信息融合结课作业_华电MLH
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信息通信INFORMATION & COMMUNICATIONS2019年第8期(总第200期)2019(Sum. No 200)试论电力信息与电力通信技术的融合夏生吉(合肥工业大学,安徽宣城242000)摘要:社会经济的快速发展,现代科技水平不断提高,为电力信息与通信技术行业发展提供了推动力,电力行业发展中,两者的融合已成为必然发展趋势。
新时期,人们对电力供应有了更高的需求,传统电力系统发展与电力需求发展不相适应,因而现阶段,电力系统运行效率与安全稳定性的提高,值得深入研究。
基于此,本章主要论述了电力信息及通信技术融合相关知识。
关键词:电力信息;电力通信;技术融合中图分类号:TM73 文献标识码:A文章编号:1673-1131(2019)08-0227-020引言当今时代,信息技术快速发展,为各行业电子技术与系统长远发展提供了重要的推动力,电力企业部门发展中,电力通 信技术已成为关键技术,其增强了电力系统的安全与科学性,此种背景下,电力信息及通信技术融合具有深远意义。
1电力信息与通信技术融合意义随着通信网络技术的快速发展,未来,信息与通信、固定与移动网融合是必然发展趋势,信息与通信融合,并非简单的技术融合,网络、业务与管理等领域融合也是必不可少的。
传统业务 系统中,电力通信与信息的融合,整个通信与信息服务等在统一网络基础结构上实现传输,同时应用统一设备对不同应用情况 进行处理,以此获得新服务与应用,由此在电网中可随时随地的应用通信系统。
另外,两者的融合,还能有效节省通信与信息相 关的网络资源,节省了电网投资成本,利用融合技术,统一电网架构有效减小了系统维护与管理成本。
所以,电力系统电网发 展中,电力通信与信息融合显得尤为重要。
2电力系统信息与通信技术融合现状随着时代的进步,信息通信技术技术水平不断提高,信息与通信技术广泛应用于电力企业,渗透性强。
国民经济发展中,电力企业是支柱性输出产业企业,其发展与技术支持密切相关,技术发展与创新也会为电力企业甚至整个社会发展提供推动力。
电力系统中信息技术以及通信技术融合分析发布时间:2022-05-12T02:30:06.861Z 来源:《当代电力文化》2022年期3期作者:杨柳吟[导读] 经济的发展,社会的进步推动了我国综合国力的提升,也带动了电力行业的发展。
杨柳吟国网湖北省宜昌市夷陵区供电公司湖北省宜昌市 443100摘要:经济的发展,社会的进步推动了我国综合国力的提升,也带动了电力行业的发展。
电力系统中,信息技术与通信技术的相互融合,成为促进电力系统平稳运作的有效方法,为推动我国电力系统快速发展奠定基础。
因电力系统有着显著的复杂性、特殊性特点,通常要承担许多信息资源的处理与传送,还要将处理传送的结果通过通信系统传递至管理分析部门,在此环节容易出现瘫痪的现象。
注重信息技术的深入研究与合理运用,能够解决上述问题,当前的电力系统通过融合信息技术与通信技术,已经取得了不错的成效。
关键词:电力系统;信息技术;通信技术引言现如今,电力系统已经逐渐向智能化发展,通信技术在电力系统安全中的运用也是极其重要的。
通信技术在电力系统中可以起到远程控制、抗干扰、实时监督等作用,能使电力系统实现智能化,对电力智能化系统水平的提升也有着极大的作用。
通信技术的运用能提高电力系统的工作效率,同时保护电力系统的安全。
1通信技术的基本概况通信技术能够确保电力信息传输的安全性、快捷性、稳定性,而通信技术主要依托互联网技术手段,是从强化电力信息通信效率与品质方面,保障企业电网系统有序运作的方式。
电力通信主要针对运用有线、无线电或电磁系统等,对于电力系统实际管控与经营运作中形成的信号、声音、文字、图像实施传送交换,以便满足电力系统所需的专用通信要求。
电力通信网络涉及的业务与电力系统存在紧密关系,主要是为了给电力安全建设而设计的保障系统,所以有着显著的专业性特征。
电力系统能够直接决定智能电网建设效果,其在实时业务、非实时业务中均能展现不可忽视的作用。
2电力系统中信息技术以及通信技术融合2.1现代通信技术在电力系统安全中的应用现代通信技术在电力系统中的应用,可以使电力系统能够对自身进行自动检验与自动修正,来保证电力系统高质量的运转。
数字信号处理技术在电力系统中的发展现状和趋势摘要:为了适应现代电力系统的要求,先进的数字信号处理技术被应用到电力系统中,充分发挥了其快速强大的运算和处理能力以及并行运行的能力,满足了电力系统监控的实时性和处理算法的复杂性等更高的要求。
本文首先简要介绍了电力系统和数字信号处理技术;然后详细阐述了数字信号处理技术在电力系统中的应用,包括傅里叶变换、小波变换、现代谱分析、相关分析、数学形态学,并介绍了数字信号处理技术在电力系统应用中的现状和趋势。
关键词:数字信号处理,电力系统Abstract: In order to meet the requirements of modern electric power system, theadvanced digital signal processing technology is applied to the electric power system.this technology has gave full play to its fast computation and processing capacity andthe ability to run in parallel, and it satisfies some higher requirements, such as the realtime monitoring of electric power system and the complexity of handle algorithm.This article first briefly introduced the electric power system and digital signalprocessing technology; And then expounds the application of digital signal processingtechnology in power system, including Fourier transform, wavelet transform, themodern spectrum analysis, correlation analysis and mathematical morphology, anddigital signal processing technology is introduced in the present situation and trend ofpower system applications.Keywords: digital signal processing, electric power system1、引言现代电力系统通过联网已经发展成供电区域辽阔和容量巨大的系统,作为国民经济发展的源动力,我国的电力系统正以空前的规模和速度扩大。
电力系统中信息技术以及通信技术融合分析发布时间:2022-05-13T07:26:27.108Z 来源:《中国电业与能源》2022年2月3期作者:加措强巴扎西[导读] 在经济全球化大背景下,各行各业呈现出多元化的发展态势,各种先进的技术手段与企业发展相互融合,对企业未来发展起到一定的促进作用,在信息化时代下的产生也为此种融合提供先决条件。
加措强巴扎西国网那曲供电公司西藏那曲 852000摘要:在经济全球化大背景下,各行各业呈现出多元化的发展态势,各种先进的技术手段与企业发展相互融合,对企业未来发展起到一定的促进作用,在信息化时代下的产生也为此种融合提供先决条件。
电力系统中,信息技术与通信技术的相互融合,成为促进电力系统平稳运作的有效方法,为推动我国电力系统快速发展奠定基础。
因电力系统有着显著的复杂性、特殊性特点,通常要承担许多信息资源的处理与传送,还要将处理传送的结果通过通信系统传递至管理分析部门,在此环节容易出现瘫痪的现象。
注重信息技术的深入研究与合理运用,能够解决上述问题,当前的电力系统通过融合信息技术与通信技术,已经取得了不错的成效。
关键词:电力系统;信息技术;通信技术融合;引言电网系统是极其复杂的,数据的传输和处理工作是电力传输的一项重要内容,电力数据的传递情况是检验系统运转的标准。
但是实际工作中,电网系统会因为传输数据的数量巨大而瘫痪,这就极大的影响了用户的用电体验。
电力信息技术与电力通信技术的融合使电力业务的质量获得提升且降低电网故障的风险,推进企业的进一步发展。
一、技术融合电力信息技术与电力通信技术的有机融合在选择融合技术上有很大讲究,选择合适的融合技术能够大大提高融合的速度和技术之间的融合度。
例如IP技术,属于核心网络层面的技术,这种技术的应用能够对网络通信的安全性提供一定保障,提高这两种技术在核心网络层面的结合速度,加强其延时控制的能力,大幅度提高宽带利用程度,为配电网络的有效运行提供保证。
Telecom Power Technology通信技术电力信息与电力通信技术的融合分析张利萍(沈阳理工大学,辽宁沈阳110159在当今社会,我国电力企业发展速度不断提高,不仅改变了民众的生活方式,对提高民众生活质量也有很大帮助。
为了确保我国电力企业可以长久、稳定的发展下去,企业管理人员必须在内部开展改革工作,对电力通信技术进行创新,发挥电力系统最大价值,在社会中营造出高效、稳定的用电环境。
以我国实际情况对电力信息与电力通信技术的融合进行分析可知,在实际融合过程中,技术人员会遇到一些问题,通过对其进行详细阐述,并提电力信息;电力通信技术;技术融合Integration Analysis of Power Information and Power Communication TechnologyZHANG Liping(Shenyang University of Technology, ShenyangAbstract: In today's society, the development speed of China's electric power enterprises is constantly improving, which not only changes people's way of life, but also helps to improve people's quality of life. In order to ensure the图1 电力通信系统基本组成 2021年2月10日第38卷 第3期· 89 ·Telecom Power TechnologyFeb. 10, 2021 Vol.38 No.3 张利萍:电力信息与电力通信技术的融合分析1.2 优化电力企业的工作流程在电力企业中,通信调度室的主要作用为信息传输中介,也就是说电力企业想要获得更好的发展,就必须拥有属于自己的电力信息调度室。
电力信息与电力通讯技术的融合分析
电力信息与电力通讯技术的融合是指将电力信息技术与电力通信技术相结合,共同应
用于电力系统的监控、控制和管理中。
这种融合可以使电力系统能够更安全、高效地运行,并实现智能化管理。
电力信息技术是指利用计算机、通信和信息技术,将电力系统的各种数据进行采集、
传输、存储、处理和分析的技术。
这种技术可以实现对电力系统运行状态、数据统计、故
障诊断、负荷预测等方面的监控和管理,提高系统运行的可靠性和效率。
融合电力信息技术和电力通信技术可以实现对电力设备的远程监控和控制。
通过电力
通信技术,可以将监控中心与电力设备进行实时的通信连接,实现对设备的远程操作和控制。
监控中心可以通过远程控制开关、调整负荷等方式,对电力系统进行实时调度和控制,提高电力系统运行的灵活性和响应能力。
融合电力信息技术和电力通信技术还可以实现对电力系统的智能化管理。
通过对电力
数据的分析和处理,可以建立电力系统的模型和预测算法,实现对电力负荷的预测和优化
调度。
通过对电力设备的远程监控和故障诊断,可以提前发现并处理设备故障,减少停电
时间和损失,提高电力系统的可靠性和稳定性。
电力信息与电力通信技术的融合可以提高电力系统的运行效率和可靠性,并实现对电
力系统的智能化管理。
随着信息技术和通信技术的不断发展,电力信息与电力通信技术的
融合将成为电力系统管理的重要趋势,对电力行业的发展和改进具有重要意义。
电力信息与电力通讯技术的融合分析随着信息技术的不断发展,电力系统也在不断向智能化、信息化方向迈进。
电力信息与电力通讯技术的融合,成为了当下电力行业的一个重要趋势,对于提高电力系统的运营效率、安全性和可靠性具有重要意义。
本文将从融合的动机、技术架构以及未来发展趋势等方面进行分析,以期更好地理解电力信息与电力通讯技术的融合。
一、融合的动机电力信息与电力通讯技术的融合有着明显的动机。
在电力系统中,信息和通讯技术的应用可以帮助电力企业更好地实现电力生产、传输和配送的调度和运营。
历史上,电力系统主要依靠人工操作和维护,效率不高,容易出现安全隐患。
而借助信息技术和通讯技术,可以实现对电力设备的远程监控和智能调度,提高了电力系统的效率和可靠性。
融合电力信息与电力通讯技术有助于提升电力设备的智能化水平。
通过将传感器、物联网、大数据等技术应用于电力系统中,可以实现对电力设备的智能化监测和管理,提前发现潜在问题并加以处理,有利于提高电力设备的利用率和寿命。
融合电力信息与电力通讯技术也是电力企业迎接能源互联网和智能电网时代的必然选择。
在能源互联网和智能电网的框架下,各种能源、各个端用户之间需要进行信息和能量的交互,只有通过信息与通讯技术的融合,才能更好地实现电力系统的互联互通和智能化运营。
从提高运营效率、智能化设备管理以及适应能源互联网发展需求等方面来看,融合电力信息与电力通讯技术是大势所趋。
二、技术架构电力信息与电力通讯技术的融合,需要建立相应的技术架构来支撑。
该技术架构一般可以分为以下几个层次。
首先是物理层,即传感器、执行器、通讯设备等。
传感器用于采集电力设备的运行数据,执行器用于实现对电力设备的远程控制,通讯设备用于数据的传输。
这些设备需要支持各种通讯协议,能够实现对各种类型的电力设备的监控和管理。
其次是数据采集与处理层。
在这一层,需要对从物理层采集到的数据进行处理和分析,提取有用的信息并进行存储。
对于数据的传输也需要进行相应的加密和压缩处理,以保证数据的安全传输和存储。
融合系统作业设计案例设计案例:智能家居系统背景:随着科技的不断发展,人们对于生活质量的要求也越来越高。
智能家居作为一种新兴的科技应用,已经逐渐进入人们的生活。
它将各种家居设备和系统整合在一起,通过无线网络实现互联互通,从而提高生活的舒适度和便利性。
为了更好地满足人们对智能家居的需求,设计一套融合系统作业。
系统设计:1. 手机应用程序:开发一款智能家居手机应用程序,用户通过该应用可以远程控制家中的各种设备。
应用程序需具备以下功能:- 控制家庭照明:用户可以通过应用调节灯光的亮度和颜色,设置定时开关灯等功能。
- 室内温度控制:用户可以通过应用调节空调温度,制冷或制暖,设定定时开关机等功能。
- 安全监控:用户可以通过应用实时查看家中的摄像头画面,接收到家中发生的异常时可以及时处理。
- 门锁控制:用户可以通过应用控制家门的开锁,也可以远程接收到门锁状态的通知,确保家庭安全。
2. 语音助手:集成智能语音助手,如Siri或Alexa,使用户能够通过语音指令来控制家居设备。
用户可以通过语音助手实现家居设备的控制,如打开灯光、调节空调温度等。
3. 智能传感器:家中设置智能传感器,如温度传感器、湿度传感器和门窗传感器等。
传感器数据将与智能家居系统相连接,当传感器检测到温度过高、湿度过低或门窗未关时,系统会自动发出警示通知给用户,并可执行相应的控制操作。
4. 智能联动:通过智能家居系统和传感器的联动,实现智能的联动控制策略。
例如,当温度传感器检测到室内温度过高时,系统自动关闭空调,打开窗户;当室内湿度过低时,系统自动喷洒适量的水分;当用户离开家门时,系统自动关闭空调、灯光,并锁好门锁等。
5. 数据分析与优化:智能家居系统将收集用户的使用数据,并进行分析,以便为用户提供更加智能化、个性化的服务。
系统可以根据用户的使用习惯,提供家庭照明和空调温度的自动优化方案,帮助用户节能减排。
总结:通过以上设计,融合系统实现了智能家居的全方位控制和智能化联动,为用户创造了更加舒适、安全和便利的居家环境。
信息化与工业化融合作业指导书第1章信息化与工业化融合基础理论 (3)1.1 信息化与工业化融合的概念 (3)1.2 信息化与工业化融合的发展历程 (3)1.3 信息化与工业化融合的核心要素 (4)第2章工业化进程中的信息技术应用 (4)2.1 工业自动化技术 (4)2.1.1 概述 (4)2.1.2 应用领域 (4)2.2 信息化生产管理技术 (4)2.2.1 概述 (4)2.2.2 应用领域 (5)2.3 工业互联网技术 (5)2.3.1 概述 (5)2.3.2 应用领域 (5)第3章信息化与工业化融合的关键技术 (5)3.1 数字化设计与制造技术 (5)3.1.1 三维建模技术 (5)3.1.2 计算机辅助工程(CAE) (6)3.1.3 计算机辅助制造(CAM) (6)3.2 智能制造技术 (6)3.2.1 人工智能在制造中的应用 (6)3.2.2 物联网技术在制造中的应用 (6)3.2.3 云计算在制造中的应用 (6)3.3 工业大数据技术 (6)3.3.1 工业数据采集与传输 (6)3.3.2 工业数据存储与管理 (7)3.3.3 工业数据分析与应用 (7)第4章信息化与工业化融合政策与战略 (7)4.1 我国信息化与工业化融合政策概述 (7)4.2 国外信息化与工业化融合政策分析 (7)4.3 信息化与工业化融合战略布局 (8)第5章企业信息化与工业化融合实践 (8)5.1 企业信息化建设 (8)5.1.1 信息化基础设施建设 (8)5.1.2 企业信息系统集成 (8)5.1.3 信息化人才培养 (8)5.1.4 信息化安全与风险管理 (8)5.2 工业化与信息化融合管理体系 (9)5.2.1 制定融合战略规划 (9)5.2.2 构建融合组织架构 (9)5.2.3 建立融合管理制度 (9)5.3 企业融合创新案例 (9)5.3.1 某制造企业智能化生产线改造 (9)5.3.2 某家电企业数字化转型 (9)5.3.3 某服装企业供应链协同 (9)5.3.4 某物流企业智能仓储系统建设 (9)第6章信息化与工业化融合产业发展 (10)6.1 融合产业的特点与趋势 (10)6.1.1 产业链协同效应显著 (10)6.1.2 创新驱动发展 (10)6.1.3 智能制造成为主流 (10)6.1.4 绿色发展理念深入人心 (10)6.2 融合产业的政策支持 (10)6.2.1 完善政策体系 (10)6.2.2 优化产业布局 (10)6.2.3 加大财政支持力度 (10)6.2.4 强化人才保障 (10)6.3 融合产业的技术创新 (10)6.3.1 关键核心技术突破 (10)6.3.2 产业链上下游技术协同 (11)6.3.3 数字化、网络化、智能化技术应用 (11)6.3.4 绿色制造技术发展 (11)6.3.5 跨界融合创新 (11)第7章信息化与工业化融合的区域发展 (11)7.1 区域融合发展的现状与格局 (11)7.1.1 我国信息化与工业化融合的区域发展现状 (11)7.1.2 信息化与工业化融合的区域发展格局 (11)7.2 区域融合发展的政策与环境 (11)7.2.1 政策支持 (11)7.2.2 环境优化 (12)7.3 区域融合发展的案例分析 (12)7.3.1 沿海地区案例:广东省 (12)7.3.2 中部地区案例:湖南省 (12)7.3.3 西部地区案例:陕西省 (12)第8章信息化与工业化融合的创新体系 (12)8.1 创新体系构建与运行机制 (13)8.1.1 构建原则 (13)8.1.2 运行机制 (13)8.2 融合创新的关键环节 (13)8.2.1 技术创新 (13)8.2.2 管理创新 (13)8.2.3 人才培养与交流 (13)8.3 融合创新的政策支持 (14)8.3.1 政策扶持 (14)8.3.3 政策环境优化 (14)第9章信息化与工业化融合人才培养 (14)9.1 人才培养体系构建 (14)9.1.1 确立人才培养目标 (14)9.1.2 设计课程体系 (14)9.1.3 加强师资队伍建设 (14)9.1.4 完善实践教学体系 (15)9.2 人才培养政策与措施 (15)9.2.1 政策支持 (15)9.2.2 产学研合作 (15)9.2.3 人才培养评价体系 (15)9.2.4 培养模式创新 (15)9.3 人才培养模式创新 (15)9.3.1 项目驱动式教学 (15)9.3.2 企业参与式培养 (15)9.3.3 国际化培养 (16)9.3.4 终身学习体系 (16)第10章信息化与工业化融合的未来展望 (16)10.1 融合发展的新趋势 (16)10.2 融合发展的新技术 (16)10.3 融合发展的新挑战与机遇 (16)第1章信息化与工业化融合基础理论1.1 信息化与工业化融合的概念信息化与工业化融合,是指在全球信息化发展的大背景下,通过信息技术在工业领域的广泛应用,推动工业化与信息化相互促进、相互渗透、融合发展的一种新型产业形态。
探析电力信息与电力通信技术的融合电力信息与电力通信技术的融合是指将信息技术与通信技术应用到电力系统中,以提高电力系统的可靠性、效率和安全性。
这种融合可以通过数据采集、传输、处理和应用等环节来实现。
电力信息与电力通信技术的融合可以实现对电力系统的实时监测和管理。
通过安装传感器和智能仪器设备,可以对电力系统的各项参数进行实时监测和数据采集,如电流、电压、频率等。
通过通信技术,可以将这些数据传输到监控中心,并进行实时分析和处理,以及远程控制电力设备,实现对电力系统的智能化管理。
电力信息与电力通信技术的融合可以提高电力系统的响应速度和可靠性。
通过数据采集和传输技术,可以及时获取电力系统的各项参数和状态信息,在发生故障或异常情况时,能够及时发出警报,并采取相应的措施。
通过网络通信技术,可以实现电力系统的远程控制和调度,提高电力系统的可靠性和稳定性。
电力信息与电力通信技术的融合可以优化电力系统的运行和资源调配。
通过对大量实时数据的采集和分析,可以对电力系统的工作状态进行评估和预测,优化电力系统的运行策略和资源分配,提高电力系统的效率和经济性。
还可以通过数据分析和优化算法,减少电力系统的能耗和排放,实现节能减排的目标。
电力信息与电力通信技术的融合还可以实现电力系统与其他能源系统的互联互通。
随着新能源技术的发展,电力系统与太阳能、风能等其他能源系统的融合成为一种趋势。
通过通信技术,可以实现这些能源系统之间的数据交换和资源共享,优化能源的利用和管理,提高整体能源系统的效能。
电力信息与电力通信技术的融合将为电力系统的监测、管理、控制和优化带来重要的机遇和挑战。
电力行业应积极探索和应用相关技术,加强与信息通信行业的合作,推动电力信息与电力通信技术的融合发展,以推动电力系统的升级和改进,实现电力系统的可持续发展。
分数: ___________任课教师签字:___________ 华北电力大学研究生结课作业学年学期:17年第2学期课程名称:信息融合学生姓名:孟令虎学号:2162216010提交时间:2017年4月27基于信息融合的双进双出钢球磨容量风软测量孟令虎(华北电力大学控制与计算机工程学院,河北保定071003)摘要:由于双进双出钢球磨容量风测量信号不够准确,为此提出一种利用信息融合技术计算容量风量的方法。
该方法根据磨煤机负荷高低分别采用基于卡尔曼滤波算法的阀门开度和入口风压的信息融合和基于小波分析的实测容量风量和出口风粉混合物流速的信息融合。
结果表明,基于多源信息融合得出的容量风量软测量信号,克服了单一信息源非线性强、高频干扰大等缺点,同时该软测量信号结合了各个信息源的优点,具有较高的可靠性和准确度。
关键词:双进双出钢球磨;容量风;软测量;信息融合;卡尔曼滤波算法;小波分析中图分类号:TK39 文献标识码:ASoft-sensing of capacity air quantity in a double-input anddouble-output coal ball mill based on information fusio nMENG Linghu(School of Control and Computer Engineering, North China Electric Power University, Baoding 071003, China) Abstract:As the signal of capacity air quantity in double-input and double-output coal ballmills is not accurate enough, a method of soft-sensing for calculating capacity air quantity through the information fusion was proposed. In this method, according to the load level of the coal mill the information fusion of the valve opening and the inlet air pressure based on the Kalman filtering algorithm and the information fusion of the measured capacity air quantity and the flow velocity of outlet gas-solid mixture based on the wavelet transform were adopted respectively. The results show that, the capacity air quantity soft-sensing signal based on multi-source information fusion overcomes strong nonlinear, high frequency interference and other shortcomings of single information source. At the same time the soft-sensing signal combines the advantages of each information source, and has high reliability and accuracy.Key words: double input and double output coal ball mill, pulverized coal mass flow rate, soft-sensing, information fusion, Kalman filtering algorithm, wavelet transform0 引言双进双出钢球磨具有煤种适应性广、煤粉细度均匀的优点,可以研磨贫煤、无烟煤等一些可磨度低的煤种,在河北、贵州等地得到了广泛的应用。
现场的双进双出钢球磨容量风信号在低负荷运行时存在死区,在非低负荷运行时存在高频干扰。
本文对容量风挡板开度、容量风入口风压、容量风量实测值和磨出口风粉混合物流速进行信息融合,得到双进双出钢球磨容量风的软测量值。
1 基本原理1.1卡尔曼滤波算法原理卡尔曼滤波器的出发点是建立在如下动态模型上的:()A (1)+(x k x k w k =-(1) ()H ()+(z k x k v k = (2) 式(1)-(2)中:x (k )和x (k -1)分别为k 和k -1时刻的状态矢量;A 为系统的状态转移矩阵;w (k )为过程噪声向量;z (k )为k 时刻的测量矢量;H 为测量矩阵;v (k )为测量噪声向量。
卡尔曼滤波是一个预估校正的过程。
利用时间更新方程进行预估,利用测量更新方程进行校正。
其中时间更新方程为:ˆˆ(|1)A (1|1)xk k x k k -=-- (3) T (|1)A (1|1)A ()P k k P k k Q k -=--+ (4)测量更新方程为:ˆˆˆ(|)(|1)()(()H (|1))x k k x k k g k z k x k k =-+-- (5)T T ()(|1)H /(H (|1)H ())g k P k k P k k R k =--+ (6)(|)(I ()H )(|P k k g k P k k =-- (7) 式(3)-(7)中:ˆx (k |k -1)为 k 时刻先验估计值;ˆx (k |k )为k 时刻最优估计值;P (k |k-1)为k 时刻先验估计协方差阵;P (k |k )为k 时刻最优估计协方差阵;Q (k )和R (k )分别为w (k )和v (k )的方差阵;g (k )为卡尔曼增益。
式(3)-(7)给出了卡尔曼滤波算法,通过卡尔曼滤波即可合理地利用观测值z (k )得出k 时刻状态向量的最优估计。
1.2小波分析原理小波多尺度分析将f (x )所在的函数空间逐层分解成相互正交的的尺度空间和小波空间,随着多尺度分解,f (x )被分解为近似系数、细节系数与尺度函数、小波函数的线性组合的形式。
1()()()J JJ j j k kk k k j k f x c x d x φψ==+∑∑∑ (8)式中: 为近似系数;为尺度空间V J 的尺度函数; 为细节系数; 为 小波空间W j 的小波函数。
由于式(8)中的连续小波换近似系数不能在计算机中实现,下面给出正交小J k c j k d ()j k x ψ()j k x φ波的Mallat 算法:1[2] j j k m mc h m k c -=-∑ (9) 1[2] j j k m md g m k c -=-∑ (10) 式(9)-(10)中:h (n )为尺度函数 ()x φ 对应得低通滤波器;g (n )为高通滤波器,g (n )=(-1)n ⋅h (1-n )。
Mallat 重构算法即为分解算法的逆运算:1[2] [2] j j j k m m m mc h k m c g k md -=-+-∑∑ (11) 通过Mallat 及其重构算法可以对不同信号多尺度分解出的近似分量与细节分量进行信息融合。
2 辅助变量的选取2.1阀门开度及入口一次风压通过对HRLZ 电厂二号机组双进双出钢球磨的运行数据分析发现,当容量风阀门开度较小时,容量风测量值为零,当容量风阀门逐渐开到某一开度时,容量风测量值近似阶跃变动,接着增大阀门开度,测量值先降低再升高。
造成上述情况的主要原因可能是容量风测量装置存在非线性以及容量风测点安装位置不合理。
为了保证双进双出钢球磨容量风量在低负荷小流量时测量值的准确性,可分别采用阀门开度和入口风压通过回归分析计算出容量风流量,再通过信息融合的方法得出此时容量风的最优估计值来替代实际测量值。
2.2容量风量及出口流速火电厂的容量风管道截面积较大且容量风的雷诺数较低,因此多采用文丘里动压管作为容风量测量装置,但文丘里动压管通过节流作用增大了容量风的流速和差压,使输出的灵敏度很高,导致测量结果对干扰过于敏感,造成容量风测量值存在高频干扰。
通过对出口流速的分析发现,出口流速测量值对扰动抑制性好,相较于容量风测量值稳定性更好。
为了得到双进双出钢球磨在非低负荷运行状态下的容量风流量,可以结合容量风测量值的静态部分和出口流速的动态部分,结合后的信号即能去除高频干扰同时也不失动态特性。
3 软测量流程3.1基于卡尔曼滤波算法的容量风量软测量采用HRLZ 电厂二号机组B 磨大量运行数据,通过回归分析得出双进双出钢球磨驱动端阀门开度、入口风压与容量风流量的关系分别为:1.56fy in =1.31Q P (12)0.61kd =1.92Q β (13)式(12)-(13)中:Q fy 、Q kd 分别为通过入口风压、阀门开度数据回归分析出的容量风量,t/h ;P in 为入口风压,kPa ;β为阀门开度,%。
入口风压、阀门开度与容量风量的关系如图1所示。
图1 P in 、β与Q 的关系图Fig.1 P in 、β versus Q图1中,散点为驱动端容量风量历史实测值,实线为容量风关于入口风压和阀门开度的拟合曲线。
图2为典型工况下,一个小时内双进双出钢球磨容量风实测值和容量风预测值的对比图。
利用阀门开度和入口风压计算出的预测值与实测值的方差分别为2fy =0.795σ、2kd =0.428σ。
图2容量风预测值与实测值对比图Fig.2 Comparison between predictive and practical capacity air quantity图2表明,利用阀门开度预测的容量风信号与实测值静态吻合度较高,而利用入口风压预测的容量风信号与实测值的动态吻合度较高。
为了结合这两个预测信号的优点,可利用卡尔曼滤波算法进行信息融合。
原理图如图3所示:入口风压/kPa 容量风量/(t /h )阀门开度/%时间/min 容量风量/(t /h )图3基于卡尔曼滤波算法的信息融合原理图Fig.3 Information fusion schematic based on Kalman filtering algorithm 图3中,卡尔曼滤波器以预测值Q fy 的误差状态方程作为其状态方程,以Q fy 和Q kd 的差值作为观测值。