多模型預測控制在超臨界機組再熱汽溫系統中的研究.pdf

1、在我國，超（超）臨界機組已經逐漸成為發(fā)電行業(yè)的主要發(fā)展方向，高參數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直接影響到機組運行的經濟性和安全性，關系到機組長期平穩(wěn)經濟運行。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，傳統的PID控制已經不能起到良好的控制效果。預測控制是一種十分有效的處理大滯后對象的控制算法，選用廣義預測控制算

2、法對某電廠超臨界機組再熱汽溫對象進行調節(jié)，仿真結果表明，系統具有良好的動態(tài)特性。但是當預測模型不匹配時控制品質較差，汽溫出現超調和震蕩現象。針對上述情況，本文對預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，增加了控制系統的魯棒性，改善了再熱汽溫的控制品質。
　　加入多模型控制方法。選取機組不同負荷下

3、的再熱汽溫模型組成模型庫，并選取適當的模型切換方式，使當機組負荷改變時控制算法能快速切換到合適的內部模型進行控制，解決再熱汽溫模型的非線性和參數時變的問題。
　　引入了正交多項式函數，解決了預測控制計算量較大的問題。由于系統的大滯后性，使得預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擔。本文引入Laguerre正交函數，將Laguerre系數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，從而降低計