[發明專利]超前觀測器的噪聲干擾水平的在線判斷方法及裝置

有效

• 申請號: 202110483783.3
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113193929B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 李軍;陳錦攀
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H04B17/345
• 分類號: H04B17/345
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳旭紅;吳落

本發明公開了一種高性能超前觀測器的噪聲干擾水平的在線判斷方法及裝置，該方法包括構建與待測高性能超前觀測器平行的第二高性能超前觀測器；待測高性能超前觀測器用于火電機組的主汽壓力過程響應的超前觀測；將噪聲干擾信號源輸入至第二高性能超前觀測器，依次進行比較器運算、增益補償及一階慣性濾波器濾波，得到第二高性能超前觀測器輸出信號；根據第二高性能超前觀測器輸出信號、噪聲干擾信號源計算第二高性能超前觀測器的噪聲功率增益；根據第二高性能超前觀測器的噪聲功率增益與預設閾值的大小關系，判斷待測高性能超前觀測器的噪聲干擾水平。本發明實現了噪聲干擾水平的在線判斷，降低了測量難度與成本，提高了超前觀測的整體工作效率。

技術領域

本發明涉及火電機組過程控制技術領域，尤其涉及一種高性能超前觀測器的噪聲干擾水平的在線判斷方法及裝置。

背景技術

在火電機組過程控制領域中，運用超前觀測能夠獲取過程響應的提前信息，對于提高過程控制性能起到關鍵作用。其中，超前觀測包括多種形式，例如微分器、二階慣性逆模型、比例-微分控制器等。為了提高這些模型的反饋控制性能，現有技術基于已有的超前觀測技術，提出了一種新型基礎控制器(簡稱NFC)。

其中，NFC是一種高性能控制器(簡稱HPPI)和一種高性能超前觀測器(簡稱HPLO)的串級結構。雖然，HPLO在超前觀測機制上有所突破，例如超前相位較高，但是其在超前觀測上的優勢與之噪聲干擾水平間存在一定的矛盾。為了兼顧觀測性能與噪聲干擾水平程度，需及時測量HPLO的噪聲干擾水平能力，但是由于現有的HPLO構建復雜，且測量時HPLO必須處于非工作狀態，因此增加了測量難度與測量成本；其次，由于無法實現在線測量，因而不能及時掌握HPLO的噪聲干擾水平情況，一旦HPLO性能存在問題，無法給予及時預警，就會影響超前觀測整個過程的正常進行，進而降低觀測工作的整體效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高性能超前觀測器的噪聲干擾水平的在線判斷方法及裝置，該方法能夠解決現有技術下的超前觀測過程中無法實現噪聲干擾水平的在線判斷，進而導致測量成本高、難度大以及效率低下的問題。

為了克服上述現有技術中的缺陷，本發明提供了一種高性能超前觀測器的噪聲干擾水平的在線判斷方法，包括：

構建與待測高性能超前觀測器平行的第二高性能超前觀測器；

將噪聲干擾信號源輸入至所述第二高性能超前觀測器，依次進行比較器運算、增益補償及一階慣性濾波器濾波，得到第二高性能超前觀測器輸出信號；

根據所述第二高性能超前觀測器輸出信號、所述噪聲干擾信號源計算所述第二高性能超前觀測器的噪聲功率增益；

根據所述第二高性能超前觀測器的噪聲功率增益與預設閾值的大小關系，判斷所述待測高性能超前觀測器的噪聲干擾水平。

進一步地，所述根據所述第二高性能超前觀測器輸出信號、所述噪聲干擾信號源計算所述第二高性能超前觀測器的噪聲功率增益，包括：

將所述第二高性能超前觀測器輸出信號分別進行平方運算、經純滯后運算后的平方運算，得到第一結果、第二結果；

將所述第一結果與所述第二結果作差，并對作差后的結果積分，得到第三結果；

將所述噪聲干擾信號源分別進行平方運算、經純滯后運算后的平方運算，得到第四結果、第五結果；

將所述第四結果與所述第五結果作差，并對作差后的結果積分，得到第六結果；

將所述第三結果與所述第六結果作商，得到所述第二高性能超前觀測器的噪聲功率增益。

進一步地，所述比較器運算的反饋信號為：依次進行工程滑動窗濾波器濾波、內部比例控制處理后的所述比較器運算的輸出端信號。

進一步地，所述噪聲干擾信號源的計算公式為：