[发明专利]按设定误差性能指标函数收敛的火电机组协调控制方法

说明书

本发明的按设定误差性能指标函数收敛的火电机组协调控制方法，包括如下步骤：步骤1)建立火电机组协调控制系统状态方程，引入控制律τ₁、τ₂、状态变量x₁、x₂及控制输入u₁，u₂，并将所述火电机组协调控制系统状态方程转成状态变量x₁、x₂与控制律τ₁、τ₂的关系式；步骤2)根据控制律τ₁和τ₂建立误差性能指标函数，并根据所述误差性能指标函数按设定的要求构建误差性能函数，得到跟踪误差的收敛集合；步骤3)构建火电机组输出量的负反馈控制回路。该方法使火电机组的实际负荷和实际汽压在控制过程中保持有界，实现输出信号的有界性，这种输出信号有界的控制方法在实际工程应用中能够保证火电机组的安全运行。

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，特别涉及一种按设定误差性能指标函数收敛的火电机组协调控制方法。

背景技术

随着电网技术的发展以及用户对电能质量的要求不断增大，火电单元机组的运行方式也逐渐发生变化，电网要求火电机组具有良好的负荷适应能力，承担较高的负荷变化率。但火电机组的控制系统是一种多变量控制系统，受控过程是一个复杂的多输入多输出过程，实际负荷和主蒸汽压力的控制相互依赖、相互制约。

在火电单元机组的协调控制中，负荷指令信号与机组实际负荷的误差作用于汽机控制器，控制器根据误差信号以一定的控制算法产生控制信号进而改变气门开度，进而改变进气量使实际负荷迅速满足指令信号的要求；在汽机调节气门开度变化的同时，机前蒸汽压力也偏离其设定值，它们的差值经过锅炉控制器以一定的控制算法产生输出信号进而改变进入锅炉的燃料量，进而实现实际蒸汽压力满足指令信号。这种协调控制系统的负荷适应性好，适用于带变动负荷的调频机组，能够较快地满足电网的符合要求。但是上述协调控制系统无法保障闭环系统的稳定性，而且实际负荷和实际汽压的跟踪误差难以控制，无法保证火电机组的安全运行。

在这种技术背景下，本发明针对火电机组协调控制系统，给出了一种按设定误差性能指标函数收敛的火电机组协调控制方法，使火电机组的实际负荷和实际汽压在控制过程中保持有界。采用这种控制不仅保证了

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种按设定误差性能指标函数收敛的火电机组协调控制方法，具体由以下方案实现：

所述按设定误差性能指标函数收敛的火电机组协调控制方法，包括如下步骤：

步骤1)建立火电机组协调控制系统状态方程，引入控制律τ₁、τ₂、状态变量x₁、x₂及控制输入u₁，u₂，并将所述火电机组协调控制系统状态方程转成状态变量x₁、x₂与控制律τ₁、τ₂的关系式；

步骤2)根据控制律τ₁和τ₂建立误差性能指标函数，并根据所述误差性能指标函数按设定的要求构建误差性能函数，得到跟踪误差的收敛集合；

步骤3)构建火电机组输出量的负反馈控制回路，所述负反馈控制回路通过滑模函数与误差性能函数得到实际的火电机组的输入控制律，负反馈控制回路根据所述输入控制律控制火电机组的实际负荷和实际汽压。

所述的按设定误差性能指标函数收敛的火电机组协调控制方法的进一步设计在于，所述步骤1)中所述火电机组协调控制系统状态方程，如式(1)，

其中，nl表示火电机组的实际负荷；pr表示火电机组的实际汽压；rb表示锅炉的实际燃料量控制；ru表示汽机控制器的阀门开度控制；