基于SVR与特征变量选择方法的煤炭发热量预测

基于SVR与特征变量选择方法的煤炭发热量预测

论文摘要

目前应用较多的煤炭发热量预测模型主要以传统的线性回归模型为主,且大多以灰分、挥发分、固定碳等工业分析数据为主,而较少考虑元素分析指标对发热量预测效果的影响。因此,此类方法存在对煤的发热量预测精度低、适用范围窄的缺陷。本文基于我国不同地域的60组煤质分析样本,同时考虑工业分析和元素分析指标对发热量的影响,采用平均影响值法(Mean Impact Value,MIV)和粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)相结合的方法,对影响煤炭发热量的指标进行特征变量筛选,并结合支持向量回归方法(Support Vector Regression,SVR)对煤炭发热量进行非线性建模和预测。结果表明:对于我国不同地域的60组煤炭样本,煤的工业分析和元素分析指标中,仅灰分、碳含量与发热量之间存在一定的线性相关性,其余指标与发热量的线性相关性较差,煤的发热量预测应优先考虑非线性建模方法。经特征变量筛选后发现,煤的工业分析指标中水分、灰分和挥发分三者对发热量的影响均较大,而元素分析中仅碳含量对发热量影响较为显著;以影响显著的4个指标为特征变量进行发热量预测,SVR方法对煤发热量的预测精度显著提高,相关系数达0.982 7%,远高于其他线性回归模型。同时,不同发热量模型预测结果也表明,煤炭样本来源地域越接近,各方法预测精度差异越小,应依据样本地域差异选取合适的预测方法。

论文目录

  • 1 煤质指标与发热量的线性相关性
  • 2 发热量预测模型的构建
  •   2.1 线性回归模型
  •   2.2 非线性ε-SVR回归模型
  • 3 预测模型特征变量选择
  •   3.1 MIV特征选择方法
  •   3.2 模型训练参数优化
  •   3.3 特征变量选择结果
  • 4 结果与讨论
  •   4.1 预测结果评价指标
  •   4.2 特征变量选择合理性评价
  •   4.3 不同模型预测效果对比
  •   4.4 基于地域差异的发热量预测效果分析
  • 5 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李大虎,韦鲁滨,朱学帅,荣令坤,时景阳

    关键词: 发热量,预测,特征变量

    来源: 煤炭学报 2019年S1期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 燃料化工

    单位: 内蒙古科技大学矿业与煤炭学院,中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51904160),内蒙古科技大学创新基金资助项目(2017QDL-B13)

    分类号: TQ533.4

    DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2018.1268

    页码: 278-288

    总页数: 11

    文件大小: 1704K

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