[发明专利]带烟气量扰动抑制的燃烧后CO2捕集系统预测控制方法

权利要求书

1.带烟气量扰动抑制的燃烧后CO₂捕集系统预测控制方法，其特征在于：该预测控制方法以基于化学吸附的燃烧后CO₂捕集系统为被控对象，贫液流量和汽轮机低压缸抽汽量为系统控制输入量，CO₂捕集率和再沸器温度为系统输出量，以火电厂烟气流量为扰动信号，基于子空间辨识方法，利用系统运行产生的数据建立预测器，在此基础上建立带烟气量扰动抑制的燃烧后CO₂捕集系统预测控制方法；

上述预测控制方法具体包括如下步骤：

步骤1，火电厂变负荷运行，生成的烟气量d处于变动状态，将CO₂捕集系统切换到手动状态，以贫液流量阀门开度u_a和汽轮机低压缸抽汽阀门开度信号u_b为输入，对CO₂捕集系统进行激励，获取CO₂捕集率y_a和再沸器温度y_b的开环响应数据；

步骤2，选定采样周期Ts，以为扩增输入，为输出，利用子空间辨识方法，构建带烟气量扰动信号的CO₂捕集系统子空间预测矩阵l_w，l_u；

步骤3，每一采样时刻，通过当下的烟气量，预估在未来一定时间内系统的CO₂捕集率和再沸器温度通过优化计算得到最优的贫液流量阀门开度u_a-op和汽轮机低压缸抽汽阀门开度信号u_b-op，将其用于CO₂捕集系统。

2.根据权利要求1所述的带烟气量扰动抑制的燃烧后CO₂捕集系统预测控制方法，其特征在于：步骤2中，构建带烟气量扰动信号的CO₂捕集系统子空间预测矩阵l_w，l_u，具体步骤为：

步骤A：将连续获得的从第0时刻到第2N+j-2时刻的输出数据Y和扩增输入数据分别排列为Hankel矩阵形式：

其中，N为矩阵行数，N大于CO₂捕集系统阶次，j为矩阵列数，Y和分别表示输出与扩增输入数据组成的Hankel矩阵，Y^f和Y^p分别表示输出数据的未来数据和过去数据，和分别表示扩增输入数据的未来数据和过去数据，y_j表示第j个输出数据，表示第j个扩增输入数据；

步骤B：令对如下矩阵进行QR分解：

获得矩阵L：

步骤C：从而获得矩阵L_w＝L(：，1：N(m+l))，L_u＝L(：，N(m+l)+1：end)，m为输入变量维数，l为输出变量维数，L(：，1：N(m+l))表示矩阵L的前N(m+l)列，L(：，N(m+l)+1：end)表示矩阵L自第N(m+l)+1列之后的所有列；

步骤D：最后得到子空间预测矩阵l_w＝L_w(1：l，：)，lu＝Lu(1：l，1：m)。