一种锅炉汽包水位保护方法
【专利摘要】本发明涉及一种锅炉汽包水位保护方法，通过水位测量装置对锅炉汽包水位进行数据采集，根据采集的水位数据进行报警等级程度的确定，根据报警等级程度利用不同的报警类型确定方法对水位报警类型确定，采用基于D-S证据理论的智能决策技术对不同的报警类型确定方法得到的报警类型进行融合处理，并确定融合后的水位报警类型。与现有技术相比，本发明能有效提高水位报警的准确度和可靠性，同时也可广泛应用于各种类型的电厂及各种水位容器需要对其水位进行报警的各种场合当中，为设备水位报警提供了一种准确高效低成本的方法。通过对设备准确的水位报警实现，可以达到提高设备运行可靠性、降低设备事故率的目的。
【专利说明】_种锅炉汽包水位保护方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水位保护方法，尤其是涉及一种锅炉汽包水位保护方法。

【背景技术】
[0002] 锅炉汽包水位是火电厂汽包锅炉控制系统的一个重要参数，能否保持锅炉汽包水 位在正常范围内直接关系到电厂是否安全经济运行，特别是对高参数、大容量的锅炉，若不 能随时准确监视汽包水位的变化，则锅炉的安全运行无法保证。汽包水位经常会随着负荷， 燃烧工况和给水流量的变化而变化。锅炉汽包水位过高，蒸汽在锅炉内的生存空间就会缩 小，从而影响锅炉汽包内的汽水分离，使蒸汽带水过多，恶化了蒸汽品质，带水严重时会冲 击汽轮机叶片，缩短其使用寿命，同时蒸汽中的含盐量也会增加，这些蒸汽经过过热器时会 有一些盐和矿物成分在管子内壁上沉积生成垢层，减弱了管子的热传导能力，管壁温度上 升使钢材的机械强度下降，加速钢材的蠕变，最严重的会导致超温爆管；水位过低会致使锅 炉内的汽水循环受到改变，造成锅炉水冷壁缺水，而使受热面爆破，引起重大操作事故。火 力发电是我国主要的发电方式，而电站锅炉作为火力电站的三大主机设备之一，是工业过 程中不可缺少的动力设备，对国民经济发展起着重大的作用。保证锅炉汽包水位在正常范 围内工作，又是保证锅炉稳定高效运行的基础，具有相当的重要性和意义。
[0003] 锅炉汽包水位报警是当汽包水位超过或低于设定阈值时，发出水位报警信号的。 中国专利CN104048287A公开一种基于RBF网络的锅炉汽包水位报警方法，采用输入参数为 水位计的测量值、输出参数为水位计测量值报警等级的RBF网络进行锅炉汽包水位的报警 等级判断，构建网络更加快速及更好抗干扰性，以有效获得锅炉汽包水位报警。但由于锅炉 汽包水位测量的不确定性，目前使用的各种报警方法都存在一定的局限性，这就导致报警 结果不够准确。
[0004] 目前迅速发展的数据融合技术是一种智能决策技术，它有利用不同方法之间包含 的冗余和互补信息的优点，可以提高系统决策的准确性和鲁棒性，从而为锅炉汽包水位保 护报警准确率的提高提供了一条有效的途径。


【发明内容】

[0005] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种锅炉汽包水位 保护方法，利用信息融合技术对不同报警方法得到的报警类型进行处理，给出融合后的水 位报警类型。本发明对于提高水位报警的准确度和可靠性，确保机组安全和高效运行具有 重要作用。
[0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007] 一种锅炉汽包水位保护方法，该方法首先通过水位测量装置对水位数据进行采 集，根据采集的水位数据获得报警等级程度；然后根据报警等级程度利用至少两种报警类 型确定方法初步获得相应的水位报警类型；最后采用基于D-S证据理论的智能决策技术对 初步得到的多个水位报警类型进行融合处理，获得最终的水位报警类型，并根据该水位报 警类型执行相应的水位保护操作。
[0008] 所述水位测量装置包括多个差压式水位计。
[0009] 所述水位测量装置采集的水位数据通过模糊隶属度函数进行模糊化，获得对应的 报警等级程度。
[0010] 所述报警类型确定方法包括神经网络诊断方法、基于灰色理论的方法或基于粗糙 集及支持向量机的方法。
[0011] 所述采用基于D-S证据理论的智能决策技术对得到的多个初步水位报警类型进 行融合处理具体为：
[0012] 步骤1 :根据不同的报警类型确定方法得到的结果，采用以下公式计算D-S证据理 论的基本概率分配函数：
[0013]

【权利要求】
1. 一种锅炉汽包水位保护方法，其特征在于，该方法首先通过水位测量装置对水位数 据进行采集，根据采集的水位数据获得报警等级程度；然后根据报警等级程度利用至少两 种报警类型确定方法初步获得相应的水位报警类型；最后采用基于D-S证据理论的智能决 策技术对初步得到的多个水位报警类型进行融合处理，获得最终的水位报警类型，并根据 该水位报警类型执行相应的水位保护操作。
2. 根据权利要求1所述的锅炉汽包水位保护方法，其特征在于，所述水位测量装置包 括多个差压式水位计。
3. 根据权利要求1所述的锅炉汽包水位保护方法，其特征在于，所述水位测量装置采 集的水位数据通过模糊隶属度函数进行模糊化，获得对应的报警等级程度。
4. 根据权利要求1所述的锅炉汽包水位保护方法，其特征在于，所述报警类型确定方 法包括神经网络诊断方法、基于灰色理论的方法或基于粗糙集及支持向量机的方法。
5. 根据权利要求1所述的锅炉汽包水位保护方法，其特征在于，所述采用基于D-S证据 理论的智能决策技术对得到的多个初步水位报警类型进行融合处理具体为： 步骤1 :根据不同的报警类型确定方法得到的结果，采用以下公式计算D-S证据理论的 基本概率分配函数：
其中，i表示第i种报警类型确定方法，j表示第j种水位报警类型，Ci (j)表示应用第i种报警类型确定方法对于第j种水位报警类型准确程度系数，R(i)表示第i种报警类型 确定方法的可靠性系数； 步骤2 :应用D-S融合规则对各方法初步得到的水位报警类型结果进行融合； 步骤3 :根据设定的判别准则，得到水位报警类型的最终结果。
6. 根据权利要求5所述的锅炉汽包水位保护方法，其特征在于，所述D-S融合规则如 下：
其中，mi、m2分别是集合Θ上的两个mass函数，Σ叫(幻^ EnF=0
7. 根据权利要求5所述的锅炉汽包水位保护方法，其特征在于，所述的判别准则具体 为： (1) 该水位报警类型的输出值是所有报警类型输出值中的最大值； (2) 该水位报警类型的输出值大于设定值。
【文档编号】G01F23/14GK104457903SQ201410849534
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月31日 优先权日:2014年12月31日
【发明者】夏飞, 张 浩, 彭道刚, 陈佳楠, 郝硕涛, 禹腾超, 权亚蕾, 章俊辉 申请人:上海电力学院