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热力发电2025年第07期:基于CNN-GRU-MHA的CFB机组污染物排放动态预测

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王勇权;高明明;王唯铧;张鹏新;成永强;

单位:新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学);控制与计算机工程学院(华北电力大学);

摘要:SO_2与NO_x排放质量浓度的精准预测可以有效指导污染物排放控制,对CFB机组环保运行具有重要意义。以某330 MW CFB机组为研究对象,采用Pearson相关系数实现输入变量筛选,应用四分位距(interquartile range,IQR)方法筛选并替换异常值,同时进行归一化,完成数据预处理;随后,通过卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)提取输入变量的特征,进入门循环单元(gated recurrent unit,GRU)处理时间序列特征,并引入多头自注意力(multi-head attention,MHA)机制捕捉特征之间的重要关系,经训练后反归一化得到模型输出;最后,使用平均绝对误差MAE、平均绝对百分比误差MAPE和决定系数R~2评估测试集的结果。结果表明,该CNN-GRU-MHA模型能够较为准确地预测CFB机组的污染物排放质量浓度。消融实验与模型对比证明了该模型的优越性能。该CNN-GRU-MHA模型可以实现CFB机组污染物排放质量浓度的监测与优化指导,从而使电厂及时调整运行参数,确保污染物排放达标。

关键词:CFB;;污染物排放预测;;深度学习;;数据驱动

基金资助:国家重点研发计划项目(2022YFB4100304)~~