基于LSSVM建模和AFSA算法的燃气轮机燃烧优化
2021-07-07茅大钧孙道万
钟 帆,茅大钧,汤 诚,孙道万
(1.上海电力大学自动化工程学院,上海200090;2.杭州华电江东热电有限公司运行部,杭州310000)
目前,我国环境污染严重,新能源的利用和开发成为我国实现可持续发展战略的当务之急。截至2019年底,我国天然气发电装机总容量达到90.22 GW,占总装机容量的4.5%,天然气发电量占全国总发电量的3.2%。而全球天然气总发电量占比约为全球发电量的23%,我国与这一数值仍相差甚远。因此,需大力发展燃气轮机技术。
我国燃气轮机技术方面的瓶颈主要体现在燃烧调整方法的不足,因此,降低氮氧化物排放量、降低燃烧压力波动对于燃气轮机燃烧优化具有十分重要的意义[1-3]。
随着人工智能技术的飞速发展,利用人工智能方法对工程问题进行建模、仿真、优化逐渐普遍起来,为解决工程问题提供了一种有效方法。常见于燃气轮机建模领域的人工智能算法有神经网络、支持向量机等。最小二乘法支持向量机(Least Squares Support Vector Machine,LSSVM)是在支持向量机(SVM)基础上的一种优化,这种优化算法在SVM的基础上精简了算法步骤,提高了算法的运行速度,在工程上已经得到广泛运用。与其他算法相比,LSSVM算法对于量少、采集缺乏的数据具有很强的鲁棒性,较适用于燃气轮机建模。人工鱼群算法(Artificial Fish Swarm Algorithm,AFSA)是一种模拟鱼群活动的仿生算法,具有很好的鲁棒性、优良的分布式计算机制、易于和其他方法结合等优点[4-6]。本文通过LSSVM算法搭建了燃气轮机燃烧室压力波动以及NOx排放值的模型,并采用AFSA对模型进行优化,结果表明,基于LSSVM的AFSA优化算法可以较好地实现燃气轮机燃烧优化。……
