[发明专利]一种火电机组深度调峰一次调频控制方法

权利要求书

1.一种火电机组深度调峰一次调频控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)建立深度调峰状态下一次调频被控对象多区间子预测模型，筛选获得子预测函数控制器的内部模型；

(2)基于筛选得到的内部模型，分别进行对应的子预测函数控制器设计，求解各子预测函数控制器的控制增量输出值；

(3)各个子预测函数控制器联合，得出多个子预测函数控制器的最终控制增量输出值；

步骤(1)所述子预测模型的控制量与被控量分别为主蒸汽阀门开度增量与输出功率增量；

步骤(2)所述子预测函数控制器的目标函数为J_min，J的计算表达式为：

J＝(Y-Y_R)^T(Y-Y_R)+λΔU^T·ΔU

式中：Y为子预测模型的输出值向量；Y_R为被控量的设定值向量；上标T代表转置运算；λ为控制增量权值；△U为综合阀位指令增量向量。

2.根据权利要求1所述的一种火电机组深度调峰一次调频控制方法，其特征在于，步骤(1)所述筛选获得子预测函数控制器的内部模型，具体为：

分别在30％、40％额定负荷以及对应滑压设定值前提下进行不同阀位点的阶跃响应试验，所述阀位点的试验区间为最低阀位到全开，在该区间内对阀门进行5％阀门开度增量试验；

基于阶跃响应试验数据求解子预测模型的数据驱动辨识；

在求解后的子预测模型中，筛选距离最大的两个子预测模型以及处于中间位置的子预测模型，将筛选出的三个子预测模型作为子预测函数控制器的内部模型。

3.根据权利要求1所述的一种火电机组深度调峰一次调频控制方法，其特征在于，所述子预测函数控制器目标函数的约束条件为：

u_min-u(t-1)≤Δu(t)≤u_max-u(t-1)

其中，u_min为控制指令的最小值约束；u(t-1)为t-1时刻的控制指令；△u(t)为t时刻的控制增量指令；u_max为控制指令的最大值约束。

4.根据权利要求1所述的一种火电机组深度调峰一次调频控制方法，其特征在于，步骤(2)中，对子预测函数控制器的目标函数求导，得出的计算结果进行卡边运算，即可得到各子预测函数控制器的控制增量输出值。

5.根据权利要求1所述的一种火电机组深度调峰一次调频控制方法，其特征在于，步骤(3)所述各个子预测函数控制器联合，得出多个子预测函数控制器的最终控制增量输出值，具体为：各子预测函数控制器的控制增量输出值乘以其对应的加权值并叠加，得出多个子预测函数控制器的最终控制增量输出值。

6.根据权利要求5所述的一种火电机组深度调峰一次调频控制方法，其特征在于，子预测函数控制器的控制增量输出值对应的加权值通过改进的递推贝叶斯加权方法计算，计算公式为：

式中，ε_j,k代表第k个采样时刻第j个子预测模型与被控对象实际输出的误差相对值，即误差的绝对值与输出初始值的比值；K为迭代计算中收敛系数，大的K值代表快的收敛速度；p_j,k代表第k个采样时刻第j个子预测模型输出值与对象真实模型匹配程度的条件概率；δ为正数阀值，当p_j,k≤δ时，则令p_j,k＝δ，从而确保无任何子预测函数控制器失效。