[发明专利]一种在线硬件闭环网源协调线性自抗扰控制方法

说明书

技术领域

本发明属于智能电网的自动发电控制领域，具体涉及一种在线硬件闭环网源协调线性自抗扰控制方法。

背景技术

第一、传统PID协调控制方案已经不能满足电网的快速频繁调峰需求形势下，国家电力监管委员会制定的《辅助服务补偿》和《电厂并网管理细则》即“两个细则”对网源协调控制AGC系统考核指标要求，需要采用新的智能控制策略取代PID控制器，要求不依赖于被控系统的具体数学模型并对内外扰有较强的抗扰能力，提高电网内源侧网源协调控制策略的自适应性和抗扰动性，使整个系统在网源协调工作区间内具有良好的鲁棒性与适应性；

第二、目前针对网源协调电源侧涉网生产试验，尤其是“两个细则”AGC协调控制考核指标的相关生产试验，现场DCS系统繁多，很难统一实现控制策略部署；而且现场控制对象特性变化大，需要定期优化控制策略。缺乏一种一体化在线生产试验控制效果验证与控制策略快速部署平台，可实现网源协调控制涉网生产试验的在线硬件闭环校验及生产试验性能效果的的预估评价，当前急需一种标准化的网源协调控制策略试验验证平台，基于在线数据开展闭环建模校验辨识现场生产试验模型，快速验证生产试验性能效果的的预估评价,实现各先进控制算法的验证性能分析等功能需求，最终实现快速批量化部署控制方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可实现网源协调控制涉网生产试验的在线硬件闭环校验及生产试验性能效果的的预估评价的、具有良好的鲁棒性与适应性的在线硬件闭环网源协调线性自抗扰控制方法。

本发明的技术方案是：

一种在线硬件闭环网源协调线性自抗扰控制方法，其特征在于步骤如下：

步骤(1)，以LABVIEW为开发环境，建立包括LADRC线性自抗扰的协调控制算法库；

步骤(2)，以NI Compact RIO控制器为载体，基于步骤(1)的协调控制算法库，以LADRC取代传统PID控制模块，建立以能量平衡信号为前馈信号的网源协调LADRC线性自抗扰控制策略；在NICompact RIO控制器上以100MS的扫描周期运行；所述网源协调LADRC线性自抗扰控制策略的输出边界为锅炉主控信号输出和汽机主控信号输出；所述网源协调LADRC线性自抗扰控制策略的输入边界为调度AGC能量需求信号，主汽压力设定值以及功率设定值；

步骤(3)，以PXI仿真平台为载体，基于LABVIEW开发环境，基于步骤(1)的协调控制算法库，进行图形化组态编程，建立协调控制热工对象；接收协调控制逻辑输出信号，作为协调控制热工对象的控制逻辑的输入信号；

针对协调控制热工对象，从现场实时数据或者历史数据中获取阶 跃响应波形；用三阶传递函数或者三阶传递函数的串联形式拟合实际协调控制热工对象的特性，使用差分演化算法对实际协调控制热工对象进行三阶传递函数生产试验模型辨识，最终确定实际协调控制热工对象的实时三阶传递函数模型；所述协调控制热工对象包括燃烧控制系统、给水控制系统以及主汽温控制系统的控制逻辑；

步骤(4)，以RJ45接口为通讯方式，将步骤(2)中NI Compact RIO控制器与步骤(3)中PXI仿真平台硬件对接，建立NI Compact RIO控制器和PXI平台的网络通讯；使用步骤(2)中基于NI Compact RIO控制器的LADRC线性自抗扰控制器策略，控制对步骤(3)中PXI仿真平台的三阶传递函数模型对象进行控制策略验证，观察仿真模型对象输出，利用试凑法优化LADRC自抗扰控制系数，确定步骤(2)中LADRC线性自抗扰控制器策略的最优控制效果；

步骤(5)，将步骤(2)中以NI Compact RIO控制器为载体建立的网源协调LADRC自抗扰控制器策略应用到网源协调控制涉网生产试验，同时将步骤(3)中的实时数据接入步骤(4)的PXI仿真平台；

根据国家电力监管委员会下达《辅助服务补偿》和《电厂并网管理细则》中的AGC考核指标对步骤(3)中已经验证效果的网源协调LADRC自抗扰控制器策略的控制性能进行评估，同时对步骤(3)的实际协调控制热工对象的实时三阶传递函数模型进行修正；根据AGC考核指标对网源协调LADRC自抗扰控制器策略的调节速度和调节精度进行判断，如果满足AGC考核指标，则进行推广应用；如果不满足AGC考核指标，则重复步骤(3)～步骤(5)。