[发明专利]一种基于主汽压力的火电机组预测控制策略

摘要

本发明公开了一种基于主汽压力的火电机组预测控制策略。现有燃煤机组存在锅炉热量释放波动性大的问题。本发明用给水流量来调节主汽压力，将给水流量分为给水前馈流量和反馈给水流量；其中，给水前馈流量由智能前馈产生，反馈给水流量则由预测控制产生；将预测控制、神经网络控制、自适应控制和模糊控制等先进控制技术应用到火电机组的优化控制中。本发明在确保现有火电机组控制系统的有效性基础之上，通过基于主汽压力的预测控制策略，能够提高火电机组控制的稳定性和抗扰动能力，具有较好的实际应用价值。

主权项

一种基于主汽压力的火电机组预测控制策略，包括如下步骤：步骤1)，构建主汽压力预测模型；未来采样时刻j的主汽压力Pt(k+j)的估计值为：P^t(k+j)=Gj1ΔFwd(k+j-1)+Gj1ΔFwf(k+j-1)+Gj2ΔFu(k+j-1)+Gj3ΔFm(k+j-1)+Fj1Pt(k)+λj1ept(k)]]>式中，为权值；Pt(k)为采样时刻k的主汽压力，MPa；为采样时刻k的主汽压力估计值，MPa；Fwd为反馈给水量，t/h；Fwf为给水量的前馈，t/h；Fu为总给煤量，t/h；Tm为汽机阀门开度，％；记Fw为总给水量，t/h；Fw(k)＝Fwd(k)+Fwf(k)；B1、B2、C1均为多项式系数；Δ＝1‑q‑1为增量系数；为构成Diophantine方程的常量；k、j为与时间相关的常量；q‑1表示Diophantine逆矩阵；步骤2)，确定各变量信息；步骤3)，生成如下的控制策略：ΔFwd＝[G1TG1+γ1I]‑1G1T(Ps‑H1)，式中，ΔFwd为控制增量向量，T表示转置，γ1为权值，I表示单位矩阵，Ps为参考轨迹：Ps＝[Ps(k+1) Ps(k+2) ... Ps(k+N)]T，式中Ps(k+j)为未来采样时刻j的压力定值；H1为主汽压力预测模型在k时刻已知的信息向量：H1＝[h1(k+1) h1(k+2) ... h1(k+N)]T，式中，h1表示主汽压力预测模型在k时刻已知的信息。