏差使其难以为单个组件和整个电厂做出结论性的质量和能量的平衡。统计学方法有助于确定测量值的变化，从而确定设备的变化，以便采取具体的维护措施。数据校核是指通过对预给的测量值进行方法性评估来确定针对一个固定运行点的一致数据集（压力、比焓，和流量）。与 VDI 2048 准则 表1（电厂技术验收中的测量值不确定性，2000 年，Beuth 出版（Measurement uncertainties in acceptance measurements at technical power plants, 2000, Beuth-Publishing））相比，在 EBSILONProfessional 中有一个限制，即只有系统本身提供的规格值（测量值和组件数据）才可以被校核。那些在 EBSILONProfessional 中没有被定义测量值类型，但包含在需要满足的方程系统（根据 VDI-指南，表 1，第 5.2 节的辅助条件）中的测量值，被设置为任何随机可用的测量值类型。正确的使用通过对约束条件的索引访问来保证。

在最小化测量值或给定值与它们的估计值的偏差的基础上，数据校核为一个超定系统中的实际值提供最可能的过程状态。该状态由一组校核值来描述，其与输入值的差异就代表可能的偏差。

由于电厂模型包含非线性方程，所以对电厂测量数据的校核是很困难的。因此 EBSILONProfessional 用一个特殊的牛顿迭代法来迭代地解决这个问题。从误差计算的角度来看，如果数值的偏导数可以被认为在其变化范围内是恒定的，那么就是允许的（见 VDI-指南，表1，第 4.4.1 节，其中描述了线性化的前提条件）。EBSILONProfessional 中的这种数值方法也用于模拟模式（求解特定方程组）。

此外，在两种计算模式中使用相同的组件物理学（包括影响流体组份的化学过程），因此在无冗余情况下（没有多余的测量值），解决方案是匹配的，即校核解决方案被随后纳入到模拟解决方案中。

默认情况下，EBSILONProfessional 使用所有管道上的质量流量、压力和比焓作为变量，这对于水/蒸汽循环的计算是足够的。然而，EBSILONProfessional 也允许描绘烟气路径和燃烧过程。在这种情况下，所有管道上的热值和材料份数（化学组份）都可以作为额外的变量纳入计算中。例如，如果作为验收测量的一部分，燃料、烟气、灰分和矿渣的分析及其置信区间是可用的，这些可以完全包括在计算中。

由于约束条件和模拟方程的一致性，系统可以在模拟模式下，基于校核过的数据，进行连贯一致的比较计算（假设计算），从而优化。此外，特殊的特性参数（如功率损失率、热电联产功率份额）只能通过把当前已校核的过程状态与比较模拟解决方案进行对比来确定。然而，这样做的一个必要前提是系统的一致性。

为了校核非设计模式（比如部分负荷）下的数据，有必要对组件物理学进行充分的建模。EBSILONProfessional 使用多维的特征面来模拟换热器、凝汽器和汽轮机的非设计行为（例如，用 EposNeuro 来识别）。特征面的不确定性包括在规格值的置信区间内，可以进行校核。模型的高精确度是必要的，否则测量值和校核值之间的差异可能包含一个相当大的模型误差。将组件物理学限制在质量和能量平衡上，免除了电厂特定的物理学（严格的规律或带有可校核的估计值的近似公式），从而减少了方程的冗余。

在 EBSILONProfessional 中计算出一个经过校核的整体解决方案（所有管道上的压力、流量，比焓），而同时遵守所有组件特定的方程式。由于测量的冗余差异而产生的不一致，表现为测量值和校核值之间的最小偏差平方和。考虑到符合 VDI 2048，表 1，第 4.4 节的误差传播规律，也可以计算出校核值差异的预期 - 真实估计值。

下一章介绍在 EBSILONProfessional 中进行数据校核的可能性。