发明名称 一种火力发电厂超超临界机组的主汽温预测控制方法
摘要 一种火力发电厂超超临界发电机组的主汽温预测控制方法,包括分层的控制结构,由底层直接控制层和上层指导优化层两个控制层次构成,上层指导优化层实现模型参数辨识、预测优化和PID参数整定控制;底层直接控制层为串级系统结构,包括主、副两个回路控制,直接控制面向DCS系统的PID控制器。本发明可以替代控制工程师进行PID参数设置,直接采用在线模型辨识和控制器参数整定的方法,来达到主汽温自适应控制的目的,实现了先进控制技术和智能优化技术在DCS系统下的应用,具有较强的稳定性和鲁棒性,能够适应变负荷下主汽温被控对象模型变化的过程。
申请公布号 CN102777879B 申请公布日期 2014.04.02
申请号 CN201210234742.1 申请日期 2012.07.06
申请人 广东电网公司电力科学研究院;武汉大学 发明人 陈世和;李昕;韩玲;方彦军
分类号 F22B35/12(2006.01)I;G05B13/04(2006.01)I 主分类号 F22B35/12(2006.01)I
代理机构 广州知友专利商标代理有限公司 44104 代理人 周克佑
主权项 1.一种火力发电厂超超临界机组的主汽温预测控制方法,其特征是:包括分层的控制结构,由底层直接控制层和上层指导优化层两个控制层次构成,上层指导优化层实现模型参数辨识、预测优化和PID参数整定控制;底层直接控制层为串级系统结构,包括主、副两个回路控制,直接控制面向DCS系统的PID控制器;所述的底层直接控制层引入广义控制算法,t时刻的性能指标为以下形式<img file="2012102347421100001DEST_PATH_IMAGE001.GIF" wi="378" he="49" />式中,<img file="449712DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="37" he="17" />表示数学期望;<img file="2012102347421100001DEST_PATH_IMAGE003.GIF" wi="19" he="17" />和<img file="885373DEST_PATH_IMAGE004.GIF" wi="19" he="17" />分别为优化时域的起始和终止时刻;<img file="2012102347421100001DEST_PATH_IMAGE005.GIF" wi="21" he="17" />表示控制时域,在经过<img file="843970DEST_PATH_IMAGE005.GIF" wi="21" he="17" />步后控制量不再变化;<img file="794609DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="29" he="17" />为大于零的加权系数,取为常数;<img file="2012102347421100001DEST_PATH_IMAGE007.GIF" wi="31" he="17" />对象输出的期望值,为进行柔化控制,即跟踪参考轨迹,由下式产生<img file="614797DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="281" he="24" />式中,<img file="2012102347421100001DEST_PATH_IMAGE009.GIF" wi="14" he="14" />为输出设定值;<img file="154232DEST_PATH_IMAGE010.GIF" wi="29" he="17" />为输出值;<img file="DEST_PATH_IMAGE011.GIF" wi="11" he="14" />为柔化因子,<img file="34463DEST_PATH_IMAGE012.GIF" wi="69" he="17" />;所述的上层优化控制保留了广义控制算法中的优化性能指标,经变换得到最优控制序列<img file="DEST_PATH_IMAGE013.GIF" wi="363" he="85" />式中,<img file="659348DEST_PATH_IMAGE014.GIF" wi="527" he="82" />,<img file="DEST_PATH_IMAGE015.GIF" wi="363" he="76" />;系统只取当前时刻的控制变量<img file="17648DEST_PATH_IMAGE016.GIF" wi="37" he="16" />,从而可以计算得到最优的PID控制器参数为<img file="DEST_PATH_IMAGE017.GIF" wi="189" he="70" />。
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