Estratégia de controle inteligente multiobjetivo do sistema de entrada de vapor de célula eletrolítica de óxido sólido baseada em aprendizado por reforço profundo

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摘要

【Objetivo】 A estabilidade do sistema de entrada de vapor em células eletrolíticas de óxido sólido é crucial para melhorar a eficiência da eletrólise e prolongar a vida útil da célula eletrolítica, mas as características de acoplamento não lineares entre a pressão e o fluxo de vapor impõem altas exigências à estratégia de controle. 【Método】 Foi construído um banco de testes do sistema de entrada de vapor compatível com um sistema de célula eletrolítica de óxido sólido (SOEC) de 50 kW, para estudar o controle do erro do fluxo de vapor e a oscilação da pressão. Com base nos dados operacionais coletados do banco de testes, um agente de gradiente de política determinista profundo de dupla latência foi treinado, e foi proposta uma estratégia de controle inteligente multiobjetivo (intelligent control, IC) baseada em um algoritmo de aprendizado por reforço profundo, alcançando o objetivo de controlar o erro do fluxo de saída do sistema em não mais que 3% e a oscilação da pressão em não mais que 1 kPa. 【Resultados】 Os experimentos mostraram que, sob a estratégia IC, o erro máximo do fluxo de vapor de saída foi de 1,4%, e a oscilação máxima da pressão foi de ±0,67 kPa; sob o método de controle PID, o erro máximo do fluxo de saída em estado estacionário foi de 3,8%, e a oscilação máxima da pressão foi de ±1,25 kPa. Em comparação com o PID, a estratégia IC reduziu o erro máximo do fluxo de vapor em 63,2% e a oscilação da pressão do vapor em 46,4%. 【Conclusão】 Portanto, o desempenho do controle da estratégia IC é significativamente superior ao do PID.

关键词

Célula eletrolítica de óxido sólido;Sistema de entrada de vapor;Aprendizado por reforço profundo;Controle multiobjetivo

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