系统仿真学报 ›› 2021, Vol. 33 ›› Issue (10): 2411-2419.doi: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0609
曹振乾1, 印江2, 张津华1
收稿日期:2020-08-18
修回日期:2020-09-09
出版日期:2021-10-18
发布日期:2021-10-18
第一作者简介:曹振乾(1995-),男,硕士生,研究方向为大型电站复杂过程智能优化控制。E-mail:703979550@qq.com
基金资助:Cao Zhenqian1, Yin Jiang2, Zhang Jinhua1
Received:2020-08-18
Revised:2020-09-09
Online:2021-10-18
Published:2021-10-18
摘要: 建立主蒸汽温度精确的数学模型是提高控制系统性能的基础。针对传统的粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法在模型辨识中存在易早熟,收敛速度慢的问题,提出一种引入收缩因子的改进PSO算法。该算法通过调整收缩因子的方法来提高算法的全局寻优能力和收敛速度。将山西某电厂350 MW循环流化床(Circulating Fluidized Bed,CFB)锅炉现场运行的数据用于主蒸汽模型参数辨识中,利用改进PSO算法寻优得到主蒸汽温度系统最佳的模型参数,通过现场实际数据验证了模型的有效性,为CFB锅炉主蒸汽温度控制优化奠定了基础。
中图分类号:
曹振乾,印江,张津华 . 基于改进粒子群算法的主蒸汽温度系统辨识[J]. 系统仿真学报, 2021, 33(10): 2411-2419.
Cao Zhenqian,Yin Jiang,Zhang Jinhua . Identification of Main Steam Temperature System Based on Improved Particle Swarm Optimization[J]. Journal of System Simulation, 2021, 33(10): 2411-2419.
| [1] 李芹, 张浩, 彭道刚, 等. 基于改进差分算法的电站锅炉主蒸汽温度多变量建模研究[J]. 系统仿真学报, 2017, 29(8): 1712-1718. Li Qin, Zhang Hao, Peng Daogang, et al.Multi-variable Modeling Research for Main-steam Temperature of Power Station Boiler Based on Improved Differential Evolution Algorithm[J]. Journal of System Simulation, 2017, 29(8): 1712-1718. [2] 项福禄, 天罡, 金丰, 等. 基于现场数据的主汽温系统PSO辨识[C]// 全国第4届信号和智能信息处理与应用学术会议论文集. 北京: 《计算机工程与应用》杂志社, 2010. Xiang Fulu, Tian Gang, Jin Feng, et al.PSO identification of main steam temperature system based on field data[C]// 4th National Conference on Signal and Intelligent Information Processing and Application. Beijing: The Publishing House of Journal of Computer Engineering and Applications, 2010. [3] 张洪涛, 胡红丽, 徐欣航, 等. 基于粒子群算法的火电厂热工过程模型辨识[J]. 热力发电, 2010, 39(5): 59-61. Zhang Hongtao, Hu Hongli, Xu Xinhang, et al.Thermal Process Model Identification of Thermal Power Plant Based on Particle Swarm Optimization Algorithm[J]. Thermal Power Generation, 2010, 39(5): 59-61. [4] 徐小平, 白博, 钱富才. 基于改进差分进化算法Wiener模型辨识[J]. 系统仿真学报, 2016, 28(1): 147-153. Xu Xiaoping, Bai Bo, Qian Fucai.Identification of Wiener Model Based on Improved Differential Evolution (SADE) Algorithm[J]. Journal of System Simulation, 2016, 28(1): 147-153. [5] 张世华. 遗传算法在热工过程辨识与控制中的应用研究[D]. 南京: 东南大学, 2004. Zhang Shihua.Application of Genetic Algorithm in Thermal Process Identification and Control[D]. Nanjing: Southeast University, 2004. [6] 高思, 康静秋, 杨振勇, 等. 基于递推最小二乘法的主蒸汽温度控制系统辨识与优化[J]. 热力发电, 2011, 40(6): 29-33. Gao Si, Kang Jingqiu, Yang Zhenyong, et al.Identification and Optimization of Main Steam Temperature Control System Based on Recursive Least Square Method[J]. Thermal Power Generation, 2011, 40(6): 29-33. [7] 王富强. 基于逆向传递策略的直流锅炉主汽温网络化预测控制[J]. 中国电机工程学报, 2015, 35(19): 4981-4990. Wang Fuqiang.Networked Predictive Control of Main Steam Temperature of Once Through Boiler Based on Reverse Transfer Strategy[J]. Chinese Journal of Electrical Engineering, 2015, 35(19): 4981-4990. [8] 沈赫男, 张凤南, 吕正鑫. 基于现场数据的主汽温系统模型辨识[J]. 计算机仿真, 2018, 35(6): 101-105. Shen He’nan, Zhang Fengnan, Lü Zhengxin.Main Steam Temperature System Model Identification Based on Field Data[J]. Computer Simulation, 2018, 35(6): 101-105. [9] 张经纬, 归一数, 康英伟, 等. 基于改进粒子群算法的锅炉再热蒸汽温度模型辨识[J]. 热力发电, 2017, 46(7): 72-78. Zhang Jingwei, Gui Yishu, Kang Yingwei, et al.Boiler Reheat Steam Temperature Model Identification Based on Improved Particle Swarm Optimization Algorithm[J]. Thermal Power Generation, 2017, 46(7): 72-78. [10] 吕丽霞, 林向雨. 基于标准粒子群算法对热工模型的辨识[J]. 电力科学与工程, 2014, 30(7): 68-72. Lü Lixia, Lin Xiangyu.Thermal Model Identification Based on Standard Particle Swarm Optimization[J]. Power Science and Engineering, 2014, 30(7): 68-72. [11] Eberhart R, Kennedy J.A New Optimizier Using Particle Swarm Theory[C]// Proc 6 th Int Symposium on Micro Machine Human Science. Nagoya: IEEE, 1995: 39-43. [12] 杨维. 粒子群优化算法综述[J]. 中国工程科学, 2004, 6(5): 87-94. Yang Wei.Review of Particle Swarm Optimization Algorithm[J]. Chinese Engineering Science, 2004, 6(5): 87-94. [13] 陈丽娟. 基于粒子群算法的电站主汽温模型辨识与控制器优化[D]. 北京: 华北电力大学, 2018. Chen Lijuan.Main Steam Temperature Model Identification and Controller Optimization Based on Particle Swarm Optimization Algorithm[D]. Beijing: North China Electric Power University, 2018. [14] 谢潇晓. 基于现场数据的电站汽温系统建模与智能控制研究[D]. 北京: 北京交通大学, 2013. Xie Xiaoxiao.Research on Modeling and Intelligent Control of Steam Temperature System of Power Station Based on Field Data[D]. Beijing: Beijing Jiaotong University, 2013. [15] 韦根原, 王兵树, 马磊, 等. 基于粒子群算法1 000 MW火电机组模型辨识[J]. 计算机仿真, 2013, 30(7): 400-403. Wei Genyuan, Wang Bingshu, Ma Lei, et al.Model Identification of 1000MW Thermal Power Unitbased on Particle Swarm Optimization Algorithm[J]. Computer Simulation, 2013, 30(7): 400-403. [16] 纪振平, 刘晓冬. 基于改进粒子群算法的连铸传热模型参数辨识[J]. 沈阳理工大学学报, 2018, 37(4): 13-17. Ji Zhenping, Liu Xiaodong.Parameter Identification of Continuous Casting Heat Transfer Model Based on Improved Particle Swarm Optimization Algorithm[J]. Journal of Shenyang University of Technology, 2018, 37(4): 13-17. [17] 付文锋, 陈海文, 王蓝婧. 基于粒子群算法的二次再热机组参数优化分析[J]. 系统仿真学报, 2019, 31(4): 710-719. Fu Wenfeng, Chen Haiwen, Wang Lanjing.Parameter Optimization Analysis for Double Reheat Units Based on Particle Swarm Optimization[J]. Journal of System Simulation, 2019, 31(4): 710-719. [18] 刘静. 基于改进粒子群算法的水电机组建模及其同步发电机模型参数辨识[D]. 武汉: 华中科技大学, 2015. Liu Jing.Hydropower Unit Modeling and Synchronous Generator Model Parameter Identification Based on Improved Particle Swarm Optimization Algorithm[D]. Wuhan: Huazhong University of Science and Technology, 2015. [19] 韩璞, 袁世通, 张金营. 超超临界锅炉主汽温控制系统的建模研究[J]. 计算机仿真, 2013, 30(12): 115-120. Han Pu, Yuan Shitong, Zhang Jinying.Modeling Research on Main Steam Temperature Control System of Ultra Supercritical Boiler[J]. Computer Simulation, 2013, 30(12): 115-120. [20] 李言俊, 张科. 系统辨识理论及应用[M]. 北京: 国防工业出版社, 2003. Li Yanjun, Zhang Ke.Theory and Application of System Identification[M]. Beijing: National Defense Industry Press, 2003. |
| [1] | 黄涛, 张智, 丁玉杰, 陈艳波, 王晶, 张文倩. 考虑动态频率安全与N-k故障的鲁棒应急调度方法[J]. 系统仿真学报, 2025, 37(12): 2981-2993. |
| [2] | 张润昭, 陈艳波, 黄涛, 田昊欣, 强涂奔, 张智. 基于异构负荷特征解析预测的虚拟电厂调度方法[J]. 系统仿真学报, 2025, 37(12): 2994-3006. |
| [3] | 于祥星, 赵艳东, 张宝琳. 基于电涡流NES的海上风机塔架振动控制[J]. 系统仿真学报, 2025, 37(12): 3007-3017. |
| [4] | 李斌, 王于绰. 基于多策略融合的光伏系统故障诊断方法[J]. 系统仿真学报, 2025, 37(12): 3018-3032. |
| [5] | 李孝斌, 胡冰, 尹超, 李波, 马军. 基于时空图卷积的汽车配件供应链需求预测与仿真分析[J]. 系统仿真学报, 2025, 37(12): 3060-3074. |
| [6] | 彭艺, 雷云揆, 杨青青, 李辉, 王健明. 改进PID搜索算法的山地环境无人机路径规划[J]. 系统仿真学报, 2025, 37(12): 3075-3086. |
| [7] | 陈逸, 邱思航, 朱正秋, 季雅泰, 赵勇, 鞠儒生. 基于启发式的人-大模型协作寻源方法[J]. 系统仿真学报, 2025, 37(12): 3112-3127. |
| [8] | 索婧怡, 卢柏宏, 屈澈. 影视LED光源光强分布测定及其在游戏引擎中的仿真研究[J]. 系统仿真学报, 2025, 37(12): 3140-3151. |
| [9] | 龚建兴, 胡海, 任海慧, 吴瑞祥. 面向虚实结合的军事训练系统互操作模型与运用[J]. 系统仿真学报, 2025, 37(12): 3161-3175. |
| [10] | 徐智霞, 王蕊, 孙楠, 何兵, 沈晓卫, 朱晓菲. 基于改进遗传算法的协同干扰资源分配问题研究[J]. 系统仿真学报, 2025, 37(12): 3176-3189. |
| [11] | 刘翔, 金乾坤. 基于PAC-Bayes的多目标强化学习A2C算法研究[J]. 系统仿真学报, 2025, 37(12): 3212-3223. |
| [12] | 杨兰英, 李超, 邹海锋, 万江涛, 张仁强, 刘惠, 卢宏. 基于改进蚁群算法与A*算法相融合的机器人路径规划优化[J]. 系统仿真学报, 2025, 37(11): 2956-2965. |
| [13] | 苏筱婷, 张小威, 田义, 李奇, 王帅豪. 星光导航动态仿真场景时序设计方法研究[J]. 系统仿真学报, 2025, 37(11): 2946-2955. |
| [14] | 张志利, 刘瑾, 周召发, 梁哲, 张云昊. 基于ISCSO-BP神经网络模型的光纤陀螺温度补偿技术研究[J]. 系统仿真学报, 2025, 37(11): 2904-2917. |
| [15] | 陈际同, 周佳加, 吴迪, 江海龙. 基于TD3-RRT的特殊环境下USV路径规划算法研究[J]. 系统仿真学报, 2025, 37(11): 2888-2903. |
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