基于LS-SVM的再热汽温系统建模及趋势预测

摘要

再热汽温控制是提高机组运行经济性、保证安全性的重要环节，维持再热汽温在额定范围内对于机组的优化运行具有重要意义。随着发电机组中直流型锅炉的普及化，再热汽温的控制难度进一步增加。直流炉再热汽温对象具有明显的大滞后特征，采用传统PID控制方法容易出现“超温”或者“欠温”的现象，无法达到满意的控制品质。
　　本文采用 LS-SVM算法对再热汽温系统建立短期预测模型，利用主要影响因素的动作趋势来预测再热汽温在未来时刻的变化。采用网格法与交叉验证法相结合的方式对LS-SVM相关参数进行优选。重构了样本结构体现输入变量的变化趋势，选择既能保证模型精度又顾及模型复杂度的样本维数，最终得到体现相关热工参数关联性的模型。
　　采用同样的建模方法建立了再热汽温中期、长期预测模型。选择12秒、36秒、60秒作为模型的短期、中期、长期预测时间长度，分析该预测模型对不同预测时间长度的准确性。仿真研究表明，短期预测模型的预测精度很高，当预测时间长度逐渐增加时，均方误差也逐渐增大，中期预测模型的误差仍处于允许范围内，模型可较好地用于对再热汽温进行短期、中期趋势预测。所建立的模型可以根据现场数据对再热汽温的变化趋势进行分析，从而作为指导运行人员操作的依据，达到更好的再热汽温控制品质。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪 论

1.1 直流锅炉的再热汽温控制

1.1.1 直流锅炉的特点

1.1.2 再热汽温的调节任务

1.1.3 直流锅炉再热汽温的控制特点

1.2 再热汽温的控制现状

1.3 建模预测方法发展现状

1.3.1 回归分析预测法

1.3.2 神经网络方法

1.3.3 时间序列法

1.3.4 灰色预测法

1.3.5 LS-SVM预测方法

1.4 论文主要工作

第2章 再热汽温控制特征及其建模原理

2.1 陈家港电厂再热汽温控制策略

2.1.1 烟气挡板控制策略

2.1.2 喷水调节阀控制策略

2.2建模对象的选取

2.2.1 高压缸排汽温度变化的影响

2.2.2再热器吸热量变化的影响

2.2.3 再热蒸汽流量变化的影响

2.2.4 减温水量的影响

2.2.5 烟气挡板开度的影响

2.3 确定模型主成分因子

2.3.1主成分分析法

2.3.2 模型输入变量的确定

2.4 小结

第3章 LS-SVM建模

3.1 LS-SVM模型参数影响分析

3.2样本数据构造方法

3.3 网格法参数寻优

3.4 模型精度评定指标

3.5 训练与预测

3.6 预测控制算法步骤

3.7 小结

第4章 LS-SVM算法中长期预测

4.1再热器吸入热量的波动造成的再热汽温变化

4.2烟气挡板开度变化造成的再热汽温变化

4.3减温水流量变化造成的再热汽温变化

4.4小结

第5章 结论与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢