基于數(shù)據(jù)與模型遷移的離心壓縮機(jī)快速建模方法研究.pdf

1、離心壓縮機(jī)作為CCPP（Combined Cycle Power Plant，CCPP）煤氣系統(tǒng)中的核心部件，其運(yùn)行狀態(tài)的好壞直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運(yùn)行。在實(shí)際生產(chǎn)中，離心壓縮機(jī)容易受前段煉鋼/鐵工藝的影響，煤氣流量、壓力和溫度等波動(dòng)較大，壓縮機(jī)常常處于變工況的運(yùn)行狀態(tài)，其輸出特性會(huì)發(fā)生一定的漂移。為了防止壓縮機(jī)陷入喘振等不穩(wěn)定工況，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化控制尤為重要。而壓縮機(jī)的優(yōu)化控制是以其性能的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)為前提的，因此研究壓縮機(jī)的快速建模

2、方法具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和理論研究意義。
　　本文以CCPP煤氣系統(tǒng)中的離心壓縮機(jī)為研究對(duì)象，針對(duì)現(xiàn)有壓縮機(jī)建模方法存在的模型開發(fā)周期長(zhǎng)和效率低等問題，首次將遷移建模的思想應(yīng)用到新壓縮機(jī)模型的開發(fā)中。具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　（1）首先對(duì)離心壓縮機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)組成和物理特性進(jìn)行了深入研究，并利用能量守恒和質(zhì)量守恒等定律建立起壓縮機(jī)的機(jī)理模型；然后在此基礎(chǔ)上模擬得到兩臺(tái)不同規(guī)格卻又存在一定相似性的離心壓縮機(jī)模型。通

3、過分析壓縮過程之間的相似性和模型遷移的可行性，為壓縮機(jī)的遷移建模研究奠定基礎(chǔ)。
　?。?）基于壓縮過程之間的家族相似性，提出了一種基于支持向量機(jī)（Support Vector Mechine，SVM）的新壓縮機(jī)遷移建模策略。該策略充分提取原有壓縮機(jī)模型中的有用信息，首先將原有壓縮機(jī)模型的輸出作為新壓縮機(jī)模型的附加輸入，之后結(jié)合少量的新壓縮機(jī)數(shù)據(jù)樣本來彌補(bǔ)壓縮過程之間的差異，并利用SVM算法來快速地建立起新壓縮機(jī)的模型。最后將所建遷

4、移模型與SVM模型的預(yù)測(cè)性能進(jìn)行對(duì)比分析，仿真結(jié)果表明，在少量的數(shù)據(jù)樣本情況下，遷移模型具有較高的預(yù)測(cè)精度和可靠性。
　　（3）針對(duì)基于 SVM的遷移建模策略存在的局限性問題，比如在采集新壓縮機(jī)的數(shù)據(jù)樣本時(shí)存在一定的主觀性，以及未能考慮到實(shí)驗(yàn)運(yùn)行的最少次數(shù)等，采用了一種基于貝葉斯的遷移建模策略來快速地建立新壓縮機(jī)的模型。該策略首先對(duì)原有壓縮機(jī)的高斯過程模型進(jìn)行尺度-偏差遷移調(diào)整，從而獲得新遷移模型；然后基于新壓縮機(jī)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用貝