【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热工过程控制
,特别是涉及一种基于多变量预测控制的超超临界机组汽温控制方法以及一种基于多变量预测控制的超超临界机组汽温控制系统。
技术介绍
电厂热工系统的自动控制一直是控制界研究的热点问题之一,随着社会经济的飞速发展,生产系统的工况条件日益复杂,要求日益提高,控制系统往往呈现出多变量、强耦合、工况范围广、控制性能综合性要求高等特点,使这一问题的研究变得更加复杂。与传统的发电机组相比,直流式超超临界发电方式更高效、能耗更低、更加环保,这对于日益增长的集约型、经济型、环保型的现代企业的要求是非常符合的。但是超超临界机组的复杂性和控制品质的高标准,对控制方式提出了更高的要求。汽温控制的质量难以保证是由多种因素造成的,如一、负荷、减温水量等;二、在各种扰动作用下汽温对象具有非线性、时变 等特性,使控制难度加大;三、汽温对象具有大迟延、大惯性的特点。尤其随着机组容量和参数的提高,蒸汽过热受热面比例加大,使其迟延和惯性更大,从而进一步加大了控制的难度。同时,超超临界机组汽温被控对象的动态特性随锅炉负荷的变化而变化,在实际运行环境中各种内外扰动也比较多。目前,此类控制系统所采用的控制器大多是PID(比例-积分-微分)型控制器,或是在PID控制的基础上采取一些自适应措施后组成的自适应PID控制器。但是,由于传统的PID控制器在本质上是滞后调节,从而导致PID型汽温控制系统在控制品质上存在许多不足。
技术实现思路
基于此,有必要针对上述传统的PID型汽温控制系统在控制品质上存在不足的问题,提供一种基于多变量预测控制的超超临界机组汽温控制方法及系统。一种基于 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于多变量预测控制的超超临界机组汽温控制方法,其特征在于,包括以下步骤 进行多变量预测控制器的前期设计,确定控制变量、被控变量以及扰动变量;所述控制变量包括一级减温喷水、二级减温喷水、再热减温喷水以及烟气挡板开度;所述被控变量包括主汽温、再热汽温; 对过程对象的模型进行辨析,通过施加阶跃扰动,建立汽温系统的多输入多输出阶跃响应模型; 根据建立的阶跃响应模型,进行多变量预测控制器的仿真和参数调整; 启动多变量预测控制器,将预测控制器从仿真状态切换到实际在线运行和控制状态,并将所述多变量预测控制器的输出施加到被控对象上,进行实时控制。2.根据权利要求I所述的基于多变量预测控制的超超临界机组汽温控制方法,其特征在于,在所述进行多变量预测控制器的前期设计之后、对过程对象的模型进行辨析之前,还包括步骤对过程对象的数据进行测试;具体包括判断所述多变量预测控制器所涉及变量的信号是否正常;若是,则对每一个输入变量进行扰动试验,并记录、采集过程对象的数据。3.根据权利要求I所述的基于多变量预测控制的超超临界机组汽温控制方法,其特征在于,在所述进行多变量预测控制器的仿真和参数调整之后、启动多变量预测控制器之前,还包括步骤 将所述多变量预测控制器首先以预测试运行模式运行预定时间,以检验程序是否正常运行以及检验模型的准确性;在该试运行模式下,所述多变量预测控制器完成各种运算,但多变量预测控制器的输出不加到被控对象上,只观察和跟踪控制变量和被控变量的变化趋势,当控制变量和被控变量的变化趋势满足实际工况后,则进入启动多变量预测控制器的步骤。4.根据权利要求I所述的基于多变量预测控制的超超临界机组汽温控制方法,其特征在于,在所述启动多变量预测控制器进行实时控制之后,还包括步骤对所述多变量预测控制器进行维护;具体包括通过检测控制变量和被控变量的实际上下限来修改约束条件,确保所述控制变量和被控变量的实际上下限在允许的范围内,保证所述多变量预测控制器性能的最优。5.根据权利要求1-4任意一项所述的基于多变量预测控制的超超临界机组汽温控制方法,其特征在于 所述主汽温包括屏式过热器出口汽温、末级过热器出口汽温;所述再热汽温包括低再热器出口汽温、高再热器出口汽温; 和/或 所述干扰变量包括煤质变动、电网负荷波动。6.根据权利要求2所述的基于多变量预测控制的超超临界机组汽温控制方法,其特征在于,所述对过程对象...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈世和,张曦,阎威武,罗嘉,李晓枫,王国良,
申请(专利权)人:广东电网公司电力科学研究院,上海交通大学,
类型:发明
国别省市:
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