一种火电机组过热汽温两级协调预测控制方法

摘要

本发明公开了一种火电机组过热汽温两级协调预测控制方法，它是通过设计两级协调控制算法，并采用带前馈补偿的广义预测-比例(GPC-P)串级控制策略分别实现对一级和二级减温喷水的控制，使两级喷水减温控制在二级减温水阀门存在调节余量的情况下近似解耦，因此一级减温喷水的调节过程，不会造成末级过热器出口温度的波动；而在二级减温水阀门处于上/下限的情况下，充分利用一级喷水的调节余量协助二级喷水控制过热汽温，从而进一步减小过热汽温控制的动态和稳态偏差，提高系统的控制性能。

主权项

一种火电机组过热汽温两级协调预测控制方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在稳态工况下，把一级和二级减温喷水控制系统切换到手动状态，并分别进行减温水阀门阶跃响应试验；(2)利用两点法分别求出以下对象的传递函数：一级导前汽温对一级减温水阀门开度的传递函数W₁₁(s)(℃/％)；一级汽温对一级减温水阀门开度的传递函数W₁(s)(℃/％)；过热汽温对一级减温水阀门开度的传递函数W₃(s)(℃/％)；二级导前汽温对二级减温水阀门开度的传递函数W₂₁(s)(℃/％)；以及过热汽温对二级减温水阀门开度的传递函数W₂(s)(℃/％)；(3)利用级数展开法求过热汽温对一级汽温的传递函数W_d(s)(℃/℃)、一级汽温对一级导前汽温的传递函数W₁₂(s)(℃/℃)，以及过热汽温对二级导前汽温的传递函数W₂₂(s)(℃/℃)；(4)在每个控制周期内，利用两级协调控制算法计算当前时刻的一级协调信号O₁(k)和二级协调信号O₂(k)；(5)利用一级协调信号O₁(k)，按式(1)对一级汽温设定值T_sp1(k)进行修正，修正结果为T′_sp1(k)：T′_sp1(k)＝T_sp1(k)+O₁(k)  (1)并把二级协调信号O₂(k)作为前馈信号引入到二级GPC控制器；(6)利用一级协调信号O₁(k)以及串联的一级GPC控制器和一级比例控制器计算一级减温水阀门的控制量u₁(k)并输出，利用二级协调信号O₂(k)以及串联的二级GPC控制器和二级比例控制器计算二级减温水阀门的控制量u₂(k)并输出。