[發(fā)明專(zhuān)利]火電廠單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)被控對(duì)象動(dòng)態(tài)參數(shù)整定方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910048721.9
• 申請(qǐng)日: 2009-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101520642A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉敏;忻建華;葉春;蘇明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05B13/00
• 分類(lèi)號(hào): G05B13/00
• 代理公司: 上海交達(dá)專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 周文娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)參數(shù)的整定方法，特別是一種單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)被控對(duì)象動(dòng)態(tài)參數(shù)整定方法，屬于工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

火電廠單元機(jī)組的被控對(duì)象鍋爐-汽機(jī)是一個(gè)復(fù)雜的熱力學(xué)過(guò)程，具有復(fù)雜的非線性、多變量和時(shí)變特征。一般只能采用現(xiàn)場(chǎng)擾動(dòng)試驗(yàn)的方法來(lái)獲取被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)參數(shù)。文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，沈邦盛、王世海等在青山電廠、焦作電廠分別進(jìn)行了200MW單元機(jī)組被控對(duì)象動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)(《熱力發(fā)電》1982.1，1984.4)。由于被控對(duì)象本身內(nèi)部多變量耦合及各種干擾因素，試驗(yàn)過(guò)程往往存在較大的偏差，獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)甚至無(wú)法表征出其正確的物理規(guī)律，獲得有效數(shù)據(jù)很大程度依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)和偶然性。即便試驗(yàn)獲取了一組較理想的參數(shù)，也很難滿足不同機(jī)組、不同工況的仿真研究和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整需要。火電廠機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性又不允許進(jìn)行過(guò)多和反復(fù)的動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)，因此，單純由試驗(yàn)獲取被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)參數(shù)受到很大的局限。進(jìn)一步的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)外對(duì)單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的分析和研究大多集中于協(xié)調(diào)控制回路和PID調(diào)節(jié)器參數(shù)的分析和整定。對(duì)被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)參數(shù)基本都局限于試驗(yàn)結(jié)果。迄今未能發(fā)現(xiàn)一種能夠較好滿足仿真研究或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)要求的整定方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種基于直接能量平衡原理的單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)被控對(duì)象動(dòng)態(tài)參數(shù)的整定方法?；趯?duì)一個(gè)2×4維的單元機(jī)組被控對(duì)象的多變量模型的分析，提出了在既有模型結(jié)構(gòu)上，以最少和最容易測(cè)定的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為前提，應(yīng)用被控對(duì)象本身內(nèi)在的物理規(guī)律和約束條件對(duì)其動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化求解，通過(guò)計(jì)算整定出其余的被控對(duì)象動(dòng)態(tài)參數(shù)。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，具體包括以下步驟：

步驟一，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)擾動(dòng)試驗(yàn)可復(fù)現(xiàn)性最好的原則，確定試驗(yàn)參數(shù)。具體為采用汽包鍋爐-汽機(jī)的單元機(jī)組作為協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的被控對(duì)象時(shí)，其動(dòng)態(tài)模型一般可簡(jiǎn)化表達(dá)為2×4結(jié)構(gòu)。其中，汽機(jī)調(diào)門(mén)開(kāi)度μ_T的擾動(dòng)可以視作被控對(duì)象的外部擾動(dòng)，而鍋爐燃燒率指令μ_B的擾動(dòng)則作為單元機(jī)組本身的內(nèi)部擾動(dòng)。機(jī)組功率N_T的動(dòng)態(tài)特性可以反映單元機(jī)組對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷需求的響應(yīng)能力。機(jī)前壓力P_T則反映了單元機(jī)組被控對(duì)象之間的能量和質(zhì)量平衡，表征了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。

被控對(duì)象的傳遞函數(shù)結(jié)構(gòu)可分別由鍋爐燃燒率和汽機(jī)調(diào)門(mén)開(kāi)度擾動(dòng)試驗(yàn)確定，并表達(dá)為：

(1)汽機(jī)調(diào)門(mén)開(kāi)度μ_T擾動(dòng)時(shí)各參數(shù)的傳遞函數(shù)：

N_T對(duì)μ_T擾動(dòng)的傳遞函數(shù)：WNT=NT(s)μT(s)=K5s(1+T4s)2---MW/%]]>