【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锅炉风机电气控制，特别是一种改进型锅炉风机电气系统。
技术介绍
1、随着工业化进程的加快和能源需求的增加，锅炉系统作为工业生产中的核心设备，广泛应用于发电、供热等领域。在锅炉系统中，风机作为关键设备之一，负责为燃烧过程提供适量的空气，确保燃烧充分并维持系统的稳定运行。然而，现有锅炉风机电气控制系统仍存在一些明显的技术不足，制约了系统的运行效率和控制精度。
2、传统的锅炉风机控制系统通常采用固定参数的pid控制，控制算法的固定参数使得系统难以在锅炉负荷变化时进行快速调整，特别是在负荷波动较大或工况复杂的情况下，现有控制系统常常表现出控制精度不足和反应滞后的问题。这导致锅炉风机无法根据实际需求进行灵活调节，进而影响锅炉的燃烧效率和系统稳定性。
3、现有的锅炉风机控制系统在面对复杂工况时缺乏自适应能力，无法有效处理锅炉负荷的动态变化。由于系统参数需要依赖人工设定，现有技术无法在负荷变化或外界环境发生变化时，自动调整控制策略以适应新的运行条件。此外，传统的控制系统大多依赖人为干预，智能化水平较低，难以满足现代工业对自动化和智能化的需求。
4、在现有技术中，由于锅炉风机通常在固定转速或简单的多段控制模式下运行，系统无法根据实际负荷需求灵活调整风机的转速和供气量。这种缺乏动态调节的控制模式不仅导致了风机在低负荷时仍然消耗大量能源，还可能在高负荷下无法充分满足燃烧需求，从而影响燃烧效率，造成能源浪费。
5、现有的锅炉风机控制系统通常依赖于固定参数的反馈控制，无法实时感知锅炉的运行状
6、为此，本领域技术人员提供一种改进型锅炉风机电气系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
技术实现思路
1、鉴于现有的改进型锅炉风机电气及系统中存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术所要解决的问题在于：现有技术存在控制精度低、自适应能力差、能耗高和系统稳定性差。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
4、第一方面，本专利技术实施例提供了一种改进型锅炉风机电气系统，其包括，
5、锅炉运行参数采集模块：用于采集锅炉的运行状态参数；
6、时序特征预测模块：用于根据历史数据和实时运行数据预测锅炉的负荷变化；
7、模糊自适应控制模块：用于基于时序特征预测结果和实时运行参数动态控制风机转速；
8、多层反馈机制：用于接收锅炉实际运行状态与预测状态的误差，并优化控制参数。
9、作为本专利技术所述改进型锅炉风机电气系统的一种优选方案，其中：所述时序特征预测模块使用长短期记忆网络模型，基于以下函数进行预测，具体表示为，
10、
11、式中，为未来时刻的负荷预测值，xt+1为输入数据，wh和wx为权重矩阵，bh为偏置，ht为上一时刻的隐藏状态。
12、作为本专利技术所述改进型锅炉风机电气系统的一种优选方案，其中：所述时序特征预测模块通过滑动窗口方法生成特征向量，窗口长度为预设的历史数据时间段，以获取锅炉系统的动态变化趋势。
13、作为本专利技术所述改进型锅炉风机电气系统的一种优选方案，其中：所述模糊自适应控制模块包括，
14、模糊化单元，用于将锅炉负荷和风机转速误差模糊化处理；
15、模糊推理单元，基于模糊规则库进行推理；
16、去模糊化单元，输出具体的风机转速调整值，模糊推理过程基于以下计算公式：
17、
18、式中，μi为模糊隶属度，ui为对应的控制输出。
19、作为本专利技术所述改进型锅炉风机电气系统的一种优选方案，其中：所述模糊推理单元的模糊规则库包括基于锅炉负荷和风机转速误差的多个模糊规则，所述规则根据下列条件确定：
20、负荷快速增加且供气不足，则增加风机转速；
21、负荷变化缓慢且供气充足，则保持风机转速不变。
22、作为本专利技术所述改进型锅炉风机电气系统的一种优选方案，其中：所述去模糊化单元采用重心法进行去模糊化处理，计算公式为，
23、
24、式中，x为控制变量，μ(x)为模糊集的隶属函数。
25、作为本专利技术所述改进型锅炉风机电气系统的一种优选方案，其中：所述多层反馈机制通过误差累积计算公式进行优化调整，具体表示为：
26、
27、式中，et为当前误差，为预测值，kp、ki、kd为反馈控制的比例、积分和微分系数。
28、作为本专利技术所述改进型锅炉风机电气系统的一种优选方案，其中：所述多层反馈机制进一步结合自学习模块，利用强化学习算法调整控制参数，通过以下q学习更新公式优化控制策略，具体表示为：
29、
30、式中，q(st,at)为状态-动作对的值，α为学习率，rt为当前奖励，γ为折扣因子。
31、第二方面，本专利技术实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的改进型锅炉风机电气系统的任一步骤。
32、第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现上述的改进型锅炉风机电气系统的任一步骤。
33、本专利技术有益效果为：
34、1、本专利技术通过结合时序特征预测和模糊自适应控制，实现了对锅炉风机的精准控制，系统能够根据锅炉负荷的预测和实时参数的变化，提前调整风机转速和供气量，从而减少滞后现象，显著提高了系统的控制精度和响应速度。
35、2、本专利技术通过多层反馈机制和自学习模块，系统能够在锅炉实际运行状态与预测不符时自动调整控制参数，确保长时间运行中的优化和自我调整能力。强化学习算法的引入进一步提高了系统在不同工况下的自适应性，使其具备高度的智能化和可持续优化的能力。
36、3、本专利技术通过动态控制风机转速，根据锅炉负荷情况调整供气量，避免不必要的能量浪费。特别是在低负荷状态下，风机可以以较低转速运行，节省能源；而在高负荷状态下，系统能快速调整供气量以维持锅炉的高效燃烧状态，显著提升了锅炉系统的能源利用效率。
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1.一种改进型锅炉风机电气系统，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的改进型锅炉风机电气系统，其特征在于：所述时序特征预测模块使用长短期记忆网络模型，基于以下函数进行预测，具体表示为，
3.如权利要求2所述的改进型锅炉风机电气系统，其特征在于：所述时序特征预测模块通过滑动窗口方法生成特征向量，窗口长度为预设的历史数据时间段，以获取锅炉系统的动态变化趋势。
4.如权利要求3所述的改进型锅炉风机电气系统，其特征在于：所述模糊自适应控制模块包括，
5.如权利要求4所述的改进型锅炉风机电气系统，其特征在于：所述模糊推理单元的模糊规则库包括基于锅炉负荷和风机转速误差的多个模糊规则，所述规则根据下列条件确定：
6.如权利要求5所述的改进型锅炉风机电气系统，其特征在于：所述去模糊化单元采用重心法进行去模糊化处理，计算公式为，
7.如权利要求6所述的改进型锅炉风机电气系统，其特征在于：所述多层反馈机制通过误差累积计算公式进行优化调整，具体表示为：
8.如权利要求7所述的改进型锅炉风机电气系统，其特征在于：所述
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～8任一所述的改进型锅炉风机电气系统的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一所述的改进型锅炉风机电气系统的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种改进型锅炉风机电气系统，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的改进型锅炉风机电气系统，其特征在于：所述时序特征预测模块使用长短期记忆网络模型，基于以下函数进行预测，具体表示为，
3.如权利要求2所述的改进型锅炉风机电气系统，其特征在于：所述时序特征预测模块通过滑动窗口方法生成特征向量，窗口长度为预设的历史数据时间段，以获取锅炉系统的动态变化趋势。
4.如权利要求3所述的改进型锅炉风机电气系统，其特征在于：所述模糊自适应控制模块包括，
5.如权利要求4所述的改进型锅炉风机电气系统，其特征在于：所述模糊推理单元的模糊规则库包括基于锅炉负荷和风机转速误差的多个模糊规则，所述规则根据下列条件确定：
6.如权利要求5所述的改进型锅炉风机电气系统，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐艺熙，刘婧晨，杨福男，应建勋，屈甲子，王程辉，李栋林，王亚斌，梁立嘉，赵永钊，赵宏平，张洁，
申请(专利权)人：华能陇东能源有限责任公司正宁电厂，
类型：发明
国别省市：
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