一种在线硬件闭环网源协调线性自抗扰控制方法

摘要

本发明涉及一种在线硬件闭环网源协调线性自抗扰控制方法，以LABVIEW为开发环境，建立包括LADRC线性自抗扰的协调控制算法库；以NI Compact RIO控制器为载体，基于协调控制算法库，以LADRC取代传统PID控制模块，建立以能量平衡信号为前馈信号的网源协调LADRC线性自抗扰控制策略；本发明采用LADRC取代传统PID控制模块，不需要积分环节通过LADRC的ESO扩张观测器就能实现无静差，避免了积分反馈的副作用，不依赖于被控系统的具体数学模型并对内外扰有较强的抗扰能力，提高特高压电网内源侧网源协调控制策略的自适应性和抗扰动性，使整个系统在网源协调工作区间内具有良好的鲁棒性与适应性，方法简单，更便于工程化应用。

主权项

一种在线硬件闭环网源协调线性自抗扰控制方法，其特征在于步骤如下：步骤(1)，以LABVIEW为开发环境，建立包括LADRC线性自抗扰的协调控制算法库；步骤(2)，以NI Compact RIO控制器为载体，基于步骤(1)的协调控制算法库，以LADRC取代传统PID控制模块，建立以能量平衡信号为前馈信号的网源协调LADRC线性自抗扰控制策略；在NI Compact RIO控制器上以100MS的扫描周期运行；所述网源协调LADRC线性自抗扰控制策略的输出边界为锅炉主控信号输出和汽机主控信号输出；所述网源协调LADRC线性自抗扰控制策略的输入边界为调度AGC能量需求信号，主汽压力设定值以及功率设定值；步骤(3)，以PXI仿真平台为载体，基于LABVIEW开发环境，基于步骤(1)的协调控制算法库，进行图形化组态编程，建立协调控制热工对象的控制逻辑；接收协调控制逻辑输出信号，作为协调控制热工对象的控制逻辑的输入信号；针对协调控制热工对象，从现场实时数据或者历史数据中获取阶跃响应波形；用三阶传递函数或者三阶传递函数的串联形式拟合实际协调控制热工对象特性，使用差分演化算法对实际协调控制热工对象进行三阶传递函数生产试验模型辨识，最终确定实际协调控制热工对象的实时三阶传递函数模型；所述协调控制热工对象包括燃烧控制系统、给水控制系统以及主汽温控制系统；步骤(4)，以RJ45接口为通讯方式，将步骤(2)中NI Compact RIO控制器与步骤(3)中PXI仿真平台硬件对接，建立NI Compact RIO控制器和PXI平台的网络通讯；使用步骤(2)中基于NI Compact RIO控制器的LADRC线性自抗扰控制器策略，控制对步骤(3)中PXI仿真平台的三阶传递函数模型对象进行控制策略验证，观察仿真模型对象输出，利用试凑法优化LADRC自抗扰控制系数，确定步骤(2)中LADRC线性自抗扰控制器策略的最优控制效果；步骤(5)，将步骤(2)中以NI Compact RIO控制器为载体建立的网源协调LADRC自抗扰控制器策略应用到网源协调控制涉网生产试验，同时将步骤(3)中的实时数据接入步骤(4)的PXI仿真平台；根据国家电力监管委员会下达《辅助服务补偿》和《电厂并网管理细则》中的AGC考核指标对步骤(3)中已经验证效果的网源协调LADRC自抗扰控制器策略的控制性能进行评估，同时对步骤(3)的实际协调控制热工对象的实时三阶传递函数模型进行修正；根据AGC考核指标对网源协调LADRC自抗扰控制器策略的调节速度和调节精度进行判断，如果满足AGC考核指标，则进行推广应用；如果不满足AGC考核指标，则重复步骤(3)～步骤(5)；