【技术实现步骤摘要】
一种火力发电单元机组协调控制方法及系统
本公开属于控制
,具体涉及一种火力发电单元机组协调控制方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。由于化石燃料的不可再生性和其发电带来的环境污染问题,近年来国家大力倡导通过增加可再生能源比重来改变能源结构,但由于电网要提供稳定、可靠的电力供应,化石燃料发电机组装机总容量和发电量仍然占有很大比重。我国普遍采用的是单元制机组,由锅炉子系统和汽轮机子系统组成。区别于一般的多变量、强耦合非线性系统,锅炉-汽轮机单元机组还存在着严重的结构不对称性,几乎所有的不确定性干扰和延迟一般都集中在锅炉一侧,这就大大增加了单元机组系统的控制难度。由于这些特性的存在,为了确保锅炉侧输入的能量和汽轮机侧输出的能量保持动态平衡,需要对单元机组进行有效的协调控制设计。单元机组系统是多变量的,而且各变量之间存在着强耦合关系,这使得系统的非线性特征加剧;系统的有些参数还是随着机组运行状况的改变而改变的,随着机组全范围变工况的运行,整个单元机组系统 ...
【技术保护点】
1.一种火力发电单元机组协调控制方法,其特征在于,包括:/n建立单元机组系统模型,对所述单元机组系统模型进行坐标变换,并引入偏差量积分项,以按照预设结构形式表示所述单元机组系统模型;/n将所述单元机组系统模型划分成两个阶数不超过整个单元机组系统模型阶数的子系统;/n利用自适应反步法分别确定各子系统的虚拟控制律;/n基于所得到的虚拟控制律,确定整个单元机组协调控制系统的辅助输入,将所述辅助输入转换为实际输入,作用到火力发电单元机组上。/n
【技术特征摘要】
1.一种火力发电单元机组协调控制方法,其特征在于,包括:
建立单元机组系统模型,对所述单元机组系统模型进行坐标变换,并引入偏差量积分项,以按照预设结构形式表示所述单元机组系统模型;
将所述单元机组系统模型划分成两个阶数不超过整个单元机组系统模型阶数的子系统;
利用自适应反步法分别确定各子系统的虚拟控制律;
基于所得到的虚拟控制律,确定整个单元机组协调控制系统的辅助输入,将所述辅助输入转换为实际输入,作用到火力发电单元机组上。
2.根据权利要求1所述的火力发电单元机组协调控制方法,其特征在于,火力发电单元机组包括锅炉子系统和汽轮机子系统,所述建立单元机组系统模型包括:
根据锅炉子系统和汽轮机子系统动、静态特性以及各环节之间的能量供需关系,建立单元机组系统模型。
3.根据权利要求1所述的火力发电单元机组协调控制方法,其特征在于,所述对单元机组系统模型进行坐标变换,包括:
确定所述单元机组系统模型的平衡点,并将所述平衡点移到坐标原点。
4.根据权利要求1所述的火力发电单元机组协调控制方法,其特征在于,所述利用自适应反步法分别确定各子系统的虚拟控制律,包括:
针对每一个子系统,选择与该子系统相对应的虚拟控制量,构建偏差信号的Lyapunov函数,在保证Lyapunov函数的导数负定的情况下,确定该子系统的虚拟控制律。
5.根据权利要求1所述的火力发电单元机组协调控制方法,其特征在于,在所述利用自适应反步法确定各子系统的虚拟控制律之后,所述方法还包括:
将所得到的虚拟控制律分别进行拉普拉斯变换,得到各虚拟控制律的PID形式;
基于具有PID形式的虚拟控制律,确定整个单元机组协调控制系统的辅助输入,将所述辅助输入转换为实际输入,作用到火力发电单元机组上。
6.根据权利要求1所述的火力发电单元机组协调控制方法,其特征在于,所述单元机组系统模型可以表示为:
其中,N为单元机组输出功率,PT为主蒸汽压力,PD为锅炉汽包压力,分别为N、PT、PD的变化率,μT为主蒸汽调节阀实际开度,μ为主蒸汽调节阀开度,B为燃料量,DQ为锅炉受热面总有效吸热量,Te、Cn、Tb为单元机组系统的三个不确定参数...
【专利技术属性】
技术研发人员:张宪福,王思,朱菲,常艳洁,亓亚楠,
申请(专利权)人:山东大学,
类型:发明
国别省市:山东;37
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