[發(fā)明專利]協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010828733.X
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN112130455B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂劍虹;屈小凡
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 戴義保

本申請實(shí)施例公開了一種協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及系統(tǒng)，屬于熱工控制領(lǐng)域。該方法中的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)包括PID系統(tǒng)和MPC系統(tǒng)，利用PID系統(tǒng)根據(jù)機(jī)組功率實(shí)際值和機(jī)組功率設(shè)定值計(jì)算目標(biāo)汽機(jī)調(diào)門開度指令；利用MPC系統(tǒng)根據(jù)主汽壓力實(shí)際值、主汽壓力設(shè)定值、分離器溫度實(shí)際值和分離器溫度設(shè)定值計(jì)算目標(biāo)煤量指令和目標(biāo)給水量指令；將目標(biāo)汽機(jī)調(diào)門開度指令、目標(biāo)煤量指令和目標(biāo)給水量指令應(yīng)用于協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。本申請可以簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，加快負(fù)荷升降速率，提高主汽壓力與分離器溫度的穩(wěn)定性，且算法簡單，工程應(yīng)用方便，能夠較好地處理約束問題，減小汽機(jī)調(diào)門開度等控制量的變化幅度，保證機(jī)組運(yùn)行的安全性與經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請實(shí)施例涉及熱工控制領(lǐng)域，特別涉及一種協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

上世紀(jì)70年代提出的自校正控制技術(shù)在造紙廠得到了成功應(yīng)用。70年代后期，在自校正控制技術(shù)的基礎(chǔ)之上，預(yù)測控制技術(shù)逐漸發(fā)展了起來。本世紀(jì)以來，人們越來越多地將預(yù)測控制技術(shù)運(yùn)用到其他領(lǐng)域，在交通、土木、能源、航天航空及醫(yī)療等方面都能發(fā)現(xiàn)其身影。預(yù)測控制技術(shù)在處理帶約束控制優(yōu)化問題的優(yōu)勢使其在很多行業(yè)得到應(yīng)用。

隨著機(jī)組參數(shù)的持續(xù)增大，受控對象的復(fù)雜程度和控制要求均有所提高，會(huì)出現(xiàn)很多問題。超臨界機(jī)組的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中，給水流量的擾動(dòng)對機(jī)組的實(shí)發(fā)功率和主汽壓力影響也較大。因此，除了將煤量、汽機(jī)調(diào)門開度作為協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制量，主汽壓力和實(shí)發(fā)功率作為協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的被控量以外，還需要將給水流量作為協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中的控制量，同時(shí)將中間點(diǎn)溫度作為被控量。由于超臨界機(jī)組采用直流爐，汽水循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)速度高，且要求控制系統(tǒng)動(dòng)作更快，若依然采用傳統(tǒng)PID(Proportional IntegralDifferential，比例積分微分)系統(tǒng)輸出煤量指令和給水量指令，控制效果不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實(shí)施例提供了一種協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及系統(tǒng)，用于解決采用PID系統(tǒng)輸出煤量指令和給水量指令，控制效果差的問題。所述技術(shù)方案如下：

一方面，提供了一種協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制方法，用于協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中，所述協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)包括比例積分微分PID系統(tǒng)和模型預(yù)測控制MPC系統(tǒng)，所述方法包括：

獲取機(jī)組功率實(shí)際值、機(jī)組功率設(shè)定值、主汽壓力實(shí)際值、主汽壓力設(shè)定值、分離器溫度實(shí)際值和分離器溫度設(shè)定值；

利用所述PID系統(tǒng)根據(jù)所述機(jī)組功率實(shí)際值和所述機(jī)組功率設(shè)定值計(jì)算目標(biāo)汽機(jī)調(diào)門開度指令；

利用所述MPC系統(tǒng)根據(jù)所述主汽壓力實(shí)際值、所述主汽壓力設(shè)定值、所述分離器溫度實(shí)際值和所述分離器溫度設(shè)定值計(jì)算目標(biāo)煤量指令和目標(biāo)給水量指令；

將所述目標(biāo)汽機(jī)調(diào)門開度指令、所述目標(biāo)煤量指令和所述目標(biāo)給水量指令應(yīng)用于所述協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述利用所述PID系統(tǒng)根據(jù)所述機(jī)組功率實(shí)際值和所述機(jī)組功率設(shè)定值計(jì)算目標(biāo)汽機(jī)調(diào)門開度指令，包括：

利用所述PID系統(tǒng)根據(jù)所述機(jī)組功率實(shí)際值和所述機(jī)組功率設(shè)定值計(jì)算目標(biāo)汽機(jī)調(diào)門開度指令；

當(dāng)所述主汽壓力實(shí)際值和所述主汽壓力的設(shè)定值的偏差量經(jīng)過死區(qū)時(shí)修改所述目標(biāo)汽機(jī)調(diào)門開度指令，修改后的目標(biāo)汽機(jī)調(diào)門開度指令所對應(yīng)的汽機(jī)調(diào)門開度的變化量在預(yù)設(shè)變化范圍內(nèi)。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述利用所述MPC系統(tǒng)根據(jù)所述主汽壓力實(shí)際值、所述主汽壓力設(shè)定值、所述分離器溫度實(shí)際值和所述分離器溫度計(jì)算目標(biāo)煤量指令和目標(biāo)給水量指令，包括：

利用所述MPC系統(tǒng)獲取當(dāng)前煤量指令和當(dāng)前給水量指令；

利用所述MPC系統(tǒng)中的預(yù)測模型根據(jù)所述當(dāng)前煤量指令、所述當(dāng)前給水量指令和預(yù)設(shè)的狀態(tài)量計(jì)算預(yù)測輸出量，所述預(yù)測輸出量包括預(yù)測主汽壓力值和預(yù)測分離器溫度值；