[发明专利]识别有延时的调节对象的方法和装置、调节装置和计算机程序产品

说明书

技术领域

本发明涉及一种在蒸汽发生器的调节中识别有延时的调节对象的方法以及为实施该方法而构造的装置。此外，本发明还涉及一种调节装置以及一种计算机程序产品。

背景技术

基于模型的调节的调节质量取决于，实际过程的动态特性通过模型描绘得多好。在燃煤电站中具有涡轮机的蒸汽发生器的情况下，整个系统的动态特性由于不同的机组例如煤压碎机、通风机、抽吸装置等等的非线性特性以及特别是由于煤的原料质量的波动而随时间变化。此外，过程动态作为污染和磨损的结果随时间而改变。

为了调节这些随时间变化的过程，迄今为止通常仅仅如下考虑过程的动态特性：从随时间变化的模型出发在广泛的试验系列中确定过程动态与主影响参数的依赖关系。该信息被存储于相应的特征曲线中，后者在调节过程中又被一起考虑。过去通常必须通过以特定的时间间隔重复地重新设置调节而在昂贵的就地服务应用(Vorort-Service-Einsatz)中来处理动态由于污染或磨损随时间的缓慢的变化。在此，调节质量由于模型的不精确性而始终受到限制。

另一个能够更好调节随时间变化的过程的方案在于，将模型与过程中的当前情况进行匹配。在自适应调节中首先以合适的方式采集通过波动的对象参数(Streckenparameter)导致的、多变的系统特性，并且借助这样获得的信息进行调节参数的调整。在所谓的“自调(Self-Tuning)”自适应方法中从对象的输入和输出参数的测量中确定波动的参数。从系统的随时间变化的参数中这样确定系统参数被称为识别。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种用于识别有延时的调节对象的方法，使得在蒸汽发生器的调节中实现改进的调节质量。此外，本发明要解决的技术问题是，提供一种可以实施按照本发明的方法的相应的装置。本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种使用调节对象的识别结果的调节装置。此外，还要提出一种计算机程序产品。

上述技术问题是通过独立权利要求的特征而解决的。优选实施方式分别在从属权利要求中给出。

本发明具有优势地允许对于蒸汽发生器的动态过程模型的在线识别。在此，设置由随时间变化的N阶延时单元和积分器组成的蒸汽发生器的模型结构。作为测量值，使用输送给蒸汽发生器的燃料质量流、在蒸汽发生器的输出端提取的涡轮机蒸汽质量流、以及在提取涡轮机蒸汽质量流之后在蒸汽发生器后面的蓄汽器中建立的新汽压力。借助这些在线记录的测量值计算在蒸汽发生器输出端上的新汽质量流，因为蒸汽发生器是不可接近的并且由此不可测量的。按照这种方式确定N阶延时单元的输入参数和其输出参数，从而借助估算方法同样在线地确定N阶延时单元的连续的传输函数的参数。随后，所估算的参数被转换为具有N个独立的时间常数的延时单元的时间常数。在下一步骤中，通过比较N个时间常数确定单个时间常数的时间曲线中的其中时间常数几乎相等的范围。在该范围之内为预定的模型结构的延时单元从N个独立的时间常数中确定具有相同的时间常数的N阶延时单元的时间常数。如果确定了延时单元的时间常数，则也识别了蒸汽发生器的整个动态模型。

利用按照本发明的方案，从所采样的测量数据中识别连续的传输函数的随时间变化的参数。由此，过程模型可以持续适应实际的设备的特性。自适应的模型是用于自适应调节的基础，该自适应性调节特别是在原料质量改变的情况下和负载变换的情况下为发电站运营商提供更高的调节质量，并且对于降低能量消耗、环境负担和设备的磨损做出贡献。本发明的一个特别的优点在于，通过持续监控和在线实施参数估算在激励不足的情况下避免将不相关的估算结果输出到叠加的调节上。

在本发明的一种实施方式中，将燃料质量流具有优势地乘以放大因数，该放大因数由燃料的热值和蒸汽发生器的效率组成。这意味着蒸汽发生的动态模型更好地描述实际过程，并且由此意味着对调节质量的附加的改进。

在本发明的另一个实施方式中，用加权系数乘以测量值，其中用于时间上属于过去的测量值的加权系数比当前的测量值的加权系数小。为此，例如将遗忘系数引入到计算中。按照这种方式，具有优势地避免由于过去的测量数据的干扰，并且由此实现了按照本发明的方法的更高的精确性。

附图说明

下面对照在附图中示出的实施例对本发明作进一步说明。在此，附图中：

图1示出了用于蒸汽发生器和涡轮机的调节对象的框图，

图2示出了燃料质量流、计算的新汽质量流的测量数据的在线变化的对比图和对于三阶延时单元的估算的参数的例子，以及

图3示出了调节装置的示意图。