[發明專利]一種火電機組鍋爐煤量至主汽壓的開環特性優化方法

在審

• 申請號: 202110377562.8
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113093550A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 鄭渭建;朱青國;徐書德;吳恒剛;董磊;萬杰;董益華;顧偉飛;陳杰
• 申請（專利權）人: 浙江浙能技術研究院有限公司;哈爾濱工業大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 于歌

1.一種火電機組鍋爐煤量至主汽壓的開環特性優化方法，其特征在于，在火電機組鍋爐煤量至主汽壓的開環系統中施加狀態線性反饋控制律，使得開環系統轉換為漸穩系統。

2.根據權利要求1所述的一種火電機組鍋爐煤量至主汽壓的開環特性優化方法，其特征在于，施加狀態線性反饋控制律的具體方法為：

將狀態反饋矩陣[k₁ k₂]的第一個數k₁與上一時刻汽包的蒸汽蒸發流量相乘獲得第一反饋值，

將狀態反饋矩陣[k₁ k₂]的第二個數k₂與上一時刻汽包壓力相乘獲得第二反饋值，

在鍋爐總煤量中減去第一反饋值和第二反饋值，獲得開環系統當前輸入值，將該當前輸入值輸入到開環系統中，完成狀態線性反饋控制律的施加。

3.根據權利要求2所述的一種火電機組鍋爐煤量至主汽壓的開環特性優化方法，其特征在于，狀態反饋矩陣的獲得方法為：

步驟一：對火電機組鍋爐煤量至主汽壓的開環系統的數學模型進行線性化，之后將獲得的線性化模型轉換為狀態空間模型，

步驟二：在狀態空間模型中添加狀態反饋控制器，獲得閉環系統空間狀態模型，

步驟三：利用線性二次型調節器調整狀態反饋控制器中的反饋系數，直至閉環控制系統的極點達到預設期望值，此時的反饋系數即為狀態反饋矩陣。

4.根據權利要求3所述的一種火電機組鍋爐煤量至主汽壓的開環特性優化方法，其特征在于，步驟一中所述狀態空間模型表達式如下：

其中，x(t)為t時刻狀態的偏差量，Δμ_B(t)為t時刻開環系統輸入量μ_B(t)的偏差量，ΔP_T(t)為t時刻開環系統輸出量P_T(t)的偏差量，A為狀態矩陣，B為輸入矩陣，C為輸出矩陣，D為前饋矩陣。

5.根據權利要求3所述的一種火電機組鍋爐煤量至主汽壓的開環特性優化方法，其特征在于，步驟二中狀態反饋控制器表達式如下：

u(t)＝-Kx(t)

其中，u(t)為狀態反饋控制器的輸出量，K為狀態反饋矩陣，x(t)為t時刻狀態的偏差量。

6.根據權利要求3所述的一種火電機組鍋爐煤量至主汽壓的開環特性優化方法，其特征在于，步驟二所述閉環系統空間狀態模型表達式如下：

其中，x(t)為t時刻狀態的偏差量，K為狀態反饋矩陣，Δμ_B(t)為t時刻開環系統輸入量μ_B(t)的偏差量，ΔP_T(t)為t時刻開環系統輸出量P_T(t)的偏差量，A為狀態矩陣，B為輸入矩陣，C為輸出矩陣，D為前饋矩陣。

7.根據權利要求4、5或6所述的一種火電機組鍋爐煤量至主汽壓的開環特性優化方法，其特征在于，D＝[0]。

8.根據權利要求7所述的一種火電機組鍋爐煤量至主汽壓的開環特性優化方法，其特征在于，線性二次型調節器通過改變狀態變化權值Q和控制輸入變化權值R來調整狀態反饋矩陣。

9.根據權利要求8所述的一種火電機組鍋爐煤量至主汽壓的開環特性優化方法，其特征在于，R＝0.39，

10.根據權利要求9所述的一種火電機組鍋爐煤量至主汽壓的開環特性優化方法，其特征在于，K＝[1.60 1.77]。