[发明专利]一种基于自编码的脱硝预测控制方法

权利要求书

1.一种基于自编码的脱硝预测控制方法，其特征在于，所述脱硝预测控制方法包括以下步骤：

(1)对入口NO_x的历史数据进行工况识别，通过Smoothed z-score algorithm算法，最终输出入口NO_x状态信息Y；

(2)对输入特征变量进行标准化处理；所述输入特征变量包括各给煤机的给煤量、一次风量、二次风量、负荷指令、省煤器出口氧、炉膛出口烟温，用X表示，X＝{x₁,x₂,…x_n}；

(3)利用滑动窗口相关法将标准化后的输入特征变量X和入口NO_x状态信息Y的时间对齐，获得编码后的样本；

(4)利用随机森林对编码后的样本进行训练，获得入口NO_x趋势预测模型；

(5)脱硝系统投运时，根据输入特征变量的实时数据，结合入口NO_x趋势预测模型，获得入口NO_x状态信息，最终输出前馈氨量，加上反馈氨量之和，获得最终氨量，由此通过DCS中氨量转阀门模块，输出阀门的开度，进行喷氨量的控制。

2.根据权利要求1所述的脱硝预测控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中入口NO_x状态信息最终输出包括1、0、-1，分别表示入口NO_x突增、入口NO_x平稳、入口NO_x突降三种工况状态。

3.根据权利要求2所述的脱硝预测控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中对入口NO_x的历史数据进行工况识别，首先采用z-score对入口NO_x进行标准化，y^*＝y-μσ，其中y为入口NO_x，μ为入口NOx均值，σ为入口NOx的标准差，y^*为标准化后的入口NO_x；选择时间窗口t为滑动窗口，设置相应的阈值k₁、k₂使其能够准确的判定入口NO_x中的状态信息，通过Smoothedz-score algorithm算法，最终输出的是入口NO_x状态信息，用1，0，-1分别表示入口NO_x突增、入口NO_x平稳、入口NO_x突降三种状态，可用符号Y表示，Y∈{-1,0,1}；所述阈值k₁、k₂分布为2、-2。

4.根据权利要求3所述的脱硝预测控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中对输入特征变量进行标准化处理，处理公式如下：式中，x为输入特征变量，μ为输入特征变量的均值，σ为输入特征变量的标准差。

5.根据权利要求4所述的脱硝预测控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中滑动窗口相关法，相关性公式为：其中Cov(X,Y)为X与Y的协方差，Var[X]为X的方差，Var[Y]为Y的方差；对于每个输入特征变量与输出特征变量的滑动窗口相关性法的评价函数为J_i＝max(|ρ(X_i,Y)|)，对每一个输入特征变量X_i向后延迟t_i个时间窗口，使得J_i最大。

6.根据权利要求5所述的脱硝预测控制方法，其特征在于，所述步骤(4)的随机森林训练，在不纯度的衡量指标中，选择基尼系数作为衡量指标，其式：式中K为随机森林需要分的类数，p_k为样本属于第K类的概率。