[发明专利]一种超超临界机组协调控制系统的控制优化方法

说明书

本发明涉及一种超超临界机组协调控制系统的控制优化方法，所述超超临界机组协调控制系统包括汽轮机主控制器和锅炉主控制器，该方法包括以下步骤：S1、采用非线性解耦控制环节控制超超临界机组协调控制系统；S2、通过引入混沌初始化和高斯变异因子来改进混合蛙跳算法；S3、将基于改进混合蛙跳算法的PID控制器应用于超超临界机组协调控制系统中，优化汽轮机主控制器、锅炉主控制器和非线性解耦环节的参数。与现有技术相比，本发明不再局限于电厂中依据经验来对控制系统中的相关参数进行调整，避免了因为经验不足引起的参数调整的疏漏，从而使机组协调控制系统运行更稳定，机组运行经济性更好。

技术领域

本发明涉及工业过程控制技术领域，尤其是涉及一种超超临界机组协调控制系统的控制优化方法。

背景技术

近年来，随着火力发电技术水平的不断提高，电网对火电机组协调控制系统的负荷适应能力也不断提高。协调控制系统的特点就是多变量、强耦合、非线性、大惯性、不确定性。在此之前国内外就有许多先进的控制策略对其进行深度研究，如模糊控制、自适应控制等。但是这些策略复杂且不便于实现，很难应用于实践中，因此对其系统的研究有着重要的实际意义和价值。

目前，先进控制算法已被广泛地应用于单元机组协调控制系统中，提高了控制系统的品质。Deliang Zeng,Shan Gao等人提出了一种基于综合权重的多模型广义预测控制算法，并将其应用到单元机组协调控制系统中；江溢洋，王东风提出了基于改进逆向解耦的单元机组协调系统内模PID控制设计，将单元机组对象解耦为多个SISO的广义被控对象，并分别设计PID控制器，最后基于内模控制原理整定PID控制器参数；席嫣娜，王印松提出了一种自适应反演协调控制策略，克服了非线性和不确定性的缺点，显著提升了协调控制系统的负荷跟随性和抗干扰性能；

然而，这些智能算法很多只能在理论上实现，很难结合实际工程对象并应用于实际工程上。

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超临界机组协调控制系统的控制优化方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种超超临界机组协调控制系统的控制优化方法，所述超超临界机组协调控制系统包括汽轮机主控制器和锅炉主控制器，该方法包括以下步骤：

S1、采用非线性解耦控制环节控制超超临界机组协调控制系统；

S2、通过引入混沌初始化和高斯变异因子来改进混合蛙跳算法；

S3、将基于改进混合蛙跳算法的PID控制器应用于超超临界机组协调控制系统中，优化汽轮机主控制器、锅炉主控制器和非线性解耦环节的参数。

优选的，所述非线性解耦控制环节包括死区非线性环节和饱和非线性环节。

优选的，所述死区非线性环节中的死区值设为0.5MPa。

优选的，所述步骤S2具体包括：

S21、初始化，用混沌序列初始化种群，生产初始蛙群；

S22、划分模因组，每一个模因组中具有性能最优的青蛙X_b和性能最差的青蛙X_w；

S23、利用引入高斯变异因子的最差青蛙个体的更新公式更新X_w，得到更新后的青蛙；

如果更新后的青蛙性能优于X_w，则直接替代X_w，否则执行选择操作：先用全局性能最优的青蛙代替每个模因组中性能最优的青蛙继续执行最差青蛙个体的更新公式，如果更新后X_w的性能仍没有改进，则随机产生一只青蛙代替X_w；

S24、对每一个模因组，重复上述步骤S23的局部搜索L_max次；