文档名：基于LightGBM的集中供热系统预测控制策略研究
摘要：针对城市集中供热系统大时滞非线性、换热站负荷预测与调控过度依赖人工经验、系统预测及调控过程不精细、不及时以及系统能耗偏高等现状,提出了一种基于轻梯度提升机(LightGradientBoostingMachine,LightGBM)的集中供热系统预测控制策略.首先,结合供热系统气候补偿工艺原理,建立了基于LightGBM换热站回水温度预测模型,用以确保回水温度预测目标的及时性与可靠性;其次,设计了基于移动加权平均算法的预测函数,结合PID控制算法实现了集中供热系统的精准负荷预测与高性能调控.实践结果表明,所提出的基于LightGBM的集中供热系统预测控制策略,可及时精准地预测换热站运行负荷且具有更好的超前控制效果,有效地提高了集中供热控制系统的可靠稳定性能.
Abstract：ApredictivecontrolstrategyforcentralizedheatingsystemsbasedonLightGradientBoos-tingMachine(LightGBM)isproposedtoaddressthecurrentsituationoflargetimedelaynonlinearityinurbancentralizedheatingsystems,excessiverelianceonmanualexperienceinloadpredictionandregula-tionofheatexchangestations,impreciseanduntimelysystempredictionandregulationprocesses,andhighsystemenergyconsumption.Firstly,basedontheprincipleofclimatecompensationtechnologyinheatingsystems,aLightGBMheatexchangestationreturnwatertemperaturepredictionmodelwasestab-lishedtoensurethetimelinessandreliabilityofthereturnwatertemperaturepredictiontarget.Secondly,apredictionfunctionbasedonthemovingweightedaveragealgorithmwasdesigned,andcombinedwiththePIDcontrolalgorithm,preciseloadpredictionandhigh-performanceregulationofthecentralizedheatingsystemwereachieved.ThepracticalresultsshowthattheproposedLightGBMbasedpredictivecontrolstrategyforcentralheatingsystemscanaccuratelypredicttheoperatingloadofheatexchangesta-tionsinatimelymannerandhasbetteradvancedcontroleffects,effectivelyimprovingthereliabilityandstabilityperformanceofthecentralheatingcontrolsystem.
作者：王荣鑫 葛振福 侯晨晨 王越洋 Author：WANGRongxin GEZhenfu HOUChenchen WANGYueyang
作者单位：淄博市热力集团有限责任公司淄博热力有限公司,山东淄博255000
刊名：工业仪表与自动化装置 ISTIC
Journal：IndustrialInstrumentation&Automation
年，卷(期)：2024, (3)
分类号：TP273
关键词：集中供热系统 LightGBM 负荷预测 移动加权平均 预测控制
Keywords：centralheatingsystem LightGBM loadforecasting movingweightedaveragealgo-rithm predictivecontrol
机标分类号：TM715TP391TP273
在线出版日期：2024年7月1日
基金项目：基于LightGBM的集中供热系统预测控制策略研究[
期刊论文] 工业仪表与自动化装置--2024, (3)王荣鑫 葛振福 侯晨晨 王越洋针对城市集中供热系统大时滞非线性、换热站负荷预测与调控过度依赖人工经验、系统预测及调控过程不精细、不及时以及系统能耗偏高等现状,提出了一种基于轻梯度提升机(LightGradientBoostingMachine,LightGBM)的集中供热...参考文献和引证文献
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