[發(fā)明專利]一種基于主汽壓力的火電機(jī)組預(yù)測(cè)控制策略

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710391799.5
• 申請(qǐng)日: 2017-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN107168059B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙琦;胡建根;羅志浩;張明;樊印龍;張國(guó)立;吳春潮;左東明;蘇燁;應(yīng)明良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州意能電力技術(shù)有限公司;國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)公司;新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)紅星發(fā)電有限公司
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

1.一種基于主汽壓力的火電機(jī)組預(yù)測(cè)控制策略，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1)，構(gòu)建主汽壓力預(yù)測(cè)模型；

未來(lái)采樣時(shí)刻j的主汽壓力Pt(k+j)的估計(jì)值為：

式中，為權(quán)值；Pt(k)為采樣時(shí)刻k的主汽壓力，MPa；為采樣時(shí)刻k的主汽壓力估計(jì)值，MPa；Fw_d為反饋給水量，t/h；Fw_f為給水量的前饋，t/h；Fu為總給煤量，t/h；Tm為汽機(jī)閥門開度，％；記Fw為總給水量，t/h；Fw(k)＝Fw_d(k)+Fw_f(k)；B₁、B₂、C₁均為多項(xiàng)式系數(shù)；Δ＝1-q^-1為增量系數(shù)；為構(gòu)成Diophantine方程的常量；k、j為與時(shí)間相關(guān)的常量；q^-1表示Diophantine逆矩陣；

步驟2)，確定各變量信息；

步驟3)，生成如下的控制策略：

式中，ΔFw_d為控制增量向量，T表示轉(zhuǎn)置，γ₁為權(quán)值，I表示單位矩陣，Ps為參考軌跡：Ps＝[Ps(k+1) Ps(k+2) ... Ps(k+N)]^T，式中Ps(k+j)為未來(lái)采樣時(shí)刻j的壓力定值；

H₁為主汽壓力預(yù)測(cè)模型在k時(shí)刻已知的信息向量：

H₁＝[h₁(k+1) h₁(k+2) ... h₁(k+N)]^T，

式中，h₁表示主汽壓力預(yù)測(cè)模型在k時(shí)刻已知的信息；

步驟1)的具體內(nèi)容如下：

步驟11)，設(shè)給水流量Fw對(duì)主汽壓力的數(shù)學(xué)模型為如下CARIMA模型：

式中，Pt為主汽壓力，MPa；Fw_d為反饋給水量，t/h；Fw_f為給水量的前饋，t/h；Fu為總給煤量，t/h；Tm為汽機(jī)閥門開度，％；ξ₁為一均值為零的白噪聲序列；記Fw為總給水量，t/h；Fw(k)＝Fw_d(k)+Fw_f(k)；A₁、B₁、B₂、C₁均為多項(xiàng)式系數(shù)；

步驟12)，令和構(gòu)成以下Diophantine方程：

其中，q^-j表示j時(shí)刻的逆矩陣；

步驟13)，式1-1兩邊同乘同時(shí)將A₁(q^-1)簡(jiǎn)化記為A₁，其它多項(xiàng)式同此；

步驟14)，將式1-2代入式1-3，并移項(xiàng)得：

步驟15)，未來(lái)采樣時(shí)刻j的主汽壓力Pt(k+j)的估計(jì)值為：

式中為權(quán)值；

步驟2)的具體內(nèi)容如下：

步驟21)，令其中i＝1,2,3；

中的B1為多項(xiàng)式系數(shù)，j為與時(shí)間相關(guān)的常量；

根據(jù)實(shí)際情況，未來(lái)各時(shí)刻的ΔFu(k+j)，ΔFw_f(k+j)，ΔTm(k+j)分別記為：

式中，β_fu^j+11，β_fwf^j1，β_tm^j1；

步驟22)，主汽壓力預(yù)測(cè)模型在k時(shí)刻已知的信息為：

步驟23)，主汽壓力預(yù)測(cè)模型在k時(shí)刻未知的信息為：

步驟3)的具體內(nèi)容如下：

步驟31)，令

步驟32)，設(shè)控制增量向量為：

ΔFw_d＝[ΔFw_d(k) ΔFw_d(k+1) ... ΔFw_d(k+N-1)]^T，T表示轉(zhuǎn)置，式3-2；

步驟33)，設(shè)Pt輸出信息向量為：

T表示轉(zhuǎn)置，式3-3；

步驟34)，設(shè)主汽壓力預(yù)測(cè)模型在k時(shí)刻已知的信息向量為：

H₁＝[h₁(k+1) h₁(k+2) ... h₁(k+N)]^T，式3-4，

式中，T表示轉(zhuǎn)置，則

步驟35)，設(shè)參考軌跡為：

Ps＝[Ps(k+1) Ps(k+2) ... Ps(k+N)]^T，式3-6，

式中，T表示轉(zhuǎn)置，Ps(k+j)為未來(lái)采樣時(shí)刻j的壓力定值；

步驟36)，令目標(biāo)函數(shù)為：

式中，T表示轉(zhuǎn)置，γ₁為權(quán)值，根據(jù)最小二乘法則，得到如下控制策略：

式中，T表示轉(zhuǎn)置，I表示單位矩陣。