[发明专利]一种循环流化床机组协调控制方法

说明书

技术领域

本申请涉及热能与动力工程领域，尤其涉及一种循环流化床机组协调控制方法。

背景技术

循环流化床机组的协调控制系统包括循环流化床机组负荷控制系统和汽轮机主蒸汽压力控制系统，该系统具有大惯性、大滞后与非线性等特点。传统的循环流化床机组采用以常规比例积分微分控制器为基础的DCS控制系统，但传统分散式控制系统控制方法的控制效果较差，升、降负荷速率低，易出现主要参数大幅波动的现象，造成循环流化床机组的经济性与寿命显著下降。

同时，对于循环流化床机组，常规的多变量预测协调控制方法较为复杂，再加上实际控制过程中存在约束条件，导致被控对象在计算过程中需要进行受限二次规划的求解，计算量巨大且算法实时性较差，难以在工程应用中实现。

因此，为提高循环流化床实发功率和汽轮机主蒸汽压力的控制品质，本申请针对循环流化床机组协调控制系统，尤其针对基于多变量和多约束条件的循环流化机床组协调控制系统，提出一种协调控制方法。该方法简便、计算量小，并且易于在现有的商业控制系统软硬件平台上实施，具有广阔的应用前景。

发明内容

本申请提供了一种循环流化床机组协调控制方法，以解决循环流化床机组协调控制系统升、降负荷速率低，不稳定且控制过程复杂的问题。

一种循环流化床机组协调控制方法，包括：

获取循环流化床机组的被控对象的运行数据；

根据所述运行数据，建立循环流化床机组的被控对象函数模型；

根据所述被控对象函数模型，通过递推算法计算所述被控对象的预测值；

根据所述被控对象的约束条件函数，对所述被控对象的预测值进行约束，得到所述被控对象的控制输入值。

选地，所述被控对象函数模型的输入为循环流化床机组燃料阀开度和汽轮机入口调节阀开度。

所述被控对象函数模型的输出为循环流化床机组的实发功率和汽轮机主蒸汽压力。

可选地，所述被控对象函数模型为2×2被控对象函数模型，所述2×2被控对象函数模型为：

其中，PW为循环流化床机组实发功率(MW)；TP为汽轮机主蒸汽压力(MPa)；U₁为循环流化床燃料阀开度(％)；U₂为汽轮机入口调节阀开度(％)；G₁₁是以U₁为输入、PW为输出的传递函数；G₁₂是以U₂为输入、PW为输出的传递函数；G₂₁是以U₁为输入、TP为输出的传递函数；G₂₂是以U₂为输入、TP为输出的传递函数。

可选地，所述2×2被控对象函数模型为CARIMA模型，所述CARIMA模型为：

其中，PW(k)为循环流化床机组实发功率当前k时刻的实际值，TP(k)为汽轮机主蒸汽压力当前k时刻的实际值；U₁(k)为当前k时刻循环流化床燃料阀门开度，U₂(k)为当前k时刻汽轮机入口调节阀门开度；a_i，j、b_i，k，j分别为A_i(z^-1)、B_i，k(z^-1)多项式中z^-j的系数，na_i、nb_i，k分别为多项式A_i(z^-1)、B_i，k(z^-1)的阶次，i，k＝1，2；ξ_i(k)，i＝1，2为零均值的白噪声；j为表达式的阶次。

可选地，所述根据所述被控对象函数模型，通过递推算法计算被控对象的预测值，包括：选取预测时域长度；根据所述被控对象函数模型，通过递推算法获得递推公式；根据所述递推公式，获得被控对象预测值。

可选地，所述约束条件函数包括：