下载文档原格式
基于TOPSIS的电厂脱硫技改方案选择方法研究的开题报告一、研究背景和研究意义电厂作为我国能源行业的重要组成部分，随着能源消费的迅速增长，不仅需要保证能源的供应，也需注重环保。
其中，电厂的脱硫技改是环保方面的重要工作之一。
目前，针对不同类型的电厂脱硫技改方案众多，如何选择最优方案的问题亟待解决。
TOPSIS（技术优劣解排序）是一种常用的多属性决策方法，已被广泛应用于不同领域。
通过TOPSIS方法，将多种方案的优劣程度进行量化，并最终确定最优方案。
本研究旨在基于TOPSIS方法，探讨电厂脱硫技改方案的选择方法，为电厂的脱硫技改提供参考和决策支持。
二、研究内容和研究目标本研究将使用TOPSIS方法，综合分析电厂脱硫技改方案的多元属性，并确定最优方案。
具体研究内容包括：1.建立电厂脱硫技改方案评价指标体系。
2.确定评价指标的权重。
3.使用TOPSIS方法，对不同电厂脱硫技改方案进行综合评价。
4.确定最优方案，并进行实际应用。
研究目标：1.建立电厂脱硫技改方案评价指标体系，为方案评价提供基础。
2.确定评价指标的权重，提高方案评价的准确度和可信度。
3.使用TOPSIS方法，为电厂脱硫技改方案选择提供科学、有效的决策支持。
三、研究方法和研究步骤本研究将采用文献调研、专家访谈、分析和综合比较等方法，具体步骤如下：1.文献调研：通过查阅文献，了解电厂脱硫技改的现状和发展趋势，收集相关数据和信息，为建立评价指标提供依据。
2.专家访谈：通过与电厂管理人员和技术专家的访谈，获取他们对电厂脱硫技改方案评价指标的意见和建议，为评价指标体系的建立提供参考。
3.建立评价指标体系：根据文献调研和专家访谈的结果，建立评价指标体系，并确定评价指标的权重。
4.使用TOPSIS方法进行方案评价：将不同电厂脱硫技改方案进行综合评价，确定最优方案。
5.实际应用：将确定的最优方案进行实际应用，并进行跟踪和评估，为电厂脱硫技改提供决策支持。
四、预期成果本研究预期成果包括：1.建立电厂脱硫技改方案评价指标体系，并确定评价指标的权重。
电厂脱硫系统的可靠性与安全风险评估方法研究概述：电厂脱硫系统是现代火力发电厂中重要的环保设备之一。
该系统负责减少燃煤发电过程中排放的二氧化硫（SO2）浓度，从而降低对大气环境的污染。
然而，脱硫系统的可靠性和安全性对于电厂的运行和环保目标至关重要。
本文将研究电厂脱硫系统的可靠性评估方法和安全风险评估方法。
可靠性评估方法：电厂脱硫系统的可靠性评估旨在确定系统运行的稳定性和故障率。
下面介绍几种常用的可靠性评估方法：1. 故障模式与影响分析（FMEA）：FMEA是一种量化评估系统中各个组件和子系统的故障概率及其对整体系统性能的影响程度的方法。
通过对系统的各个故障模式进行分析，可以识别出最容易发生故障的部件，并制定相应的维护和修复策略。
2. 可靠性块图（RBD）：RBD是一种图形化方法，用于描述系统的组成部分以及它们之间的可靠性关系。
通过建立可靠性块图，可以计算整个系统或子系统的可靠性指标，例如故障频率、失效概率或可行度。
3. Markov模型：Markov模型是一种数学模型，用于描述系统在不同状态之间的转移概率。
通过建立Markov模型，可以计算系统的可靠性特性，例如系统的可靠性、失效率和可用度等。
安全风险评估方法：电厂脱硫系统的安全风险评估旨在识别系统可能面临的风险，并采取相应的措施来降低这些风险。
以下是几种常用的安全风险评估方法：1. HAZOP分析：HAZOP（危害与操作性分析）是一种系统性的方法，用于识别系统设计或操作中潜在的危险。
通过系统地审查系统的操作条件，HAZOP可以识别并评估可能引发事故的操作或设备缺陷。
2. 事件树分析（ETA）：ETA是一种图形化的方法，用于识别并分析系统中可能导致事故发生的事件序列。
通过构建事件树，可以计算事件发生的频率，并对其进行风险评估。
3. 安全完整性级别（SIL）评估：SIL评估是一种定量方法，用于评估安全仪表系统对于控制潜在危险的能力。
通过评估系统的可靠性和性能参数，可以确定仪表系统的安全完整性级别，并采取相应的措施以确保系统的运行安全性。
基于改进闭环子空间的水电机组参数辨识方法田田;郭琦;刘昌玉;李伟;袁艺;刘肖;颜秋容【摘要】以往的开环辨识方法仅适用于水电机组并大网模型,系统并入孤网或小网或空载运行时应采用闭环辨识.具有较好辨识效果的预测形式简约子空间闭环辨识方法(PARSIM-K)充分利用了马尔克夫参数矩阵的Toeplitz结构,通过奇异值分解降阶和线性投影获取模型参数,但需要选择合适的时域参数,目前尚无一般的方法.为此,建立了带有频率噪声的水轮机调速系统模型,提出基于粒子群优化算法参数优化的PARSIM-K.该方法利用粒子群优化算法优化时域参数p、f,提高了辨识精度.与传统开环方法相比,所提方法能够克服噪声的影响,更加简便、安全、实用.仿真结果表明,与未优化参数的方法相比,所提方法辨识的模型参数误差更小、模型精度更高.%The previous open-loop identification methods are only applicable to the model of hydropower generator connected with large powergrid.When the system is connected with isolated grid or small power grid or in no-load operation,the closed-loop identification methods should be used.The PARSIM-K(PARsimonious Subspace Identification Method in predictor form),having better identification effects,takes full advantage of the Toeplitz structure of Markov parameter matrix and obtains the model parameters by singular value decomposition order reduction and linear projection,while it needs to select suitable time-domain parameters and there is no general method now.Therefore,the model of hydraulic turbine governing system with frequency noise is set up and PARSIM-K based on parameters optimized by particle swarm optimization algorithm is proposed.The time-domain parameters p andf are optimized by particleswarm optimization algorithm to improve the identification pared with the traditional open-loop methods,the proposed method can overcome the influence of noise and it is more convenient,safer and more practical.Simulative results show that model parameters identified by the proposed method have smaller error and the model orecision is higher compared with the method with non-optimized parameters.【期刊名称】《电力自动化设备》【年(卷),期】2018(038)002【总页数】8页(P169-176)【关键词】水轮机调速系统;调速器;闭环辨识;子空间算法;粒子群优化算法;水电机组;原动机建模【作者】田田;郭琦;刘昌玉;李伟;袁艺;刘肖;颜秋容【作者单位】华中科技大学水电与数字化工程学院,湖北武汉430074;南方电网科学研究院有限责任公司直流输电技术国家重点实验室,广东广州510663;华中科技大学水电与数字化工程学院,湖北武汉430074;南方电网科学研究院有限责任公司直流输电技术国家重点实验室,广东广州510663;南方电网科学研究院有限责任公司直流输电技术国家重点实验室,广东广州510663;华中科技大学水电与数字化工程学院,湖北武汉430074;华中科技大学电气与电子工程学院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TM6120 引言云广直流输电工程投入使用后，曾出现低频振荡现象，分析表明该振荡是水轮机调速器参数设置不当造成的[1]。
闭环子空间辨识方法及其应用准确的系统模型是先进控制技术得以应用的前提和基础。
作为多变量系统建模的有效工具,子空间辨识方法自上世纪九十年代初提出以来,就受到控制理论、信号处理及结构工程等多个领域的颇多关注。
这些年来,关于子空间辨识方法的研究已逐渐形成基本的理论体系,包括算法实现、性能分析与算法应用等。
基本的子空间辨识方法都是基于开环系统的,之后人们相继提出了针对闭环系统、非线性系统等的子空间辨识方法。
由于闭环系统辨识有着重要的工程实践意义,本论文的工作重点集中于对闭环子空间辨识方法的研究,包括对其理论的完善、算法的扩展以及在工业过程的应用。
本论文的具体研究内容包括：1.大多数子空间辨识方法都只考虑输出噪声,而假设输入变量是不受噪声污染的,这显然不符合实际。
本文针对EIV(errors-in-variables)模型,即考虑系统的输入和输出变量均受到噪声污染,提出了一种基于辅助变量的闭环子空间辨识方法。
对文献中基于辅助变量的子空间辨识方法进行分析,发现这些方法用于闭环系统辨识时可能出现估计偏差。
为了避免偏差的存在,本文提出利用新的辅助变量加以改进。
探讨了多种辅助变量的选择方式,利用仿真实例进行了对比研究。
相比于兼用主元分析(PCA)和辅助变量的子空间方法而言,本文方法仅依赖于辅助变量的选择,算法更为简单直接,易于实现。
2.将传统闭环辨识方法和子空间辨识方法适当结合起来以形成新的辨识方法,可以兼顾各家之长。
本文在传统两阶段法框架下提出一种新的闭环子空间辨识方法。
第一阶段通过信号的正交分解直接估计中间变量,第二阶段利用子空间辨识方法解决一个开环辨识问题,从而获得系统参数矩阵。
在第二阶段考虑了多种子空间辨识方法应用的可能,并用仿真实例进行了对比研究。
本文方法直接辨识系统模型,无需控制器模型信息,算法易于实现。
相比于已有的基于正交分解的r空间辨识方法,本文方法原理简单、易于扩展,而且给出一种较为简单的方法用于估计Kalman增益于噪声方差。
电厂脱硫系统的风险评估方法比较与优化随着环境污染问题的加剧，对于电厂的排放限制也越来越严格。
电厂脱硫系统是一种常见的减少二氧化硫（SO2）排放的方法，然而，在操作过程中存在一定的风险。
因此，进行电厂脱硫系统的风险评估方法比较与优化是非常必要的。
一、电厂脱硫系统的风险评估方法比较1. 定性分析法：定性分析法是一种主观的评估方法，通过专家经验和判断进行评估。
这种方法的优点是简单易行，但缺点是容易受主观因素影响，评估结果不够准确。
2. 定量分析法：定量分析法采用具体的数据和算法进行评估，可以得出客观的评估结果。
常用的定量分析方法有事件树分析、失效模式与影响分析（FMEA）等。
该方法的优点是准确可靠，但需要大量的数据和计算。
3. 统计学方法：统计学方法基于大量的历史数据进行分析和预测，可以通过统计学模型对脱硫系统的风险进行评估。
这种方法的优点是具有较高的可信度，但需要充足的历史数据支持。
二、电厂脱硫系统风险评估方法的优化1. 综合应用多种方法：不同的评估方法各有优缺点，综合应用多种方法可以提高评估的准确性和全面性。
可以在定性分析的基础上使用定量分析方法进一步评估，也可以结合统计学方法进行风险预测。
2. 引入模糊评估法：电厂脱硫系统的风险评估受到多种因素的影响，有时候很难准确地量化这些因素。
因此，引入模糊评估法可以处理模糊的信息，提供更加全面和可靠的评估结果。
3. 借鉴其他行业的经验：电厂脱硫系统风险评估可以借鉴其他行业的经验和方法。
比如，化工行业常用的风险评估方法可以在电厂脱硫系统中引入，以获取更加全面和准确的评估结果。
4. 实地调研和监测：电厂脱硫系统的风险评估需要充分了解实际情况，可以通过实地调研和监测来获取相关数据。
这些数据可以用于评估模型的建立和验证，提高评估的准确性和可信度。
5. 定期更新和改进评估方法：电厂脱硫系统的风险评估应该是一个持续的过程，随着技术的发展和环境要求的变化，评估方法也需要不断地更新和改进。
电厂脱硫系统可靠性评估及故障诊断方法研究电厂脱硫系统是大型火力发电厂中的关键设备，其作用是将燃烧过程中产生的二氧化硫（SO2）转化为无害的二氧化硫（SO3），从而减少大气污染物的排放。
为了保证脱硫系统的正常运行，提高其可靠性和故障诊断准确率，需要进行系统的可靠性评估和故障诊断方法的研究。
首先，针对电厂脱硫系统的可靠性评估，可以采用可靠性分析方法进行研究。
可靠性分析是一种用于评估系统可靠性的方法，通过对系统组成部分的故障概率、故障预测和维修时间等进行统计分析，得出系统的可靠性参数。
在电厂脱硫系统中，可以利用可靠性分析方法来评估各个关键装置的可靠性水平，包括吸收塔、除醚器、石膏脱水装置等。
其次，针对电厂脱硫系统的故障诊断方法的研究，可以考虑使用模型和数据驱动的方法相结合。
模型驱动方法是基于系统的物理模型和运行数据进行故障诊断，可以通过建立系统的数学模型并将实时数据带入模型中进行对比分析，从而判断系统是否存在故障。
数据驱动方法是基于历史数据进行故障诊断，可以通过对大量的数据进行统计分析和模式识别，找出系统中隐含的异常模式和规律。
此外，还可以考虑利用机器学习算法进行电厂脱硫系统的故障诊断。
机器学习是一种通过分析和学习大量数据，从中发现模式和规律，并用于预测和决策的方法。
在电厂脱硫系统中，可以使用机器学习算法对历史数据进行训练，构建故障诊断模型，并对实时数据进行监测和预测，以实现故障的早期预警和准确的诊断。
需要注意的是，在进行电厂脱硫系统可靠性评估和故障诊断方法研究时，应考虑系统的复杂性和多样性。
脱硫系统的各个组成部分之间存在相互影响和耦合关系，所以在进行评估和诊断时，需要综合考虑多个因素，并建立合理的数学模型。
最后，针对电厂脱硫系统可靠性评估和故障诊断方法的研究，可以结合实际案例和试验数据进行验证和应用。
通过对大型火力发电厂的脱硫系统进行可靠性评估和故障诊断，可以提高系统的稳定性和可靠性，降低故障率，保证电厂的环保要求和经济效益。
一种无外部持续激励的子空间闭环辨识算法邬芬;杨马英;田保林;王海波【摘要】The identifiability of traditional closed-loop system is restricted by external excitation and controller' s structure. However in actual identifying applications,it is undesired to have consecutive excitation due to process operation conditions or economic limits. In this paper we discuss the identifiability of closed-loop without external excitation for fast-sampling-based multi-variable subspace model and propose a new identification method for closed-loop fast-sampling subspace model in condition of without the consecutive external excitation.While the system is in circumstance that the identifiability condition of conventional sampling is unsatisfied or partly satisfied, the identification of the object model can be implemented by fast-sampling the input and output variables of controlled object of closed-loop. Simulation example attested the validity of the proposed method.%传统的闭环系统可辨识性受到外部激励和控制器结构的限制,然而在实际辨识应用中,由于过程操作条件的限制或者经济原因不希望存在外部持续激励.讨论了在无外部激励下基于快采样的多变量子空间模型闭环可辨识性,提出了无外部持续激励条件下的闭环快采样子空间模型辨识方法,在常规采样的可辨识性条件不满足或部分满足的情况下,通过对闭环系统控制对象的输入输出变量快采样来实现对象模型辩识,并通过仿真实例验证了基于快采样的辨识算法的有效性.【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2011(028)002【总页数】5页(P184-188)【关键词】系统激励;子空间辨识;快采样方法;闭环辨识【作者】邬芬;杨马英;田保林;王海波【作者单位】浙江工业大学信息工程学院,浙江,杭州,310023;浙江工业大学信息工程学院,浙江,杭州,310023;浙江工业大学信息工程学院,浙江,杭州,310023;浙江工业大学信息工程学院,浙江,杭州,310023【正文语种】中文0 引言在控制器结构不太复杂、控制参数固定的情况下，传统的闭环辨识方法需要有充分的外部激励得到输入输出数据来辨识模型结构和参数［1，2］。
一种闭环对象辨识方法及其在生产中的应用
姜景杰;甄新平;李全善;潘立登;闻光辉
【期刊名称】《南京航空航天大学学报》
【年(卷),期】2006(38)B07
【摘要】针对一些难达稳态过程的模型不易辨识的问题，提出了一种对象模型参
数和状态方程初值同时辨识的新方法。
该方法可不进行装置实验，仅使用装置历史数据就可进行在线辨识，且适用于系统处于非稳定状态的阶跃响应数据。
闭环控制系统辨识仿真和实际应用表明，应用该方法辨识出的对象特性进行PID参数设计，效果明显，并且使控制系统具有很好的抗干扰能力和鲁棒性。
【总页数】4页(P70-73)
【作者】姜景杰;甄新平;李全善;潘立登;闻光辉
【作者单位】北京化工大学信息科学与技术学院,北京100029
【正文语种】中文
【中图分类】TP273.5
【相关文献】
1.一种闭环对象辨识方法及其在生产中的应用
2.基于偏置继电反馈的多变量对象闭环辨识方法
3.一种参数闭环辨识方法在裁木系统中的应用
4.一种新颖的闭环频域
辨识方法及其在大滞后系统Smith预估控制中的应用5.一种相位相关的闭环频域
辨识方法及其在最优PI控制器整定中的应用(英文)
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
电厂脱硫系统闭环子空间辨识方法研究
摘要：基于闭环数据建立适用于控制器设计的湿法石灰石烟气脱硫系统模型，首先研究了基于正交分解(CSOPIM)和基于新息估计(PARSIME)的两种典型闭环子
空间辨识方法；其次利用已有的脱硫系统传递函数模型，在基于扩增状态空间模
型的预测控制器下生成闭环数据，建立了脱硫系统的状态空间模型，并对两种闭
环子空间辨识效果进行分析比较；最后对系统的动态特性进行了分析。
仿真结果
表明，闭环子空间辨识方法的效果总体好于开环子空间辨识方法，同时PARSIME
方法的辨识效果优于CSOPIM方法。
该研究对闭环子空间辨识方法应用于脱硫系
统的建模具有参考意义。
关键词：湿法石灰石烟气脱硫；闭环子空间辨识；正交分解；新息估计；
1湿法石灰石脱硫系统
湿法石灰石烟气脱硫技术是目前世界上最广泛使用和最成熟的脱硫工艺技术，采用石灰石作为脱硫吸收剂，除去烟气中的SO2[1]。
该技术脱硫效率较高，运行
烟气条件。
但是，湿法石
较为可靠稳定，并且能够适应大容量机组和高浓度SO
2
灰石脱硫系统的控制问题是其发展的最大阻碍之一。
典型的湿法石灰石烟气脱硫系统可划分为烟气系统、吸收塔系统、石灰石浆
液制备系统与石膏脱水系统，其中最核心的子系统是吸收塔系统。
几乎整个脱硫
反应都是在吸收塔内完成的。
原烟气降温后从吸收塔底部进入。
新鲜石灰石浆液从浆液槽送入，与反应后
下落至浆液槽的石灰石浆液相互混合。
混合后的浆液通过循环泵实现循环使用，
而经过结晶沉淀后的石膏等副产品被不断吹扫防止聚集，并被运送到储蓄罐中。
吸收区内，循环浆液从吸收塔顶部由喷嘴喷出，自上而下的浆液与自下上升的烟。
净化后的烟气经升温后
气逆向接触，发生一系列化学反应，除去烟气中的SO
2
从烟囱排出。
2闭环子空间辨识方法
闭环子空间辨识方法越来越受到关注，相较于开环辨识方法，其用于脱硫系
统辨识有以下几点优势:1)由于工业生产过程常常具有很大的干扰，开环辨识会
使得系统在大范围内变得非线性；
2)闭环辨识有利于控制系统的设计，闭环辨识所得到的模型在控制算法设计
相关的频率范围内是相当准确的，而且对于一些特殊的控制系统设计方法，闭环
辨识的方差也要小于开环辨识；
3)闭环子空间辨识大多数都有在未来输入的补空间进行正交投影计算的步骤，从而可将噪声项消除[2]。
2.1子空间辨识的基础知识
考虑如下的离散线性时不变状态空间模型:
式(1)中，xk∈瓗n为系统的状态变量；uk∈瓗nu为输入观测向量；yk∈瓗
ny为输出观测向量；wk∈瓗n与vk∈瓗ny分别为系统的测量噪声与过程噪声。
假设系统是能观测的，可设计如下Kalman滤波器:
式(2)中，K为卡尔曼滤波增益。
定义滤波器新息为ek=yk-C^xk-Duk，则新息形式的状态空间模型为:
式(3)中，新息ek为零均值白噪声。
定义输入数据Hankel矩阵Up与Uf:
定义状态序列Xi=[xixi+1…xi+j-2xi+j-1]∈瓗n×j，则过去状态序列为Xp=X0=[x0x1…xj-2xj-1]，未来状态序列为Xf=Xi=[xixi+1…xi+j-2xi+j-1]。
首先考虑以下状态预测方程:
2.2基于正交投影的闭环子空间辨识方法
CSOPIM辨识方法是基于正交投影的辨识方法，从控制对象的输入输出着手辨识对象模型，通过正交投影将输入输出数据转化为卡尔曼状态序列，再求出系统矩阵。
关键是引入了包含设定值Hankel矩阵的辅助变量。
3脱硫系统的闭环子空间辨识
3.1闭环数据生成
针对某脱硫系统的传递函数模型式，采用基于扩增状态空间模型的预测控制器对该模型进行控制。
3.2闭环子空间辨识
3.2.1辨识结果
分别采用CSOPIM与PARSIME辨识方法，计算得到的状态空间模型的系统矩阵如下:CSOPIM方法的辨识结果:
3.2.2数据拟合效果对比分析
将两种闭环子空间辨识方法CSOPIM和PAR-SIME以及开环子空间辨识方法
N4SID，与原始闭环数据的拟合效果进行对比，基于闭环数据的三种辨识方法辨识效果比较。
将每种辨识方法得到的两个输出量分别与原始闭环数据作差，得到输出量的误差，再计算输出量的绝对误差平均值与误差标准差。
闭环子空间辨识方法的效果总体比开环子空间辨识方法好，PAR-SIME方法的辨识效果优于CSOPIM方法[4]。
从理论角度来说，N4SID方法适用于开环数据的辨识，且易受干扰影响，因此N4SID方法用于闭环辨识效果不好。
CSOPIM方法虽然属于闭环辨识方法，但是由于正交投影无法消除噪声项的影响，存在有偏估计的问题，而PARSIME方法通过将未知新息序列视为已知参数，从而能够得到系统参数的一致估计值，通过估计值来代替系统噪声估计值，以消除噪声的影响。
因此PARSIME方法的辨识效果会更好。
4结语
本文采用基于正交分解和基于新息估计两种典型的闭环子空间辨识方法，建立了脱硫系统的状态空间模型，并对其有效性进行了对比分析。
通过将两种闭环子空间辨识方法的辨识效果与开环子空间辨识方法N4SID进行对比，验证了闭环子空间辨识方法的有效性。
同时通过理论分析与辨识效果比较，发现以PARSIME 方法建立的脱硫系统的动态数学模型精度优于CSOPIM方法。
此外，本文对湿法脱硫系统主要动态特性做出总结，为脱硫系统先进控制策略的研究奠定基础。
参考文献
[1]张建华,冯英山.燃煤电厂湿法脱硫系统运行环保监督工作探讨[J].华电技术,2018,40(12):63-65+80.
[2]牛拥军,宦宣州,李兴华.燃煤电厂烟气脱硫系统运行优化与经济性分析[J].热力发电,2018,47(12):22-28.
[3]于洪海,金冬青,李超,曲立涛.电厂湿法脱硫系统吸收塔起泡溢流分析及对策[J].资源节约与环保,2018(09):11-12.
[4]杨学标,陈再明,杨遥军.国华浙能电厂4号机组脱硫系统运行优化研究[J].电力科技与环保,2018,34(04):37-40.。
