[发明专利]超临界火电机组一次调频系统辨识变量选择方法

说明书

本发明涉及一种超临界火电机组一次调频系统辨识变量选择方法，包括通过初步筛选选取合适的变量及数据段；通过一次调频系统扰动试验采集变量数据，并对数据进行预处理后得到样本数据；利用PCA计算标准化后数据的相关系数矩阵，计算相关系数矩阵的特征值、特征向量；判断并选取数据主元个数，通过计算T²统计量对多变量过程进行监测，找出变量对主元的贡献；将一次调频系统输出功率作为参考序列，其他变量作为比较序列，通过GM法计算各比较变量与参考变量的关联度值；根据每个变量对主元的贡献值和关联度值对变量进行筛选。与现有技术相比，本发明所提方法使模型输入变量的数据维数减小，缩小了系统辨识规模，提高了辨识模型的精度，更具有客观性。

技术领域

本发明涉及超临界火电机组控制技术领域，尤其是涉及一种超临界火电机组一次调频系统辨识变量选择方法。

背景技术

火电机组的一次调频系统是系统频率稳定的第一道重要保障，是指在系统有功发电量与供电负荷不匹配时，采用人工或自动方式使电力系统功率控制系统根据系统频率偏差有规律的增、减相应发电机组的有功出力，按照一定的调节速率对机组处理进行实时调整，以维持整个系统供电频率的稳定或者区域联络线的交换功率在规定的可变范围内，使机组负荷满足不断变化的用户用电需求。一次调频能力的大小和发电机组的调速系统以及发电机组的控制方式有非常重要关系。但是，目前人们在进行电力系统稳定分析时，由于相关资料和数据没有进行实时更新，通常采用经典的汽轮机调节系统模型，且部分参数要采用经验值或默认值，随着大型超临界机组的投产以及单元机组快速调节的特点，对火电机组参与调峰、填谷提出了更高的现实要求，原来简单的一次调频系统模型反应出的系统特性与实际往往相差较大，特别是一次调频系统的动态响应特性，不一定与实际运行情况完全一致，使相应的电网动态模拟和稳定性分析计算结果不够准确，因而可能会影响对电网运行的指导作用本身的有效性。为此根据实测数据建立火电机组计算中的元件、系统等参数和模型，为优化调速器参数、提高电力系统动态模拟的真实性提供可靠的基础。

超临界火电机组一次调频功能较多的是以锅炉跟随(BF)为基础的控制策略来实现，即主要通过DEH(汽轮机电液调节系统)和CCS(机组协调控制系统)相应功能的结合来实现。影响一次调频系统输出的变量不仅包括汽机侧的转速差、调门开度、阀门特性、高加抽汽量，凝结水流量等，锅炉侧的主蒸汽压力、温度、再热汽温和锅炉需热量等变量也对一次调频的调整幅度和系统输出有很大影响。因此，对其模型的识别难度和精度都比较困难。

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超临界火电机组一次调频系统辨识变量选择方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种超临界火电机组一次调频系统辨识变量选择方法，包括以下步骤：

S1、初步选取变量；

S2、通过一次调频系统扰动试验采集变量数据，并对数据进行预处理后得到样本数据；

S3、利用PCA方法计算样本数据的相关系数矩阵，计算获取相关系数矩阵的特征值和特征向量，并且计算获取每个主元的贡献率和累计贡献率；

S4、根据累计贡献率判断并选取数据主元个数，通过计算T²统计量对多变量过程进行监测，获取每个变量对主元的贡献值；

S5、将一次调频系统输出功率作为参考序列，其他变量作为比较序列，通过GM法计算各比较变量与参考变量的关联度值；

S6、根据每个变量对主元的贡献值和关联度值对变量进行筛选，获取一次调频系统功率变化的主导变量，即为辨识变量。

进一步地，所述步骤S2中的预处理为进行小波去噪、粗大值处理、标幺化和归一化处理。

进一步地，小波去噪处理包括以下步骤：