基于子空間方法的超超臨界機組協(xié)調系統(tǒng)辨識研究.pdf

1、我國的能源組成結構決定電力行業(yè)在未來相當長的一段時間內仍以燃煤發(fā)電為主。超超臨界機組憑借其在發(fā)電效率，污染控制，經(jīng)濟性以及可靠性等方面的優(yōu)勢，成為燃煤發(fā)電的主流。協(xié)調系統(tǒng)作為整個機組系統(tǒng)的核心之一，一方面用于將汽輪機與直流爐作為一個整體進行負荷控制以快速響應外界電力負荷的變化，另一方面用于控制機組內部不同復雜工況之間的切換，同時并保證機組內部運行參數(shù)（尤其主蒸汽壓力）的穩(wěn)定。直流爐的結構特點，以及汽輪機與直流爐之間存在的響應差異性，使得

2、機組協(xié)調系統(tǒng)具有更高的控制要求。研究并建立協(xié)調系統(tǒng)的數(shù)學模型，對提高整個機組的控制性能、機組的發(fā)電效率并保證機組安全可靠的運行有著非常重要的意義。
　　本文在分析整個機組工藝流程的基礎上，并結合機爐協(xié)調的控制方式，建立了三輸入三輸出的多變量控制對象。通過采用不同的子空間辨識算法對系統(tǒng)進行模型辨識，直接得到了協(xié)調系統(tǒng)的階躍響應系數(shù)模型，該模型不僅能直觀地體現(xiàn)協(xié)調系統(tǒng)的動態(tài)特性，而且還能直接應用于一些先進的控制算法中。論文的主要工作如

3、下：
　　1.分析超超臨界機組的工藝流程，結合協(xié)調系統(tǒng)的的動態(tài)特性分析，建立了協(xié)調系統(tǒng)三輸入三輸出的模型辨識對象。
　　2.研究閉環(huán)子空間辨識算法SIMPCA,SOPIM以及CSOPIM,CSIMPCA。通過對幾種算法的理論分析與比較，引入了新的輔助變量，并結合SVD分解提出了IV_SIM_SVD閉環(huán)子空間辨識算法。通過經(jīng)典實例的仿真結果對比，驗證了該算法具有較好的一致性。
　　3.研究基于數(shù)據(jù)驅動的閉環(huán)子空間辨識算法

4、。通過附加這一算法求解過程中所忽略的對結果矩陣結構形式上的約束，提出了改進的基于數(shù)據(jù)驅動的閉環(huán)子空間辨識算法，通過仿真實例驗證了該算法在一致性上有所提高。
　　4.針對工業(yè)現(xiàn)場實際應用的需要，完成辨識軟件的功能需求分析，開發(fā)系統(tǒng)辨識軟件SYSID。分別實現(xiàn)了Modbus與OPC兩種通信協(xié)議，變量配置模塊，歷史數(shù)據(jù)顯示，測試信號以及模型辨識模塊。
　　5.采樣1000MW超超臨界機組仿真機數(shù)據(jù)進行辨識實驗，分別采用基于數(shù)據(jù)驅動