本发明专利技术涉及用于对蒸汽发生器的控制技术模型的至少一个模型参数进行确定的一种方法和一种相应的装置，其中对于蒸汽发生器设置了具有至少一个特征模型参数的控制技术的模型结构。在线地采集蒸汽发生过程的测量信号。按照本发明专利技术，对至少一个模型参数进行在线估计。为此，给真正的过程以及蒸汽发生器的模型接入相同的输入信号。随后进行可估性分析，其中，通过借助于梯度分析的比较的评估来对各个过程和/或模型的至少一个输出信号和/或至少一个输入信号进行处理。依据梯度分析在另一个步骤中定义估计范围，在所述估计范围内可能存在有效的参数估计。如果可估性被评定为肯定的，则改进至少一个模型参数的当前的估计值，并且此外按照迭代法借助所述估计值对模型进行匹配。本发明专利技术还涉及一种用于蒸汽发生器的控制装置和一种计算机程序产品。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定模型参数以便对蒸汽发电站模块进行控制的方法以及一种根据权利要求1的前序部分所述的相应的装置。本专利技术还涉及一种用于蒸汽发生器的控制装置以及一种计算机程序产品。
技术介绍
在蒸汽发电站模块的控制中使用了模型辅助的方法。基于所使用的模型总是这样对特别地用于锅炉功率和涡轮功率的额定值的时间变化进行计算，使得发电站模块在不同的运行方式中具有尽可能最优的运行特性。附加存在的校正控制器对可能存在的模型不精确性进行平衡。模型参数的确定与高的开销相连。此外，由于污染、磨损、燃料改变等，发电站模块随时间改变其时间上的特性。这导致了模型不精确性变大并且控制质量变差。锅炉时间常数和存储时间常数(Speicherzeitkonstante)属于控制发电站模块的最重要的模型参数。对于这两个常数的说明参见图1的描述。确定所述模型参数对于控制发电站模块具有重要的意义。对于两个参数通常假定事先根据经验确定的恒定值。替换地，可以对于不同的模块负载进行两个参数的测量，从而在设备运行时可以实施与负载有关的对计数值的跟踪。用于启动模块控制的开销由此是相对高昂的，并且对控制质量随时间的下降没有进行抵抗。通过这样的方法实现了第一改进，所述方法在假定已知存储时间常数的情况下对锅炉时间常数进行在线估计。在欧洲专利申请PCT/EP2007/061170中描述了该基于参数识别的方法。然而这种做法的缺点在于，总是还必须预先给定存储时间常数的数值。由此不能避免用于测量存储时间常数的开销。此外，存储时间常数的不精确性直接造成锅炉时间常数的估计值的不精确性。由此仍然不能排除控制质量随时间的下降。这种方法的另一个缺点在于，燃料物料流量(Brennstoffmassenstrom)被视作其动态能被确定的系统的输入参数。对于锅炉时间常数的正确确定，由此算法还必须将燃料的热值视作另一个未知的参数，对于该未知参数要确定出估计值。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种方法，该方法克服所有这些缺点并且借助该方法可以在随时间维持高控制质量的情况下在在线运行中将至少一个模型参数连续地与实际的设备性能相匹配。本专利技术此外要解决的技术问题是，提供一种相应的装置，该装置能够实施按照本专利技术的方法。本专利技术的另一个要解决的技术问题是，提供一种控制装置，该控制装置使用控制系统的所确定的至少一个模型参数。此外还提供一种计算机程序产品。上述技术问题通过独立权利要求的特征来解决。分别在从属权利要求中描述了优选的实施方式。本专利技术优选实现了对蒸汽发生器的过程模型的至少一个模型参数进行在线确定。在此，预先给定了蒸汽发生器的控制技术的模型结构，其具有至少一个特有的模型参数。记录蒸汽发生过程的在线的测量信号作为测量值。按照本专利技术，在线估计至少一个模型参数。对此，给真正的过程以及蒸汽发生器的模型接入相同的输入信号。随后进行可估性分析，其中，通过借助于梯度分析的比较的评估来分别对过程和/或模型的至少一个输出信号或至少一个输入信号进行处理。依据梯度分析，在另一个步骤中对估计范围进行定义，在所述估计范围内可以进行有效地参数估计。如果可估性被评定为肯定的，则至少一个模型参数的当前的估计值被改进，并且此外按照迭代法借助至少一个模型参数的估计值对模型进行匹配。迭代方法没有要求这样的权利要求，S卩，可以从当前存在的测量数据组中直接计算出需要的模型参数。而是确定至少一个模型参数的当前的估计值是过大还是过小。基于此，然后进行估计值的逐步的匹配。这意味着，此时也可以对蒸汽发生过程的两个特征模型参数、锅炉时间常数和存储时间常数进行近乎同时地在线估计。在此，所述方法仅仅指示这样的测量信号，所述测量信号在发电站模块的标准的测量技术的装备中始终存在。由此，估计方法优选地从控制技术的可用的过程参数中连续地并且实时地确定出未知的蒸汽发生器模型参数的近似值。例如通过测量来降低确定模型参数的开销。由于所述方法是立即可供使用的，所以同样地降低了用于启动模块控制的开销。在第一实施变形中，通过分析过程和模型参数的时间变化来生成用于当前估计值的校正值。模型参数的与过程参数相比的快速的改变表明了有关的时间常数的过小的估计值。在比例上看来，缓慢的改变表明了过大的时间常数。这具有这样的优势，即，在过程中不断地采集时间上的改变并且由此阻碍了控制质量随时间的降低。在另一个实施变形中，优选地在离线仿真中对梯度的最大值进行确定。由此实现了从单个程序部分的退耦。为了可以进行梯度分析，必须预先已知最大的梯度是多大的，所述最大的梯度在设备运行时出现在待检查的过程参数中。这些梯度最大值又取决于待确定的时间常数。由此，对于时间常数的最小和最大的待预计的值，可以在离线仿真中确定出梯度值。然后在在线运行中继续使用梯度最大值。通过结合在线和离线计算，可以实现按照本专利技术的方法的较高的灵活性。在另一个实施变形中，在在线运行期间借助线性方程从用于控制技术模型的至少一个模型参数的当前估计值中确定出梯度的最大值。这还具有如下优点，即程序流不必由于结合离线仿真而被中断。在另一个实施变形中，借助具有小的时间常数的DT元件(DT-Glieder)来确定梯度和/或借助积分器来进行对至少一个模型参数进行匹配，其中参数值发生变化直到所考察的梯度存在偏差。借助DT元件可以基于串联连接实现多重微分。对于足够小的微分器时间常数来说满足了应用的精确性要求。在另一个实施变形中，对蒸汽发生过程的控制技术的模型结构进行更精确地说明。在此将这样的结构用作基础模型，在所述结构中至少通过特有锅炉时间常数的N阶延迟元件和至少一个特有存储时间常数的连接在后的积分器来对蒸汽发生进行建模。该结构的特征在于其简易性，因为仅由基本元件组成是具有优势的。同时，在此其是这样的模型，借助其能够以足够的精确性对蒸汽发生的动态进行仿真。在另一个实施变形中，基于预先给定的模型结构实施按照本专利技术的用于锅炉时间常数和存储时间常数的两个模型参数的在线估计方法。附图说明下面结合在附图中示出的实施例详细地解释本专利技术。附图中:图1A示出了用于阐明发电站模块的蒸汽发生的方框图，图1B示出了蒸汽发生器的控制系统的方框图， 图2示出了用于阐明比较地估计的简图，图3示出了控制装置的示意图。具体实施例方式图1用于阐明蒸汽发生的动 态过程和解释两个模型参数:锅炉时间常数TDE和存储时间常数TSP。在图1A中以简化形式示出了蒸汽发生器的方框图。锅炉K的燃烧室在其入口处被输送了燃料BR，其中所述燃料例如可以是在煤炭粉粹机中被粉碎成煤粉的煤。在此可以测量燃料的物料流量。燃料的相应的热功率对应于关于燃料的热值HW校正的物料流量。在锅炉K内部燃烧燃料。为了生成蒸汽，将在蒸汽发生器壁中在管道中所输送的供水加热和汽化。通过过热器 的管道系统将该蒸汽输送至涡轮阀TV。蒸汽发生DEges的全过程理想化地分为两个部分过程:实际的蒸汽发生DE和蒸汽存储器(Dampfspeicherung)SP，在蒸汽储存中收集并且存储之前所生成的蒸汽。在此，所示出的蒸汽存储器SP仅仅用于对概念模型(Modellvorstellung)进行说明，并且所述蒸汽存储器对应于蒸汽发生器的所有管道的总体积。在蒸汽发生器DE㈣的输出端上获取新鲜蒸汽物料流量(Frischdamp本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.02 DE 102010025916.01.一种用于确定蒸汽发生器的控制技术模型的至少一个模型参数的方法，其中，对于蒸汽发生器预先给定了具有至少一个特征模型参数的控制技术的模型结构，并且在线采集蒸汽发生过程的测量信号， 其特征在于， 通过实施下列步骤来对至少一个模型参数进行在线估计: a)给真正的过程(P)以及蒸汽发生器的模型(M)接入相同的输入信号(ES)， b)进行可估性分析(SBA)，其中，通过借助于梯度分析的比较的评估来对各个过程(ASP)和/或模型(ASM)的至少一个输出信号或者至少一个输入信号(ES)进行处理， c)依据梯度分析来定义估计范围，在所述估计范围内能够存在有效的参数估计， d)如果可估性被评定为肯定的，则对至少一个模型参数的当前的估计值进行改进， e)按照迭代法重复所述步骤a)至d)。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，通过分析过程和模型参数的时间变化来生成用于所述当前的估计值的校正值。3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在离线仿真中确定梯度的最大值。4.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在线运行期间借助线性方程从用于控制技术模型的至少一个模型参数的当前估计值中确定梯度的最大值。5.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助具有小的时间常数的DT元件来确定所述梯度，和/或借助积分器来进行对至少一个模型参数的匹配，其中参数值发生变化直到所考察的梯度存在偏差。6.按照权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，至少通过特有的锅炉时间常数(TDE)的N阶的延迟元件(VZN)和至少一个连接在后的特有的存储时间常数(TSP)的积分器(I)来对蒸汽发生进行建模。7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，这样构造所述控制技术的模型结构， 使得为至少一个N阶的延迟元件(VZN)输入燃料物料流量(m...
【专利技术属性】
技术研发人员：K温德伯格，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：
国别省市：
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