多模型預(yù)測控制在超臨界機組再熱汽溫系統(tǒng)中的研究.pdf

1、在我國，超（超）臨界機組已經(jīng)逐漸成為發(fā)電行業(yè)的主要發(fā)展方向，高參數(shù)機組帶來了對機組運行狀況的更高要求，而再熱汽溫控制的品質(zhì)直接影響到機組運行的經(jīng)濟性和安全性，關(guān)系到機組長期平穩(wěn)經(jīng)濟運行。由于再熱器進口汽溫直接取決于汽輪機高壓缸排汽溫度，因此它的溫度隨負(fù)荷影響較大;同時超臨界機組再熱汽溫具有比過熱汽溫更大的滯后性和非線性等特征，傳統(tǒng)的PID控制已經(jīng)不能起到良好的控制效果。預(yù)測控制是一種十分有效的處理大滯后對象的控制算法，選用廣義預(yù)測控制算

2、法對某電廠超臨界機組再熱汽溫對象進行調(diào)節(jié)，仿真結(jié)果表明，系統(tǒng)具有良好的動態(tài)特性。但是當(dāng)預(yù)測模型不匹配時控制品質(zhì)較差，汽溫出現(xiàn)超調(diào)和震蕩現(xiàn)象。針對上述情況，本文對預(yù)測控制算法進行了如下改進。
　　選用再熱汽溫被控對象的一階延遲模型，采用基于狀態(tài)空間的預(yù)測控制算法進行控制，并使用卡爾曼濾波器對被控對象進行狀態(tài)觀測。由于加入了狀態(tài)觀測器，增加了控制系統(tǒng)的魯棒性，改善了再熱汽溫的控制品質(zhì)。
　　加入多模型控制方法。選取機組不同負(fù)荷下

3、的再熱汽溫模型組成模型庫，并選取適當(dāng)?shù)哪Ｐ颓袚Q方式，使當(dāng)機組負(fù)荷改變時控制算法能快速切換到合適的內(nèi)部模型進行控制，解決再熱汽溫模型的非線性和參數(shù)時變的問題。
　　引入了正交多項式函數(shù)，解決了預(yù)測控制計算量較大的問題。由于系統(tǒng)的大滯后性，使得預(yù)測控制算法的計算量較大，且又引入了多模型控制方法，進一步增加了計算負(fù)擔(dān)。本文引入Laguerre正交函數(shù)，將Laguerre系數(shù)向量代替控制量增量矩陣，大大減小了每次迭代優(yōu)化的維數(shù)，從而降低計