一种基于快速GPC算法的火电机组模型控制方法技术

本发明专利技术公开了属于智能发电机组控制技术领域的一种基于快速GPC算法的火电机组模型控制方法。该方法包括步骤1、确定采样间隔，并采集两个控制系统的历史数据和实时运行数据；步骤2、采用自适应变异优化粒子群算法离线辨识出广义预测控制模型；步骤3、采用带遗忘因子的递推最小二乘法在线辨识更新广义预测控制模型；步骤4、根据在线辨识更新的广义预测控制模型，采用隐式自校正控制和阶梯式控制加快广义预测控制算法，实现对火电机组关键工艺过程的控制。本发明专利技术改进后的GPC算法在给定值跟随性、抗干扰性两方面都有更好的控制性能，且在变负荷时具有良好的稳定性能，能快速使控制系统恢复稳定状态。复稳定状态。复稳定状态。

【技术实现步骤摘要】
一种基于快速GPC算法的火电机组模型控制方法


[0001]本专利技术涉及智能发电机组控制
，尤其涉及一种基于快速GPC算法的火电机组模型控制方法。

技术介绍

[0002]如今，我国电力行业发展迅速，装机容量及发电量都在迅速增长，在“碳达峰、碳中和”的战略目标下，太阳能、风电、水电等清洁可再生能源发电实现了快速发展。但在未来的很长一段时间内，火电仍然是我国的一个主要的发电手段，火电依旧在电力行业有着不可或缺的地位。
[0003]由于科学技术的进步，火电厂发电机组容量不断增大，电厂热力系统和热力设备结构越来越复杂，实际生产中需要控制的设备数量和需要监视的参数越来越多，控制参数的变化速率也趋于加快。这使得操作人员的劳动强度增大，增加了操作人员操作失误的概率，如果不进行系统改进，仅依靠人力区观察和操控老旧的火电机组控制系统，会有很大的安全隐患。智能控制系统可以取代在复杂恶劣生产条件下发电设备的人工操作，减轻操作技术人员的体力劳动，改善操作技术人员在生产中所处的工作条件。
[0004]火力发电过程中，有很多重要的性能指标，例如过热蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于快速GPC算法的火电机组模型控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1、根据火电机组关键工艺过程中的协调控制系统和汽温控制系统的控制需求确定采样间隔，并采集两个控制系统的历史数据和实时运行数据；步骤2、结合步骤1采集的历史数据，采用自适应变异优化粒子群算法离线辨识出广义预测控制模型；步骤3、根据步骤1采集的实时运行数据，采用带遗忘因子的递推最小二乘法在线辨识更新广义预测控制模型；步骤4、根据在线辨识更新的广义预测控制模型，采用隐式自校正控制和阶梯式控制加快广义预测控制算法，实现对火电机组关键工艺过程的控制。2.根据权利要求1所述基于快速GPC算法的火电机组模型控制方法，其特征在于，所述步骤2具体包括以下子步骤：步骤2.1、建立广义预测控制模型，如式(1)所示：A(z
‑1)y(k)＝B(z
‑1)u(k
‑
1)+C(z
‑1)ξ(k)/Δ
ꢀꢀ
(1)式中，y(k)、u(k
‑
1)表示输出和输入，z
‑1为后移算子，Δ＝1
‑
z
‑1为差分算子，ξ(k)表示均值为零的白噪声序列，A(z
‑1)、B(z
‑1)和C(z
‑1)皆为关于z
‑1的多项式，且包含待辨识的参数；步骤2.2、对火电机组关键工艺过程的历史数据进行预处理，先后采用零初始处理、滤波处理及平滑处理方法，分别对数据中的“零点”、粗大值和噪声进行处理，得到接近真实的被控对象历史数据；步骤2.3、根据接近真实的被控对象历史数据，采用均匀分布随机初始化种群，生成由N个S维的粒子组成的种群P；步骤2.4、计算评价种群P中各个粒子的适应度值，根据适应度值优劣更新个体历史最优解和全局历史最优解；步骤2.5、计算迭代次数和最大迭代次数的比值，更新惯性权、粒子速度和粒子位置；步骤2.6、判断迭代次数和最大迭代次数的比值是否大于0.5；若是，采用高斯变异更新粒子位置；若否，采用柯西变异更新粒子位置；步骤2.7、计算评价种群P中各个粒子的适应度值，将其与个体历史最优解和全局历史最优解比较，更新最优解；步骤2.8、判断是否达到最大迭代次数或全局最优位置满足最小界限；若是，输出控制模型参数；若否，重复步骤2.4～步骤2.7。3.根据权利要求1所述基于快速GPC算法的火电机组模型控制方法，其特征在于，所述步骤3具体包括以下子步骤：步骤3.1、设置带遗忘因子的递推最小二乘法初值和P(0)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文广，孟宪辉，李军，曾德良，许世森，胡勇，高耀岿，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司华能集团技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：