[发明专利]一种超临界燃煤机组协调控制系统中的负荷预测方法

权利要求书

1.一种超临界燃煤机组协调控制系统中的负荷预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)分析机组机理特性，推导得两输入两输出的机炉模型结构；

2)在数据采集系统接收的历史运行数据中，根据煤质校正系数η判断，当η＞1时，则此段时间燃烧煤质较差；当η＜1时，则此段时间燃烧煤质较好(死区为±0.03)；

3)分别选取η＞1和η＜1的历史数据，运用遗传算法辨识不同煤质机炉模型(如步骤1)的参数，实数式编码随机产生原始化种群，选取目标函数Q(x,i)并获取个体适应度函数值F(x,i)，再确定遗传操作概率，通过复制选择、交叉、变异等遗传操作产生新的种群；

判别达到终止条件后，选出最新代种群中个体适应度的最优值，即为不同煤质下机炉模型的辨识参数，由步骤2)实时计算当前煤质，实现模型参数自适应煤质变化的过程；

4)根据运行工况确定约束条件，由步骤1)、2)、3)的机组模型求得系统模型阶跃响应系数，初始时刻k＝1，初始化y_n、Δu、u、P、M，设定期望值w以及结束预测时刻L；

检测实际输出y，求即刻输出预测值及输出误差为：

y_f(k)＝y_n(k)+ΑΔu(k)，e(k)＝y(k)-y_f(k)；

即刻控制增量、控制量：Δu(k)＝D[w(k)-y_n(k)]，u(k)＝u(k-1)+Δu(k)，

上式，L＝[θ L θ]_1×2M,θ＝[1,0,...,0]，误差权矩阵Q，控制权矩阵R，

求当前预测校正值：

y_cor(k+1)＝y_f(k)+He(k+1)，y_n(k+1)＝S₀y_cor(k+1)，

其中，校正后预测输出y_cor、预测输出y_f、预测初始值y_n、误差e、期望值w的预测时域为P；基于变时域的思想，判别预测时域是否需要改变，若超出阀值λ选取P₁，若在阀值λ内选取P₂，阀值死区为ζ(λ＞ζ)；

5)增加建立监督环节，将协调控制系统的上层以步骤4)变时域动态矩阵控制算法为核心，集中计算ΔU_t，ΔU_b，ΔNe，ΔPt，再将其作为下层输入，通过汽机主控和锅炉主控PID回路，使得机组的给水量、给煤量、总风量、进汽量及负荷等迅速精准响应；

当电网频率波动超出±0.033Hz死区，退出AGC指令，协调控制快速响应一次调频动作；若出现通信故障或者预测输出异常值时，协调控制系统切换原有PID回路，确保整体鲁棒性。

2.根据权利要求1所述的超临界燃煤机组协调控制系统中的负荷预测方法，其特征在于：所述机炉模型包括输入量的给煤量、汽机调门开度及输出量的机组负荷、主汽压力。

3.根据权利要求1所述的超临界燃煤机组协调控制系统中的负荷预测方法，其特征在于：所述煤质校正系数η，为当前每千瓦时耗煤量b_n与设计发电煤耗b_s之比，用来判断当前燃煤质量。