基于子空間方法的超超臨界機(jī)組協(xié)調(diào)系統(tǒng)辨識研究.pdf

1、我國的能源組成結(jié)構(gòu)決定電力行業(yè)在未來相當(dāng)長的一段時間內(nèi)仍以燃煤發(fā)電為主。超超臨界機(jī)組憑借其在發(fā)電效率，污染控制，經(jīng)濟(jì)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(diào)系統(tǒng)作為整個機(jī)組系統(tǒng)的核心之一，一方面用于將汽輪機(jī)與直流爐作為一個整體進(jìn)行負(fù)荷控制以快速響應(yīng)外界電力負(fù)荷的變化，另一方面用于控制機(jī)組內(nèi)部不同復(fù)雜工況之間的切換，同時并保證機(jī)組內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)（尤其主蒸汽壓力）的穩(wěn)定。直流爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及汽輪機(jī)與直流爐之間存在的響應(yīng)差異性，使得

2、機(jī)組協(xié)調(diào)系統(tǒng)具有更高的控制要求。研究并建立協(xié)調(diào)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，對提高整個機(jī)組的控制性能、機(jī)組的發(fā)電效率并保證機(jī)組安全可靠的運(yùn)行有著非常重要的意義。
　　本文在分析整個機(jī)組工藝流程的基礎(chǔ)上，并結(jié)合機(jī)爐協(xié)調(diào)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(jìn)行模型辨識，直接得到了協(xié)調(diào)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)系數(shù)模型，該模型不僅能直觀地體現(xiàn)協(xié)調(diào)系統(tǒng)的動態(tài)特性，而且還能直接應(yīng)用于一些先進(jìn)的控制算法中。論文的主要工作如

3、下：
　　1.分析超超臨界機(jī)組的工藝流程，結(jié)合協(xié)調(diào)系統(tǒng)的的動態(tài)特性分析，建立了協(xié)調(diào)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(jié)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(shí)例的仿真結(jié)果對比，驗(yàn)證了該算法具有較好的一致性。
　　3.研究基于數(shù)據(jù)驅(qū)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(jié)果矩陣結(jié)構(gòu)形式上的約束，提出了改進(jìn)的基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的閉環(huán)子空間辨識算法，通過仿真實(shí)例驗(yàn)證了該算法在一致性上有所提高。
　　4.針對工業(yè)現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)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(shí)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(jī)組仿真機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行辨識實(shí)驗(yàn)，分別采用基于數(shù)據(jù)驅(qū)動