一种超超临界机组协调控制系统的解耦控制方法.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CN109143857A(43)申请公布日2019.01.04(21)申请号201810922318.3(22)申请日2018.08.14(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)发明人孙宇贞李康彭道刚赵慧荣张婷李芹田园园黄晓筱郭皓文(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.G05B13/04(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图9页(54)发明名称一种超超临界机组协调控制系统的解耦控制方法(57)摘要本发明涉及一种超超临界机组协调控制系统的解耦控制方法，在所述协调控制系统的输入和输出之间设置解耦补偿环节，本方法包括：1、通过对协调控制系统进行动态特性分析将其解耦补偿环节简化；2、在开环状态下利用免疫记忆粒子群算法优化简化后的解耦补偿环节的参数，得到解耦的广义被控对象；3、利用免疫记忆粒子群算法优化参数后的PID控制器对解耦的广义被控对象进行控制。与现有技术相比，本发明利用免疫记忆粒子群算法对相关参数进行寻优，实现了开环状态下协调控制系统的解耦，使得汽轮机阀门开度仅影响负荷功率，燃料量仅影响主蒸汽压力，而给水流量仅影响分离器出口处焓值，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。CN109143857ACN109143857A权利要求书1/2页1.一种超超临界机组协调控制系统的解耦控制方法，在所述协调控制系统的输入和输出之间设置解耦补偿环节，其特征在于，所述解耦控制方法包括以下步骤：S1、通过对协调控制系统动态特性分析，将其解耦补偿环节简化；S2、在开环状态下利用免疫记忆粒子群算法优化简化后的解耦补偿环节的参数，得到解耦的广义被控对象；S3、利用免疫记忆粒子群算法优化参数后的PID控制器对解耦的广义被控对象进行控制。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解耦控制方法，其特征在于，所述简化后的解耦补偿环节包括：燃料量-实际功率耦合通道的解耦环节，汽机阀门开度-主蒸汽压力耦合通道的解耦环节，给水流量-主蒸汽压力耦合通道的解耦环节，燃料量-分离器出口焓值耦合通道的解耦环节。3.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解耦控制方法，其特征在于，所述简化后的解耦补偿环节包括：其中，s表示拉布拉斯算子，N21表示燃料量-实际功率耦合通道的解耦环节，N12表示汽机阀门开度-主蒸汽压力耦合通道的解耦环节，N32表示给水流量-主蒸汽压力耦合通道的解耦环节，N23表示燃料量-分离器出口焓值耦合通道的解耦环节，Kp21表示燃料量-实际功率耦合通道的解耦环节的放大系数，T21表示燃料量-实际功率耦合通道的解耦环节的时间常数，T211表示表示燃料量-实际功率耦合通道的解耦环节的时间常数，Kp12表示汽机阀门开度-主蒸汽压力耦合通道的解耦环节的放大系数，T12表示汽机阀门开度-主蒸汽压力耦合通道的解耦环节的时间常数，Kp32表示给水流量-主蒸汽压力耦合通道的解耦环节的放大系数，T32表示给水流量-主蒸汽压力耦合通道的解耦环节的时间常数，T23表示燃料量-分离器出口焓值耦合通道的解耦环节的时间常数，T231表示燃料量-分离器出口焓值耦合通道的解耦环节的时间常数。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解耦控制方法，其特征在于，所述免疫记忆粒子群算法优化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，所述误差性能指标为：其中，t表示积分时间，e(t)表示系统误差。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解耦控制方法，其特征在2CN109143857A权利要求书2/2页于，所述免疫记忆粒子群算法优化过程包括：(1)初始化免疫记忆粒子群参数和待优化参数，限定待优化参数的范围；(2)将免疫记忆粒子群中的粒子元素与待优化参数对应，通过仿真运行协调控制系统得到的综合误差性能指标作为粒子元素的适应度，并更新粒子的速度和位置；(3)对于种群中的每个粒子元素，将其对应的适应度与此粒子元素经历过的最佳位置所对应的适应度相比较，选择较优值对应的位置作为此粒子当前的最佳位置并存入记忆库；(4)检验是否满足程序停止条件，若是，则停止迭代，得到参数的最优值，否则随机产生若干个粒子，计算所有粒子的浓度，根据概率选择公式选择一定数量粒子作为新种群，用记忆库的免疫粒子替换新种群中适应度较差的粒子，重复步骤(2)～(4)。6.根据权利要求5所述的一种超超临界机组协调控制系统的解耦控制方法，其特征在于，所述综合误差性能指标具体在协调控制系统中的Simulink模型的仿真运行过程中得到。7.根据权利要求5所述的一种超超临