脱硫系统控制模型、其建立方法和脱硫系统控制方法.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CN113204189A(43)申请公布日2021.08.03(21)申请号202010359584.7(22)申请日2020.04.28(71)申请人大唐环境产业集团股份有限公司地址100089北京市海淀区紫竹院路120号(72)发明人刘黎伟张云飞刘珊(74)专利代理机构北京八月瓜知识产权代理有限公司11543代理人李斌(51)Int.Cl.G05B13/04(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称脱硫系统控制模型、其建立方法和脱硫系统控制方法(57)摘要本发明提供了一种脱硫系统控制模型、其建立方法和脱硫系统控制方法。脱硫系统控制模型的建立方法，包括如下步骤：步骤一：在脱硫系统中进行阶跃响应实验，获得原始数据；步骤二：采用ARMA模型对原始数据进行校正，获得校正数据；步骤三：利用校正数据，采用最小二乘法对脱硫系统进行辨识，获得脱硫系统的传递函数模型；步骤四：将传递函数模型转化为状态空间模型，对脱硫系统的不确定特性和扰动进行估计并补偿，获得脱硫系统控制模型。该模型对脱硫工况的适应性好，能够在无需知道脱硫系统不确定特性和扰动的情况下对脱硫系统进行估计，利用该模型控制的脱硫系统精度高，稳定性好，抗干扰能力强。CN113204189ACN113204189A权利要求书1/2页1.一种脱硫系统控制模型的建立方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：在脱硫系统中进行阶跃响应实验，获得原始数据；步骤二：采用ARMA模型对原始数据进行校正，获得校正数据；步骤三：利用校正数据，采用最小二乘法对脱硫系统进行辨识，获得脱硫系统的传递函数模型；步骤四：将传递函数模型转化为状态空间模型，对脱硫系统的不确定特性和扰动进行估计并补偿，获得脱硫系统控制模型。2.根据权利要求1所述的建立方法，其特征在于，步骤一中，阶跃响应实验包括喷浆量阶跃响应实验和浆液循环量阶跃响应实验；原始数据包括循环浆液pH值和脱硫效率；优选地，在进行阶跃响应实验之前，对脱硫系统的检测系统进行标定；优选地，所述检测系统包括CEMS系统和pH计。3.根据权利要求1所述的建立方法，其特征在于，步骤二包括：查找原始数据第一时间域的异常数据；根据异常数据时刻点附近时刻点的原始数据建立ARMA模型；利用ARMA模型对异常数据进行校正；优选地，步骤二还包括：将样本区间从第一时间域扩大至第二时间域并重复校正；优选地，利用3σ准则查找原始数据中的异常数据。4.根据权利要求1所述的建立方法，其特征在于，步骤二中，ARMA模型为：Yt＝β0+β1Xt-1+β2Xt-2+L+βpXt-p+α0+α1et-1+α2et-2+L+αqet-q+μt；优选地，所述ARMA模型的获取方式包括：Y＝β0+β1X1+β2X2+Λ+βkXk+eYt＝β0+β1Xt-1+β2Xt-2+Λ+βpXt-p+etet＝α0+α1et-1+α2et-2+Λ+αqet-q+μt其中：Y为预测对象的观测值，Yt为预测对象，e为误差，X1,X2,ΛXk为影响因素。5.根据权利要求1所述的建立方法，其特征在于，步骤三中，脱硫系统的传递函数模型为：其中，G11、G12、G21、G22为传递函数，y1、y2为脱硫效率和浆液pH值，u1、u2为供浆量和循环浆液量。6.根据权利要求1所述的建立方法，其特征在于，步骤四中，脱硫系统控制模型的控制方式为：+-1+U(s)＝(I-BBGf)B[AmX+BmC-KE-AX(1-Gf)-sGfX]其中，A为状态矩阵，B为控制矩阵，Am、Bm和C分别为参考模型的状态矩阵、控制矩阵和参2CN113204189A权利要求书2/2页考指令，Gf为低通滤波器，K为误差反馈增益，E为状态误差。7.根据权利要求1所述的建立方法，其特征在于，还包括步骤五：调节脱硫系统控制模型的误差反馈增益K和滤波器时间常数。8.根据权利要求7所述的脱硫系统控制方法，其特征在于，当参考模型稳定时，误差反馈增益K设为0。9.一种脱硫系统控制模型，其特征在于，按照权利要求1-8任一所述的建立方法建立得到。10.一种脱硫系统控制方法，其特征在于，利用权利要求9所述的脱硫系统控制模型对脱硫系统进行控制。3CN113204189A说明书1/8页脱硫系统控制模型、其建立方法和脱硫系统控制方法技术领域[0001]本发明涉及自动控制技术领域，尤其是涉及一种脱硫系统控制模型、其建立方法和脱硫系统控制方法。背景技术[0002]随着工业的发展和人们生活水平的提高，对能源的需求也不断增加，燃煤烟气中的SO2已经成为大气污染的主要原因，控制SO2等污染气体的排放是我国当前促进火力发电行业技术进步、可持续发展以及解决环境污染问题的重大任务。在火力发电厂中，烟气脱硫是必不可