[發明專利]一種基于導前擾動模型的火電機組汽溫預測函數控制算法

有效

• 申請號: 201611064192.8
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106647261B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 尹峰;李泉;羅志浩
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

1.一種基于導前擾動模型的火電機組汽溫預測函數控制算法，包括如下步驟：

1)建立導前區汽溫預測模型、惰性區汽溫預測模型及包含導前區和惰性區汽溫對象特性的廣義預測模型，所述的導前區汽溫預測模型是用來近似導前區汽溫對象特性的數學模型；所述的惰性區汽溫預測模型是用來近似惰性區汽溫對象特性的數學模型；所述的廣義預測模型為整個汽溫系統汽溫對象特性的近似數學模型，即將導前區汽溫預測模型和惰性區汽溫預測模型合并為一個模型；

2)將實際導前區汽溫和導前區汽溫預測模型輸出汽溫的偏差ED作為惰性區汽溫預測模型的擾動信號源，根據惰性區汽溫預測模型和廣義預測模型獲得最優控制律；

3)在最優控制律的基礎上進行簡化，將指數系數簡化為乘數系數，將預測時域優化長度簡化為預測調整系數，得到簡化的最優控制律；

當采用一個基函數時，有：

u(k+i)＝u(k)，i＝1,2,…,H-1，

ED(k+i)＝ED(k)，i＝1,2,…,H-1，

上式中，k表示采樣時刻，H表示預測時域步長；

廣義預測模型、惰性區汽溫預測模型的預測輸出分別為：

上式中，α為廣義預測模型G(s)差分方程系數，α_m2為惰性區汽溫預測模型G_m2(s)差分方程系數，K為廣義預測模型增益，K_m2為惰性區汽溫預測模型增益；

預測模型的總輸出為：

y_m(k+H)＝y₀(k+H)+y_m2(k+H)，

根據優化指標的極值獲得最優控制律為：

上式中，c為設定值，β為系統期望閉環動態特性，y(k)為被控量，y₀(k)為廣義預測模型輸出，y_m2(k)為惰性區預測模型輸出，y_m(k)為y₀(k)和y_m2(k)疊加后輸出，ED(k)為實際導前區汽溫和導前區汽溫預測模型輸出汽溫的偏差；

所述的預測調整系數包括參考軌跡預測調整系數b和控制預測調整系數a，簡化的最優控制律如下：

上式中，T_s為采樣周期，T_R為參考軌跡時間常數；

2.根據權利要求1所述的火電機組汽溫預測函數控制算法，其特征在于，所述的導前區汽溫預測模型如下：

式中，K_m1為導前區汽溫預測模型增益，T_m1為導前區汽溫預測模型慣性時間，T_dm1為導前區汽溫預測模型純遲延時間，s為積分因子；

所述的惰性區汽溫預測模型如下：

式中，K_m2為惰性區汽溫預測模型增益，T_m2為惰性區汽溫預測模型慣性時間，T_dm2為惰性區汽溫預測模型純遲延時間，s為積分因子；

所述的廣義預測模型如下：

式中，K為廣義預測模型增益，T為廣義預測模型慣性時間，T_d為廣義預測模型純遲延時間。