基于遗传算法的基于遗传算法的BP神经网络优化动力配煤模型的研究神经网络优化动力配煤模型的研究
BP神经网络具有较强的学习能力,但在传统的研究中,隐含层节点、学习因子和动量因子往往采用试凑法得到
相对较佳值,而试凑法在浪费较多时间的同时,可能得不到理想的BP神经网络输出,这对研究造成了一定的困
难。文中采用智能算法来解决BP神经网络优化问题。遗传算法作为一种随机搜索算法,能够快速寻找到全局最
优解,可以应用于本优化问题。因此,文章采用遗传算法优化BP神经网络上述参数,将改进后的BP神经网络运
用于动力配煤非线性模型的研究。结果表明,采用遗传算法优化的BP神经网络具有较强的预测能力,对煤质的
发热量预测误差优于线性平均模型误差,并且仿真表明动力配煤模型为近似线性的非线性模型, BP网络的输出
值误差波动较小,结果理想。
李吉朝1,张海英1,王惠琴2
(1.西安理工大学 复杂系统控制与智能信息处理重点实验室,陕西 西安 710048;2.西安市环境监测站,陕西 西安
710048)
摘要摘要:BP神经网络具有较强的学习能力,但在传统的研究中,隐含层节点、学习因子和动量因子往往采用试凑法得到相
对较佳值,而试凑法在浪费较多时间的同时,可能得不到理想的BP神经网络输出,这对研究造成了一定的困难。文中采用智
能算法来解决BP神经网络优化问题。遗传算法作为一种随机搜索算法,能够快速寻找到全局最优解,可以应用于本优化问
题。因此,文章采用遗传算法优化BP神经网络上述参数,将改进后的BP神经网络运用于动力配煤非线性模型的研究。结果表
明,采用遗传算法优化的BP神经网络具有较强的预测能力,对煤质的发热量预测误差优于线性平均模型误差,并且仿真表明
动力配煤模型为近似线性的非线性模型, BP网络的输出值误差波动较小,结果理想。
关键词 关键词:动力配煤;BP神经网络;遗传算法;非线性
中图分类号中图分类号:TP181文献标识码:ADOI: 10.19358/j.issn.1674-7720.2017.09.018
引用格式 引用格式:李吉朝,张海英,王惠琴.基于遗传算法的BP神经网络优化动力配煤模型的研究[J].微型机与应
用,2017,36(9):60-63,66.
0引言引言
动力配煤,顾名思义是将两种及两种以上的单煤混合成新的煤种。动力配煤有着其必要性,首先,发电系统锅炉都有其对
应的设计煤种,往往由于煤种分布、资源短缺等一些客观因素,热电厂只能选择综合性价比相对较高的单煤混烧,这对锅炉的
安全稳定运行带来一定的影响;其次,当前环境问题愈发严重,我国热力发电企业占发电行业70%左右,煤的大量使用对环境
造成严重污染,因此,硫的排放被国家列为强制性指标。动力配煤技术可以利用某一种煤或几种煤的长处弥补另一种或几种煤
的不足,取长补短,达到使锅炉用煤的品质稳定,解决煤质与炉型不相匹配的矛盾,使节能减排效益最大化[1]。
国内外研究表明,动力配煤模型分为线性模型[24]与非线性模型[5],目标函数为经济性目标,即混煤的总金额最
小,约束条件包含多种变量,包括发热量、硫分、挥发分、灰分等。线性模型与非线性模型的判断在于约束条件的选取,对于
模型的讨论,争议不断。近几年,浙江大学热工院进行过研究,得出的结论是混煤的参数模型是一个近似线性的非线性模型。
但是,对于煤的一些重要参数,比如发热量,浙江大学热工院的混煤实测值与线性加权平均值存在5%左右的误差,这个误差
相对来说比较大,因此,动力配煤非线性模型的研究具有现实意义。
本研究项目来自于西安某热电厂,电厂来煤分为高热低硫、中热中硫、低热高硫三大类煤,存储在3个煤场中,入炉煤是
将这三类煤进行掺烧。