[发明专利]一种火电机组深度调峰控制方法

说明书

本发明公开了一种火电机组深度调峰控制方法，其中自寻优并矢展开控制器包括前后动态矩阵、对角控制网络和自寻优模块,它的特点是将受控对象的传递函数矩阵进行特定频率下的近似并矢分解,由这种方法设计出的控制器结构简单,易于物理实现。对角控制网络的形式为PID,有利于调试。自寻优模块采用标准粒子群算法，定周期设计或修改前后动态矩阵和对角控制网络，可以减小计算量，克服火电机组在深度调峰的过程中的对象大幅度改变导致控制器参数失配，有助于提高深度调峰控制的精度和火电机组的经济性。

技术领域

本发明属于火电机组深度调峰的自动控制技术领域，具体涉及一种火电机组深度调峰控制方法。

背景技术

面对全球能源短缺的局面，各个国家都采取积极的措施优先发展风能等可再生资源，但由于新能源自身的缺陷，在风电比重不断提髙的同时，为电网调峰制造了难题。为了解决调峰难的问题，通过建设调峰灵活、方便的调峰机组，或者通过各种新控制技术来解决调峰问题。

同时随着我国电力工业装机容量的增加和用电侧负荷峰谷差的增大，大型火电机组经常会发生大幅度变负荷，导致在变负荷的过程中机组的控制特性发生了显著变化，以机组额定工况条件为设计对象的运行及控制系统不能适应变工况过程中的对象特性变化以及机组的安全经济运行的需要，尤其是负荷和主蒸汽温度对设定值的跟踪难以令人满意。

并矢展开法设计多变量控制器虽然结构简单，但应用于现代火电机组时发现对象的并矢展开矩阵复杂，控制网络参数难以选取，且随机组负荷变化而变化。因此本发明对传统并矢展开法进行改进，增加智能优化算法优化设计，改善了控制器的适应性。

当前火电机组的自动控制的变工况范围一般100％～50％额定负荷，研究设计机组更宽的变工况范围100％～30％的优化控制方法，对电网的安全性和新能源的发展具有深远的理论意义和应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种火电机组深度调峰控制方法。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种火电机组深度调峰控制方法，包括以下步骤：

步骤一：通过对机组进行负荷和主蒸汽温度的设定值阶跃变化实验，获得初始的机组对象传递函数矩阵G(s)；

步骤二：由自寻优模块采用粒子群算法根据系统特性选择合适的频率ω₁；

步骤三：将jω₁代入G(s),G(jω₁)＝A₁(ω₁)+jA₂(ω₁),得到A₁和A₂；

步骤四：将A₂A₁^-1进行特征值分解，得到L(ω₁)和R(ω₁)；

步骤五：采用并矢近似展开法，在s＝jω₁处使G(ω₁)“并矢”展开，即G(s)＝L(ω₁)F(s,ω₁)R(ω₁) (1)

其中L(ω₁)和R(ω₁)分别为系统的前、后动态矩阵，设f_i(s,ω₁)为F(s,ω₁)的第i个对角元，则G(s)的并矢近似展开式为：

G_A(s,ω₁)＝L(ω₁)diag{f_i(s,ω₁)}R(ω₁) (2)