مدل سازی دینامیکی عملکرد توربین گاز صنعتی با استفاده از معماری بهینه شبکه عصبی NARX

در این مقاله با استفاده از شبکه عصبی خود پنداره غیرخطی با ورودی خارجی با معماری بهینه، رفتار دینامیکی پارامترهای عملکردی توربین گاز صنعتی که به عنوان محرک کمپرسور گاز ایستگاه تقویت فشار در خطوط انتقال گاز استفاده می شود، مورد بررسی قرار گرفته است. در مدل سازی صورت گرفته، پارامترهای عملکردی توربین شامل دبی سوخت مصرفی توربین، دبی هوای ورودی به کمپرسور هوا، نسبت فشار کمپرسور هوا، سرعت توربین ژنراتور، دمای گاز ورودی به توربین ژنراتور و دمای گاز خروجی از توربین توان، به عنوان پارامترهای هدف در نظر گرفته شده اند؛ بطوریکه برای هر پارامتر هدف، یک شبکه عصبی مجزا با دو ورودی پس خور سرعت و توان مورد نیاز کمپرسور گاز به صورت متغیر با زمان به همراه دو ورودی خارجی دما و ارتفاع از سطح دریا، که نامتغیر با زمان هستند، استخراج گردیده است. به منظور تعیین معماری هر یک از شبکه های عصبی، رویکردی ابتکاری اتخاذ شده است تا معماری بهینه برای هر کدام از مدل ها حاصل شود. داده های مورد نیاز برای آموزش شبکه های عصبی، با استفاده از مدل ترمودینامیکی توربین گاز در نرم افزار متلب استخراج گردید. به منظور صحت سنجی نتایج، با شبیه سازی مدل ها بر اساس داده های آزمایش، مقدار معیار R در مقایسه با مدل ترمودینامیکی توربین، برای پارامترهای دبی هوای ورودی به کمپرسور، دبی سوخت، نسبت فشار کمپرسور، دور توربین ژنراتور، دمای گاز ورودی به توربین و دمای گاز خروجی از توربین به ترتیب ۰.۹۸۱، ۰.۹۹۴، ۰.۹۷۹، ۰.۹۳۴، ۰.۹۸۷ و ۰.۹۶۸ حاصل شده است.

کلیدواژه ها:

توربین گازصنعتی ، مدل سازی دینامیکی ، شبکه های عصبی مصنوعی ، معماری بهینه