一种超超临界机组协调控制系统的控制优化方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110244551A(43)申请公布日2019.09.17(21)申请号201910465553.7(22)申请日2019.05.30(71)申请人上海电力学院地址200090上海市杨浦区平凉路2103号(72)发明人孙宇贞郭皓文黄晓筱彭道刚李帅唐毅伟(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人宣慧兰(51)Int.Cl.G05B11/42(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种超超临界机组协调控制系统的控制优化方法(57)摘要本发明涉及一种超超临界机组协调控制系统的控制优化方法，所述超超临界机组协调控制系统包括汽轮机主控制器和锅炉主控制器，该方法包括以下步骤：S1、采用非线性解耦控制环节控制超超临界机组协调控制系统；S2、通过引入混沌初始化和高斯变异因子来改进混合蛙跳算法；S3、将基于改进混合蛙跳算法的PID控制器应用于超超临界机组协调控制系统中，优化汽轮机主控制器、锅炉主控制器和非线性解耦环节的参数。与现有技术相比，本发明不再局限于电厂中依据经验来对控制系统中的相关参数进行调整，避免了因为经验不足引起的参数调整的疏漏，从而使机组协调控制系统运行更稳定，机组运行经济性更好。CN110244551ACN110244551A权利要求书1/2页1.一种超超临界机组协调控制系统的控制优化方法，所述超超临界机组协调控制系统包括汽轮机主控制器和锅炉主控制器，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、采用非线性解耦控制环节控制超超临界机组协调控制系统；S2、通过引入混沌初始化和高斯变异因子来改进混合蛙跳算法；S3、将基于改进混合蛙跳算法的PID控制器应用于超超临界机组协调控制系统中，优化汽轮机主控制器、锅炉主控制器和非线性解耦环节的参数。2.根据权利要求1所述的一种超超临界机组协调控制系统的控制优化方法，其特征在于，所述非线性解耦控制环节包括死区非线性环节和饱和非线性环节。3.根据权利要求2所述的一种超超临界机组协调控制系统的控制优化方法，其特征在于，所述死区非线性环节中的死区值设为0.5MPa。4.根据权利要求1所述的一种超超临界机组协调控制系统的控制优化方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：S21、初始化，用混沌序列初始化种群，生产初始蛙群；S22、划分模因组，每一个模因组中具有性能最优的青蛙Xb和性能最差的青蛙Xw；S23、利用引入高斯变异因子的最差青蛙个体的更新公式更新Xw，得到更新后的青蛙；如果更新后的青蛙性能优于Xw，则直接替代Xw，否则执行选择操作：先用全局性能最优的青蛙代替每个模因组中性能最优的青蛙继续执行最差青蛙个体的更新公式，如果更新后Xw的性能仍没有改进，则随机产生一只青蛙代替Xw；S24、对每一个模因组，重复上述步骤S23的局部搜索Lmax次；S25、当完成局部搜索后，若达到最大迭代次数maxgen或适应度值达到最小，则进化过程结束，输出全局最优解，否则将所有模因组内的青蛙重新混合再返回步骤S22。5.根据权利要求4所述的一种超超临界机组协调控制系统的控制优化方法，其特征在于，所述步骤S21中用混沌序列初始化种群过程中通过Logistic方程产生混沌序列，所述Logistic方程为：其中，Sk表示0-1间的随机数，μ表示大于0的常数，max表示某种群的总个数。6.根据权利要求4所述的一种超超临界机组协调控制系统的控制优化方法，其特征在于，所述引入高斯变异因子的最差青蛙个体的更新公式为：S＝r·(Xb-Xw)·G(0,1)Xw′＝Xw+S,||S||≤Smax其中，S表示每次更新步长，r表示表示0-1间的随机数，Xw′表示更新后的青蛙，G(0,1)表示利用高斯分布产生的0-1之间的随机数，Smax表示最大更新步长。7.根据权利要求1所述的一种超超临界机组协调控制系统的控制优化方法，其特征在于，所述步骤S3过程中的适应度采用综合误差性能指标，所述综合误差性能指标为系统的每个输出的误差性能指标的加权和。8.根据权利要求1所述的一种超超临界机组协调控制系统的控制优化方法，其特征在于，所述超超临界机组协调控制系统为输入量为汽轮机调门开度、总燃料量，输出量为发电2CN110244551A权利要求书2/2页机功率、主蒸汽压力的双输入双输出被控对象。3CN110244551A说明书1/5页一种超超临界机组协调控制系统的控制优化方法技术领域[0001]本发明涉及工业过程控制技术领域，尤其是涉及一种超超临界机组协调控制系统的控制优化方法。背景技术[0002]近年来，随着火力发电技术水平的不断提高，电网对火电机组协调控制系统的负荷适应能力也不断提高。协调控制系统的特点就是多变量、强耦合、非线性、大惯性、不确定性。