[发明专利]火电机组除氧器水位控制方法、装置、系统和存储介质

权利要求书

1.一种火电机组除氧器水位控制方法，其特征在于，包括：

获取除氧器水位扰动试验的数据；

根据所述除氧器水位扰动试验的数据，建立除氧器水位传递函数模型；

根据所述除氧器水位传递函数模型，建立广义控制模型；

优化所述广义控制模型，并确定所述广义控制模型的控制参数。

2.根据权利要求1所述的火电机组除氧器水位控制方法，其特征在于，所述获取除氧器水位扰动试验的数据包括：

在火电机组实际运行负荷范围内选择三个负荷点，所述负荷点包括第一负荷点、第二负荷点和第三负荷点，所述第一负荷点的负荷值大于所述第二负荷点的负荷值，所述第二负荷点的负荷值大于所述第三负荷点的负荷值；

对于每个所述负荷点，采用阶跃信号对所述除氧器在水位增加和/或减少方向上分别进行第一幅度扰动、第二幅度扰动和第三幅度扰动，获取所述除氧器水位扰动试验的数据，所述第一幅度扰动的幅值大于所述第二幅度扰动的幅值，所述第二幅度扰动的幅值大于所述第三幅度扰动的幅值。

3.根据权利要求1所述的火电机组除氧器水位控制方法，其特征在于，所述建立除氧器水位传递函数模型为：

其中，L_D(t)为除氧器水位，u(t)为凝结水流量，K为比例系数，T为惯性时间常数，τ_d为纯延时时长，s为拉普拉斯算子。

4.根据权利要求1所述的火电机组除氧器水位控制方法，其特征在于，所述根据所述除氧器水位传递函数模型，建立广义控制模型包括：

对所述除氧器水位传递函数模型G_c(s)进行离散得到离散的除氧器水位传递函数模型G_d(z^-1)：

其中，z^-1为时间后移算子，表示时间向后移动1个步长；d为纯延迟步数；A(z^-1)、B(z^-1)为关于z^-1的多项式，分别为：式中a_i为多项式系数，式中b_i为多项式系数；

对所述离散的除氧器水位传递函数模型G_d(z^-1)考虑随机干扰，得到受控自回归积分滑动平均模型CARIMA：

其中，e(t)为零均值白噪声；Δ＝1-z^-1为差分算子；

根据所述CARIMA模型，得到所述广义控制模型：

其中，为将来被控变量的预测值列向量，为由t时刻的已知信息预测出的t+d+i时刻的过程量值，i＝1,2…,N为预测步数，为N维系数矩阵，为控制增量列向量，自由响应式中，为关于z^-1的多项式列向量，为关于z^-1的多项式列向量。

5.根据权利要求4所述的火电机组除氧器水位控制方法，其特征在于，所述优化所述广义控制模型包括：

建立所述广义控制模型的目标函数为：

其中，Λ_λ＝diag(λ(j))为以λ(j)为主对角元素的对角方阵，λ(j)为将来的控制增量在目标函数中的权重系数，为参考轨迹列向量；

令目标函数J对控制增量列向量的偏导数为0计算所述广义控制模型的控制律：

其中，为由方阵M的首行元素组成的列向量，方阵M＝(G^TG+λI)^-1G^T。

6.根据权利要求1所述的火电机组除氧器水位控制方法，其特征在于，所述确定广义控制模型的控制参数包括：

当除氧器水位响应时间大于第一设定阈值，减小控制权重λ；或者，

当除氧器水位响应时间小于第二设定阈值，增大控制权重λ。

7.一种火电机组除氧器水位控制装置，其特征在于，包括：除氧器水位第一控制单元，用于根据除氧器水位设定值和除氧器水位测量值，采用权利要求1-6任一所述的火电机组除氧器水位控制方法，控制所述除氧器水位。