[发明专利]运用灰色系统GM（1，N）模型的天然气脱碳装置效果分析方法

权利要求书

1.一种运用灰色系统GM(1,N)模型的天然气脱碳装置效果分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：以在线分析仪测得天然气脱碳装置内的CO₂浓度为参考序列，以X₀⁽⁰⁾(j)表示，其中j＝1，2，…，n；以天然气脱碳装置的进气量、进气压力、进气温度、贫液循环量、贫液入塔温度、吸收塔液位、塔顶温度、塔底温度为比较序列，分别以X₁⁽⁰⁾(j)、X₂⁽⁰⁾(j)、X₃⁽⁰⁾(j)、X₄⁽⁰⁾(j)、X₅⁽⁰⁾(j)、X₆⁽⁰⁾(j)、X₇⁽⁰⁾(j)、X₈⁽⁰⁾(j)表示，其中j＝1，2，…，n；

S2：建立灰色系统GM(1,N)模型进行动态分析，判断出不同工况下各控制点当前参数对天然气脱碳装置运行的利弊，具体过程如下：

S201：对S1中的参考序列和比较序列做灰色一次累加生成处理，得到生成数列将数列的时刻i＝1,2,...,n看作连续的变量t，则可将数列作为时间t的函数

S202：令为GM(1,N)模型的原始形式，式I中的参数列记为α＝(a,b₁,b₂,…b_N-1)^T，再令将式I按差分法离散，可得到线性方程组：

按照最小二乘法，得：

其中，B^T表示B的转置矩阵，B^-1表示B的逆矩阵；

S203：利用两点滑动平均法，可得矩阵：

$B=\left(\begin{array}{cccc}-\frac{1}{2}\left(X_1^{\left(1\right)}\right(1)+X_1^{\left(1\right)}(2\left)\right)& X_2^{\left(1\right)}\left(2\right)& ...& X_N^{\left(1\right)}\left(2\right)\\ -\frac{1}{2}\left(X_1^{\left(1\right)}\right(2)+X_1^{\left(1\right)}(3\left)\right)& X_2^{\left(1\right)}\left(3\right)& ...& X_N^{\left(1\right)}\left(3\right)\\ M& M& & M\\ -\frac{1}{2}\left(X_1^{\left(1\right)}\right(n-1)+X_1^{\left(1\right)}(n\left)\right)& X_2^{\left(1\right)}\left(n\right)& ...& X_N^{\left(1\right)}\left(n\right)\end{array}\right),$

再根据如下公式计算向量

其中，M＝diag(α₁,α₂,...,α_N)；

S3：将求得的参数列α＝(a,b₁,b₂,…b_N-1)^T代入微分方程中，按各影响因子关联度大小进行排序，确定影响天然气脱碳装置效果的主要因子的强弱与大小。