基于LS-SVM和SPEA2的电站锅炉燃烧多目标优化研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第3期妻氧电力Vo1．34No．3EastChinflElectricPower2006年3月Mar．20o6基于LS．SVM和SPEA2的电站锅炉燃烧多目标优化研究陈敏生。刘定平(华南理工大学电力学院，广东广州510640)摘要：利用最小二乘支持向量机(Ls—SVM)对锅炉燃烧特性建模，构造了以锅炉效率与NO排放为组合的锅炉燃烧多目标优化模型，并与BP神经网络建模比较，分析表明模型在泛化能力、收敛速度和最优性均优于神经网络模型；针对锅炉高效低污染燃烧多目标问题，提出利用多目标进化算法SPEA2(强度Paret

2、o进化算法)实现运行工况寻优，然后根据模糊集理论在Pareto解集中求得满意解，获得锅炉燃烧优化调整方式。通过某600MW机组的仿真计算，并与加权遗传算法比较，结果表明本文算法在Pareto前沿具有更好的多样化，克服了将多目标函数加权求和转化为单目标优化问题只能找到凸Pareto最优域及需要多次运行得到Pareto解集的缺陷，计算结果可指导运行人员进行参数优化调整，提高燃烧经济性。关键词：锅炉效率；燃烧优化；Ls—SVM；SPEA2作者简介：陈敏生(1980一)，男，硕士，研究方向为燃烧控制与优化。中圈分类号：TK227．1文献标识码：A文章编号：1001-9529

3、(2006)03-0050-05Multiobjectiveoptimizationofcoal·firedboilercombustionbasedonLS．SVMandSPEA2CHENMin—sheng，LIUDing-ping(SchoolofElectricPower，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou，510640，China)Abstract：Researchonmuhiobjectiveoptimizationofboilercombustiontoloweremissionandincreaseit

4、sefficiencyispresented．StrengthParetoEvolutionaryAlgorithm(SPEA2)wasemployedtosolvethemultipleandconflictingob—jectivesandperformasearchtodeterminetheoptimumsolutionoftheLeastSquareSuppoflVectorMachinesmodel(LS—SVM)，whichwasusedtosetupaboilercombustionresponseprope~ymodelforNOemissiona

5、ndefficiency，SO聃toobtaincurrentlyoptimumcombustionadjustmentmodeofboilers．Comparisonwiththeartificialhenralnetworkmodelshows山esuperiorityoftheproposedLS—SVMapproach．andCOnflVflSthattheMuhiobjeetiveEvolutionaryA1-gorithm(MOEA)approachcanfindmultiplePareto—optimalsolutionsinonesingleruna

6、ndthisabilitymakesitat—tractiveforsolvingproblemsofmuhiobjectiveoptimizationforboilercombustion．Keywords：boilerefficiency；combustionoptimization；LS-SVM；SPEA2随着环境保护要求的日益严格，火电厂大气备状态变化导致试验结果偏离最优值，指导运行污染物排放标准不断提高，电站锅炉燃烧优化问优化必然造成偏差。因此，需要建立锅炉热效率题转化为在限制(或降低)污染物排放的基础上和NO排放优化模型，用于指导电站锅炉经济运提高锅炉效

7、率的多目标优化问题。而影响锅炉热行。效率与NO排放的因素很多，如煤质特性、锅炉1锅炉燃烧优化问题的支持向量机模型负荷、配风方式、炉型、燃烧器型式、炉温、过剩空气系数、煤粉细度、风粉分配均匀性等¨，很难1．1最小二乘支持向量机采用简单的公式进行估算，往往需采用实际测试最小二乘支持向量机进行函数估计的算方法加以确定，并由试验结果摸索提高锅炉效率法：和降低NO排放的方法。由于现场测试工作量设训练样本集D={(，Y)ll，2，⋯f}大，测试工况往往有限，且锅炉燃用煤种多变和设E，Y。ER，是输人数据，Y是输出数据。维普资讯http://www.cqvip.com陈敏生，