基于數(shù)據(jù)與模型遷移的離心壓縮機快速建模方法研究.pdf

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

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

3、過分析壓縮過程之間的相似性和模型遷移的可行性，為壓縮機的遷移建模研究奠定基礎(chǔ)。
　　（2）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（Support Vector Mechine，SVM）的新壓縮機遷移建模策略。該策略充分提取原有壓縮機模型中的有用信息，首先將原有壓縮機模型的輸出作為新壓縮機模型的附加輸入，之后結(jié)合少量的新壓縮機數(shù)據(jù)樣本來彌補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的模型。最后將所建遷

4、移模型與SVM模型的預(yù)測性能進行對比分析，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)測精度和可靠性。
　?。?）針對基于 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的數(shù)據(jù)樣本時存在一定的主觀性，以及未能考慮到實驗運行的最少次數(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的模型。該策略首先對原有壓縮機的高斯過程模型進行尺度-偏差遷移調(diào)整，從而獲得新遷移模型；然后基于新壓縮機的實驗數(shù)據(jù)利用貝