变步长精细Runge-Kutta法非等温输气管道泄漏检测与定位

针对复杂工况下输气管道的泄漏检测与定位准确率低、效率不高这一难题,结合等温定位法和Runge-Kutta法(龙格-库塔法)的原理及优缺点提出改进的变步长精细Runge-Kutta法。根据管道中的气体流动过程及温度的不同处理方式,以管道的温度、压力和流速为参数确定步长求得管道从首端到末端各截面的参数,通过测量管道首末端的流量和压力可判定出输气管道泄漏的位置。通过对非等温气体管道的仿真实验,以泄漏率和定位精度作为评价指标,对等温定位法和变步长精细Runge-Kutta法定位效果进行了对比分析。仿真结果表明,对于非等温气体管道的泄漏,变步长精细Runge-Kutta法的检测与定位精度准效率高。     

基于小波变换的风电场短期风速组合预测

针对风电场短期风速的预测提出一种基于小波变换的组合预测方法。首先利用Mallat算法对短期风速时间序列进行db3小波三层分解与重构,得到短期风速时间序列的近似分量和细节分量。针对近似分量和细节分量的不同特性,对近似分量利用粒子群算法优化的最小二乘支持向量机进行预测,对细节分量利用自回归求和滑动平均模型进行预测。最后各预测模型预测值组合叠加得到最终的短期风速预测值。仿真结果表明该方法具有较高的预测准确度。     

基于模型迁移方法的回转窑煅烧带温度软测量

回转窑的煅烧带温度是其控制过程中一个非常重要的参数,但煅烧带温度难以直接获取并且缺少大量的实测数据进行软测量.为了在数据较少的情况下获得准确的软测量模型,并考虑到窑头温度与煅烧温度的相似性,引入了基于过程相似性进行模型迁移的方法(PMBPS),首先采用混沌混合学习算法训练T-S模糊神经网络,对具有大量准确测量值的窑头温度建模,然后用PMBPS算法对窑头温度模型进行规划修正,获得煅烧带温度的软测量模型.仿真验证了所提出的软测量建模方法的有效性.     

基于减法聚类的焦炉集气管压力操作模式提取及迁移重构

基于集气管压力控制特点和生产过程中产生的大量历史数据和以往操作经验的基础上,提出一种基于减法聚类的焦炉集气管压力控制的操作模式提取及迁移重构方法。基于减法聚类算法进行操作模式的提取,最终形成操作模式优化数据库,对压力设定值进行优化,采用基于模型迁移思想的模式重构策略实现操作模式的修正。工业应用试验验证了所提方法的有效性。     

SWE-IPCA方法在传感器故障诊断中的应用

针对目前油田传感器设备故障诊断广泛采用的主元得分向量平方和与平方预测误差方法,在进行在线故障诊断过程中,往往存在对实际生产过程中产生的弱故障诊断不灵敏,甚至无法有效进行故障识别的问题,同时考虑到油田生产过程的特点,提出一种基于平方加权预测误差的迭代主元分析进行故障检测的方法,在不同的残差空间中对故障进行分析,提高了系统对弱故障诊断的准确性.运用迭代算法更新主元分析算法模型,通过残差空间的平方加权预测误差变量重构确定故障,实现对油田生产传感器设备故障的动态在线诊断.最后利用油田生产的实际数据对该方法进行了在线故障诊断实验,实验结果表明,该方法对油田生产传感器设备可以有效地进行故障诊断.     

多相流体进泵过程机理建模

从举升过程中油气水多相流体质量比变化的角度出发,在确定溶解气油质量比随压力变化规律的基础上,综合考虑有杆泵抽汲过程中泵腔内气体可压缩性、原油中溶解气析出、泵阀局部阻力和抽油杆柱弹性振动等因素的影响,建立泵腔压力、进泵流体流量、泵腔内液体体积与柱塞运动之间相互关系的数学模型,得到一组描述多相流体进泵过程的新模型。油田现场应用表明,使用新模型预测的泵效与实际泵效的相对误差小于5%,仿真示功图与泵功图几何特征符合生产实际,模型精度能够满足工程应用的要求。新模型适用于有杆泵系统泵效分析计算、优化设计与故障诊断等。     

数据驱动闭环子空间预测控制方法研究与应用

提出一种完全数据驱动的闭环子空间辨识及预测控制器设计方法. 该方法完全由闭环系统的输入输出数据辨识子空间矩阵, 通过子空间矩阵的拆分, 排除了与扰动相关的模型输入, 进而获取子空间矩阵参数的无偏估计; 将辨识得到的闭环系统子空间矩阵描述直接作为预测模型, 设计预测控制器; 将其应用于某钢铁集团焦炉炭化室压力控制系统, 取得了良好的控制效果.

     

基于多源信息特征融合的抽油井动液面集成软测量建模

针对传统抽油井动液面(DLL)检测只能依靠人工操作回声仪测试,无法实时在线检测的问题,提出基于多源信息特征融合的抽油井动液面集成软测量新方法。采用快速傅里叶变换(FFT)将抽油机悬点载荷及振动时域信号转换成频域信号;采用核主元分析(KPCA)提取悬点载荷及振动频谱和电功率、井口油、套压时域信号非线性特征;利用改进的模糊交互式自组织数据分析聚类(ISODATA)和高斯过程回归(GPR)融合时频信息特征,建立多个动态子模型;利用权重优化证据理论(D-S)构造的概率分配函数作为权值因子,对子模型输出进行集成以得到最终的DLL预测值。油田现场应用证明了该方法的有效性。     

有杆泵抽油井采油过程建模

针对有杆泵抽油井采油过程机理复杂、高度非线性的特点,以伯努利方程的推广形式描述油井流入动态,基于物质平衡方程描述油套环空液面变化规律,综合考虑有杆泵抽汲过程中泵腔内气体可压缩性、泵腔压力变化、泵阀局部阻力等因素,描述流体进泵运动规律,建立有杆泵抽油井采油过程动态机理模型,采用数值法对模型进行求解.仿真分析与矿场实验表明...     

抽油井示功图诊断分析方法研究

抽油井示功图是掌握深井泵工作状况和油井流入动态的重要手段,不同形状的示功图代表了不同的工况.针对油田现场普遍存在的表示井下供液不足的刀柄形示功图,提出通过在示功图上确定十个特征点将示功图分为八段,结合采油原理定性分析示功图形状特征,进而提出定量计算井下干摩擦力、井液密度和泵阀阻力等井况参数的方法.现场应用证明了所提方法...