[发明专利]数据驱动的火电机组SCR脱硝扰动抑制预测控制方法

权利要求书

1.数据驱动的火电机组SCR脱硝扰动抑制预测控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，在稳定运行状态下，将SCR脱硝系统切换到手动状态，以喷氨阀门开度信号u为输入，对SCR脱硝系统进行激励，获取反应器出口氮氧化物NO_x浓度y的开环响应数据，选定采样周期Ts，利用子空间辨识方法，构建SCR脱硝系统无纯滞后部分的子空间矩阵和

步骤2，利用子空间矩阵和通过过去时刻的SCR脱硝系统运行的输入输出数据，估计当前时刻k的输入估计值

步骤3，将当前时刻的输入估计值与实际输入值u_k比较，并对所得信号用滤波器Q(s)进行滤波处理，获得等效在输入端的扰动估计值

步骤4，在稳定运行状态下，将SCR脱硝系统切换到手动状态，设计喷氨阀门开度信号u_pc，并添加扰动信号d，激励SCR脱硝系统，获取反应器出口氮氧化物NO_x浓度y_pc的开环响应数据以及扰动估计信号

步骤5，以为扩增输入，反应器出口氮氧化物NO_x浓度y_pc为SCR脱硝系统输出，采用步骤1中的子空间辨识方法，得到子空间矩阵和计算未来一段时间内反应器出口氮氧化物NO_x浓度

步骤6，根据未来一段时间内反应器出口氮氧化物NO_x浓度计算得到最优喷氨阀门开度信号u_opt，将其用于SCR脱硝系统；

步骤1包括如下步骤：

步骤1-1，将连续获得的从第0时刻到第2N+j-2时刻的去除纯滞后输出数据Y和输入数据U分别排列为Hankel矩阵形式：

Y=[YpYf]=[y0y1...yj-1y1y2...yj............yN-1yN...yN+j-2yNyN+1...yN+j-1yN+1yN+2...yN+j............y2N-1y2N...y2N+j-2],]]>

U=[UpUf]=[u0u1...uj-1u1u2...uj............uN-1uN...uN+j-2uNuN+1...uN+j-1uN+1uN+2...uN+j............u2N-1u2N...u2N+j-2],]]>

其中N为矩阵行数，N大于SCR脱硝系统阶次，j为矩阵列数，Y和U分别表示输出与输入数据组成的Hankel矩阵，Y^f和Y^p分别表示输出数据的未来数据和过去数据，U^f和U^p分别表示输入数据的未来数据和过去数据，y_j表示第j个输出数据，u_j表示第j个输入数据；

步骤1-2，令W^p＝[(Y^p)^T (U^p)^T]^T，对如下矩阵进行QR分解：

WpUfYf=R1100R21R220R31R32R33Q1Q2Q3,]]>

获得矩阵L：

步骤1-3，获得矩阵L_w＝L(：，1：N(m+l))，L_u＝L(：，N(m+l)+1：end)，m为输入变量维数，l为输出变量维数，L(：，1：N(m+l))表示矩阵L的前N(m+l)列，L(：，N(m+l)+1：end)表示矩阵L自第N(m+l)+1列之后的所有列；

步骤1-4，得到子空间矩阵

步骤2中，当前时刻k的输入估计值其中y_k为当前时刻k的SCR脱硝系统输出，为SCR脱硝系统过去N个时刻的输出和输入数据组合，N的值即等于步骤1-1中矩阵的行数N，为SCR脱硝系统过去N个时刻的输出数据，为SCR脱硝系统过去N个时刻的输入数据，τ为SCR脱硝系统的纯滞后时间。