基于偏最小二乘法的火电机组关键参数预测模型研究

摘要

电站关键参数的测量对机组的安全经济性运行起着至关重要的作用，本文以火电机组运行数据为基础，基于偏最小二乘法分别研发了飞灰含碳量及汽轮机末级排汽焓的预测模型，验证了所建模型的精确性，研究了偏最小二乘法在电站关键参数预测中的应用。研究偏最小二乘法计算过程，运用Fortran语言编写了偏最小二乘法计算程序;选择合适的输入变量及建模数据，基于偏最小二乘法分别建立了飞灰含碳量、汽轮机末级排汽焓预测模型;通过变量筛选的方法对模型进行了合理简化，并通过检验数据的预测以及相应的偏最小二乘法辅助分析技术，验证了模型的精确性;将飞灰含碳量预测模型应用于电站在线监测系统，比照飞灰含碳量预测结果及其它相关热经济性指标与实时测量数据，检验了预测模型的实际应用效果。研究结果表明:基于偏最小二乘法研发的飞灰含碳量及汽轮机末级排汽焓预测模型运算速度快、理论计算精度高，将模型用于机组在线监测，可以辅助指导机组的经济优化运行，但在实际应用中部分预测结果存在一定偏差，具体原因还有待进一步分析。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 数学建模的现状及发展

1．3 偏最小二乘法的研究及应用

1．4 论文的主要工作

第2章 偏最小二乘法预测模型

2．1 偏最小二乘法特点

2．2 偏最小二乘法建模方法

2．2．1 偏最小二乘法建模原理

2．2．2 最佳主成分数的确定

2．3 偏最小二乘法辅助分析技术

2．3．1 精度分析

2．3．2 自变量集合X和因变量集合Y之间的相关关系分析

2．3．3 变量投影重要性指标分析

2．4 偏最小二乘法Fortran程序的实现

2．4．1 Fortran程序的编写

2．4．2 Fortran程序正确性验证

2．5 本章小结

第3章 基于偏最小二乘法的飞灰含碳量预测模型研究

3．1 电站锅炉飞灰含碳量测量技术的发展现状

3．1．1 飞灰含碳量的物理测量技术

3．1．2 飞灰含碳量的软测量技术

3．2 偏最小二乘法飞灰含碳量预测模型

3．3 飞灰含碳量预测模型输入变量简化

3．4 飞灰含碳量预测模型辅助分析

3．4．1 模型精度分析

3．4．2 自变量与因变量的相关关系分析

3．4．3 模型拟合效果分析

3．5 本章小结

第4章 基于偏最小二乘法的汽轮机排汽焓预测模型研究

4．1 电站汽轮机排汽焓在线计算方法研究现状

4．2 偏最小二乘法排汽焓预测模型

4．3 排汽焓预测模型输入变量简化

4．4 排汽焓预测模型辅助分析

4．4．1 模型精度分析

4．4．2 自变量与因变量的相关关系分析

4．4．3 模型拟合效果分析

4．5 本章小结

第5章 偏最小二乘法飞灰含碳量预测模型在线监测系统中的应用

5．1 在线监测系统简介

5．2 飞灰含碳量预测模型的在线应用

5．2．1 夏季工况飞灰含碳量及相关参数在线数据对比

5．2．2 冬季工况飞灰含碳量及相关参数在线数据对比

5．3 飞灰含碳量预测模型在线应用效果分析

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 全文总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果

致谢