基于数据驱动的重型燃气轮机多模融合建模方法研究

针对重型燃气轮机建模问题,通过分析某电厂GE9FA重型燃气轮机的实际运行数据,将其工作过程 按阶段划分为盘车清吹、共同加速、独立加速、全速空载和负载调整5种模式,提出一种基于非线性有源自回 归（NARX)模型和神经网络架构搜索（NAS)方法的新型多模融合建模方案,并采用线性插值方法解决数据采 样周期和控制周期异步的问题,实现了燃气轮机全流程的高精度建模,验证结果说明了所提出方法的正确性 及由此构建的模型的有效性。     

燃气轮机机理-数据混合建模方法研究

提出了机理模型和基于神经网络的数据驱动模型相结合的燃机混合模型结构,利用燃机实际运行数据,通过数据驱动方法修正由于特性线偏差导致的机理模型仿真误差。以天然气长输管道压气站的某型双轴燃气轮机为研究对象,设计了3种机理-数据混合模型结构。通过对比3种混合模型与机理模型的性能仿真结果,说明与燃机机理模型相比,混合模型精度相对更高。同时基于燃机整体并联补偿的混合模型结构对截面参数的仿真精度最高,各参数的平均相对误差基本在1. 5%以内,其中压气机出口和动力透平出口温度的相对误差小于0. 5%。由于数据驱动方法可以针对特定燃机利用运行数据训练出特定的补偿网络,对于不同的机组所设计的混合结构模型都能具有较高的准确性,为提高燃机模型精度提供了参考手段。     

一种考虑变几何特性的重型燃气轮机建模方法

在传统燃气轮机仿真模型的基础上,对比分析模型计算结果与机组性能试验数据,定量地得到了可转导叶(IGV)开度变化对燃气轮机性能的影响,建立了考虑IGV开度变化对机组性能影响的重型燃气轮机性能仿真模型.结果表明:所建模型的稳态计算结果与试验数据相吻合,正确反映了燃气轮机参数随燃气轮机功率的变化关系,可以应用于系统动态特性分析以及控制系统的设计和验证.     

一种重型燃气轮机通用模型的建立

建立一种面向对象的重型燃气轮机通用仿真模型,利用该通用模型建立了2种不同重型燃气轮机的动态模型,通过对燃气轮机模型稳态、动态仿真结果和实测数据进行对比,验证了该通用仿真模型的准确性和通用性,利用该通用模型可以方便地建立各种不同结构的重型燃气轮机模型.利用强跟踪滤波器对基于模型的重型燃气轮机气路故障进行诊断仿真,结果证明,利用建立的通用仿真模型并结合强跟踪滤波器,可以对重型燃气轮机气路故障进行诊断.     

模型与数据双驱动的锂电池状态精准估计北大核心CSCD

针对电池荷电状态估计常用的模型驱动法与数据驱动法的缺点,本工作提出了一种模型与数据双驱动的锂电池状态精准估计算法。在建立经典二阶电池模型后,先使用扩展卡尔曼滤波器与无迹卡尔曼滤波器组成的双卡尔曼滤波器进行初步的锂电池系统状态估测,再将初步的估算结果输入LSTM神经网络实现误差纠正,得到最终估测结果。本工作利用来自NASA PCoE的电池数据集对单驱动算法和双驱动算法分别进行了性能测试,结果表明双驱动法在降低了估算系统对数据依赖性的同时提高了估算精度以及算法鲁棒性,结合了两种单驱动法的优点并弥补了各自的缺点,得到了较为优异的结果。     

基于数据的重型燃气轮机建模研究

对于重型燃气轮机,在针对动态工况建模领域中,NARX模型是一类基于运行数据的较为简易、实用的黑箱建模方式。对NARX模型和BP神经网络的基本原理和结构进行了概述。利用国内9FA机组现场运行数据对燃气轮机启动及加载动态过程进行了建模,对燃气轮机的重要运行参数进行了预测。根据测试结果,提出了对建模方案的修改和数据预处理措施,较好地改善了模型测试结果,验证了采用NARX模型方法的可行性。     

一种重型燃气轮机建模及其参数估计的方法

为研究燃气轮机系统动态特性,基于Rowen模型建立了燃气轮机及其控制系统的数学模型,利用燃气轮机现场运行数据,运用质量守恒、能量守恒和动量守恒原理以及热力学和传热学等基本公式,推算和估计模型的相关参数.以GE MS6001FA型燃气轮机为研究对象,给出燃气轮机建模及参数估计的具体方法和过程。结果表明:该模型能够正确反映燃气轮机的动态特性,符合机组运行规律,具有很好的研究和参考价值.     

基于注意力机制的燃气轮机故障诊断方法研究

针对目前燃气轮机基于数据驱动的故障诊断技术诊断精度有待提升的问题，建立某型号燃气轮机的热力学模型并植入故障特征构造训练样本，在此基础上训练一种基于注意力机制的卷积神经网络与长短期记忆网络结合的神经网络模型。卷积层和注意力机制模块提取燃气轮机多维度的故障特征，长短期网络层进行时序动态故障参数处理。研究表明：相比于典型卷积神经网络，这种神经网络模型不仅能够识别多种故障的动态特征，对于各类故障的诊断能力均可达到93%以上，且加入注意力机制模块后对于不同的故障类型诊断准确率最高提升约3%。     

重型燃气轮机分段线性化状态空间模型的建立

基于西门子V64.3重型燃气轮机非线性动态模型,建立了该重型燃机的分段线性化状态空间模型。介绍了重型燃机模型的线性化方法,对燃机不同功率稳态工作点进行线性化,得到该工况下的燃机状态空间模型,选取燃机功率为参数建立燃机分段线性化状态空间模型。通过对重型燃机稳态工作点小扰动和加载过程的线性化模型和非线性模型仿真结果对比,表明了本文所建立的分段线性化状态空间模型的准确性。     

基于数据驱动的燃气轮机剩余寿命预测

提出一种基于数据驱动的燃气轮机剩余寿命预测方法。将随时间呈上升趋势的参数(温度、压力、转速等)经过EMD方法分解,获得反映燃气轮机性能劣化的趋势特征;利用趋势特征和人为设定的若干运行状态训练神经网络,将实时运行数据输入神经网络进行分类以获得当前所处的运行状态;考虑到分类结果的离散性,利用最小二乘直线拟合方法将所有分类结果进行拟合,以获得预测的剩余使用寿命。上述方法通过C-MAPSS软件所提供的燃气轮机运行数据得到验证,取得较好的预测效果。     

省煤器防磨初探

主要叙述了省煤器的磨损处理,对省煤器的设计,安装与运行提出了防磨建议与要求。     

爆燃燃烧对火焰辐射光变化的影响

应用火花塞光纤传感测量系统对BJ492Q汽油机爆燃燃烧进行测量和研究，分析了爆燃燃烧时火焰光辐射的变化情况。正常燃烧时，CH（431．5nm),C2(516.5nm),H2O(588nm)自由基的光强曲线出现双峰值，着火延迟期内自由基光辐射。爆燃较强工况时，只出现一个峰值，主要是碳粒子热辐射，峰值处出现剧烈波动，相位提前，无自由基的光辐射。试验表明，火花塞光纤传感器完全可用于爆燃测量。     

Research on non-flammable criteria on refrigerants

The two targets including the ratio of maximal composition RXM and the minimum for operating area SMI have been proposed for judging the flammability of the alternative to CFCs and HCFCs in air conditioner and refrigeration system. Analytical results in this paper illustrate that for different flammable refrigerants, the RXM and SMI are different and the relationship between different refrigerants are also different, which depends on the flammability of the refrigerant.     

天然气成分对发动机性能及排放影响的试验研究

在同一台发动机上通过燃用属于同类别的两地天然气的对比试验，研究了天然气（CNG）成分对发动机性能及排放的影响。试验结果表明：天然气成分的差异导致发动机的空燃比发生变化，是造成发动机性能与排放产生较大变化的主要原因，而控制发动机空燃比在较小范围变化，可以减少天然气成分对发动机性能及排放的影响。     

基于GT-POWER的配气相位对柴油机性能影响的研究

采用GT-POWER软件,分析1款老产品4112柴油机的配气相位对其性能的影响,并对配气相位进行优化。首先,建立发动机模型,计算发动机外特性曲线,并与发动机试验参数比较,验证模型的可靠性;然后,用发动机模型,对进排气门配气相位气进行分组优化模拟计算,得到每个转速下的最优配气相位;最后,模拟计算标定点转速下最优配气相位所对应的发动机充气效率、燃烧效率、功率和扭矩,结果表明,4项性能均得到提高。     

供热系统节能探讨

针对集中供热采暖系统定压（补水）方式和循环方式的电耗情况及水力平衡调节技术对供热系统节能的作用进行分析和总结,寻求供热采暖系统中可实施节能措施的环节和节能工作的切入点,配合实现既有建筑进行节能改造的阶段性目标,合理降低供热采暖系统的能耗,从而达到供热采暖系统节约能源的目标,为供热采暖系统的节能改造提供科学依据。     

锅炉钢管压扁试验研究

压扁试验是重要的工艺试验，以日常试验获得的大量数据为基础，针对常用锅炉管材进行了压扁不合格极限高度试验，为减免压扁试验提供了依据。     

基于投入产出方法的居民消费全流程能耗分析

本文在合理界定居民消费内容及活动水平的基础上,利用投入产出方法和生命周期能耗分析思想,对居民衣、食、用、服务、行、住等消费的全流程能耗进行了分析和计算,给出了2005年居民各项消费的全流程能耗现状,并对2010年、2020年、2030年的居民消费全能耗状况进行了预测,得到了居民消费全能耗占全国能源消费总量的比重在40%以上等一系列重要结论,并提出了相关政策建议。     

基于GT-Power的LPG燃气组分对发动机排放影响的研究

通过建立单缸点火式LPG发动机在GT-Power中仿真,来研究LPG组分及其比例对发动机排放的影响.仿真实验表明,LPG组分对污染物的排放有重要的影响.随着丁烷比例的增加,CO和HC的排放增加,而NO_x减少;其中,CO、HC排放最少的是Fuel 1#,NO_x的排放最低的是Fuel 3#;考虑到综合排放性能和动力性的同时,丙烷与丁烷比例为7:3时最佳.