[发明专利]一种基于CPS评价标准的AGC系统智能预测控制方法

说明书

本发明涉及一种基于CPS评价标准的AGC系统智能预测控制方法，包括：1、通过神经网络建立机组协调控制模型；2、利用现场数据辨识得到的神经网络预测模型，通过系统当前时刻和下一时刻的控制输入量以及当前时刻的实际输出量，预测得到下一时刻的输出量；3、利用历史预测的当前时刻的输出量与当前时刻的实际输出量的偏差值对下一时刻预测的输出量进行修正；4、将当前时刻的控制输入量、实际输出量和设定值作为神经网络的输入，通过神经网络预测下一时刻的控制输入量；5、循环步骤2～4，AGC系统电网调度侧选用PID控制器，实现系统频率控制。与现有技术相比，本发明控制效果满足AGC性能调节要求，并且进一步提高了控制性能。

技术领域

本发明涉及信息控制技术领域，尤其是涉及一种基于CPS评价标准的AGC系 统智能预测控制方法。

背景技术

自动发电控制(Automatic Generation Control，简称AGC)系统是现代互联 电网调度中心实现二次调频的重要手段。近年来分布式新能源电源的并网规模不断 扩大，这些随机性、间歇性的电源将使得电网有功出力的随机波动幅度大幅增加； 同时随着工业和经济的发展、电网中不平稳的冲击性负荷容量急剧增加；这些问题 对负责电网二次调频的AGC系统的动态响应控制性能提出了更高的要求。随着电 网信息化、智能化的发展，基于综合信息网络的网络化AGC系统以其开放性、共 享度高、控制灵活、成本低廉等优点成为AGC领域的研究热点。网络化环境下的 AGC系统将面临通信系统的随机延时、数据包错序和丢失等新问题。因此研究如 何提高AGC系统的动态响应控制性能和网络化AGC系统控制方法具有重要意义。

自20世纪50年代国内外专家学者开始开展AGC系统控制策略的研究预试验 工作，数十年的发展至今，AGC系统控制方法取得了丰硕的理论研究与工程实践 成果，从最初的经典PI控制器实现频率控制，到现在的自适应控制策略和自调整 控制策略，在实际运行中，根据AGC系统各参数的真实变化情况和干扰情况，多 采用反馈、前馈补偿进行控制策略的设计与优化，并最终将控制策略投入到现场进 行效果验证，取得了一定的成果。另外在数字仿真方面，不少学者通过模拟研究各 类先进控制算法，且在仿真环境下进行控制效果评估。

随着控制理论和智能算法的发展，模糊逻辑、遗传算法、神经网络、模拟退火 算法等在AGC控制策略设计中也逐步得到广泛应用，通过工程实际结合数字仿真 进行模型建立和控制策略研究及验证，既具有一定的现实参考意义，又能为先进算 法的可行性提供参考。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于CPS评 价标准的AGC系统智能预测控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于CPS评价标准的AGC系统智能预测控制方法，包括以下步骤：

S1、利用电厂控制系统的历史数据，通过神经网络建立机组协调控制模型；

S2、利用现场数据辨识得到的预测模型，将下一时刻的预测输出量与当前时 刻的实际输出量的均方差作为优化的目标函数，通过系统当前时刻和下一时刻的控 制输入量以及当前时刻的实际输出量，预测得到下一时刻的输出量；

S3、利用历史预测的当前时刻的输出量与当前时刻的实际输出量的偏差值对 下一时刻预测的输出量进行修正；

S4、将当前时刻的控制输入量、实际输出量和设定值作为神经网络的输入， 取下一时刻的设定值与修正的预测输出量的误差平方和最小化为目标函数，通过神 经网络算法在线学习和预测下一时刻的控制输入量，将预测的下一时刻的控制输入 量输入到机组协调控制模型；

S5、循环步骤S2～S4，AGC系统电网调度侧选用PID控制器，与所述预测模 型相结合，共同组成智能控制系统，实现系统频率控制。

优选的，所述步骤S3中对下一时刻预测的输出量进行修正的数学公式为：