[發明專利]一種基于擾動抑制預測控制的火電機組協調控制方法

在審

• 申請號: 202210176473.1
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114706301A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 杜武榮;林松青;李耀亮;薛曉峰;聶永坤;李向東;劉壹州;梁曉斌;徐中元;徐俊;莊淑熙;潘喜良;林興銘;詹新民;戴海鵬;黃學輝;吳祥國
• 申請（專利權）人: 華能羅源發電有限責任公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 許小莉

1.一種基于擾動抑制預測控制的火電機組協調控制方法，其特征在于，該方法包括以下的步驟：

步驟S1：根據預測模型建立輸出被調量的預測方程；

步驟S2：采用性能指標函數優化計算輸入控制量；

步驟S3：引入設定值濾波器對參考設定值進行過渡處理。

2.根據權利要求1所述的基于擾動抑制預測控制的火電機組協調控制方法，其特征在于，所述步驟S1中所述預測模型采用受控自回歸滑動平均模型，具體表示為：

其中，A、B、C分別為關于后移算子z^-1的多項式；y為預測輸出被調量；u為輸入控制量；θ為可測擾動量；ξ為零均值白噪聲序列；Δ＝1-z^-1為差分算子；t為采樣時刻。

3.根據權利要求2所述的基于擾動抑制預測控制的火電機組協調控制方法，其特征在于，步驟S1中所述根據預測模型建立輸出被調量的預測方程，具體表示為：

其中，為輸出預測向量；ΔU為輸入控制增量向量；Δθ擾動增量向量；ζ為自由響應系數向量；G和H為系統矩陣。

4.根據權利要求1所述的基于擾動抑制預測控制的火電機組協調控制方法，其特征在于，所述步驟S2中所述性能指標函數采用控制時域內的控制序列最小化為目標，具體表示為：

其中，式中，為基于當前t時刻已知信息預測將來k個采樣周期的被控量輸出值；r(t+k)為對應時刻的參考設定值序列；Δu(t+k-1)為t+k-1時刻的控制增量值；N_p1與N_p2分別為預測時域的起點時刻與終點時刻；N_c為控制時域，即需求解的控制步數，λ(k)為控制增量加權序列。

5.根據權利要求1所述的基于擾動抑制預測控制的火電機組協調控制方法，其特征在于，所述步驟S3中所述引入設定值濾波器，參考設定的過渡值是通過采用閉環動態特性與期望的設定值動態過渡過程之間的計算得出，具體表示為：

其中，ψ為濾波器；和為濾波因子。

6.根據權利要求5所述的基于擾動抑制預測控制的火電機組協調控制方法，其特征在于，的取值在0到1之間。

7.根據權利要求4所述的基于擾動抑制預測控制的火電機組協調控制方法，其特征在于，預測控制器的控制輸出計算基于通過最小化性能指標J，得出最優的控制量序列u(t),u(t+1),…u(t+Nc-1)，通過反饋校正實現預測模型的輸出預測趨近于設定值r(t+k)，僅僅將u(t)應用于實際控制，后續再重復計算，實現滾動優化。